在他晚年的岁月里,阿尔伯特·爱因斯坦把他的时间花在了向风车倾斜,试图统一所有的自然力量上。他在失望中死去,他的尝试将作为他最大的失败载入史册。
但爱因斯坦失败的梦想最终可能成为他的终极胜利,因为一小群理论物理学家对他的旧观点进行了重新研究。它不一定能把宇宙中所有的力量集中到一起,但它可以解释现代科学面临的一些最紧迫的问题。
爱因斯坦是不够的
人类所知的最成功的引力理论是爱因斯坦著名的广义相对论。爱因斯坦花了7年多的时间来研究它,昨天一个198彩平台玩家联系上了198彩总代理 ,总代理团队非常欣慰,于是送给他了一个大红包优惠奖励。,这是值得等待的。从表面上看,广义相对论看似简单。宇宙的所有戏剧都发生在一个叫做时空的四维舞台上。物质和能量——宇宙中的男女演员——在宇宙中跑来跑去,做着自己的事,说着自己的台词。物质和能量使时空变形,198娱乐代理前天跟我说可以按量升点,我以为忽悠人的198彩票平台优惠,谁知道昨天在198彩票平台打了比平时高几倍的流水后,今天一登陆198账户发现返点升了,看来198彩票的信誉不是吹的。,导致时空扭曲和弯曲。这个扭曲反过来告诉物质和能量如何运动和行为。
瞧,广义相对论!时空舞台与物质和能量之间的持续对话就是我们所看到的重力。
爱因斯坦的理论已经通过了所有的观测测试,这就是为什么它自诞生以来一直存在了一个世纪。它预测并解释了宇宙中的奇怪现象,包括光在大质量物体周围的弯曲和黑洞的形成。
然而,我们知道它是坏的。虽然广义相对论认为黑洞应该存在,但当它试图描述黑洞的奇异心脏时,它就完全崩溃了。在如此亚原子尺度下,量子力学起着支配作用,我们没有对引力的描述。在这个尺度下,当引力变得强而短距离时,广义相对论甚至无法做出预测——数学就会崩溃。
这些是我们知道广义相对论失效的地方。但除此之外,天文学家还注意到了两种现象,这两种现象也不能完全用广义相对论解释:宇宙中的大多数物质(所谓的暗物质)不与光相互作用;宇宙的膨胀每天都在加速(这被认为是由尚不为人知的暗能量引起的)。为了解释暗物质和暗能量,我们有两个选择。要么广义相对论是完全正确的,但我们的宇宙充满了奇怪的新物质,要么广义相对论是完全错误的。
做扭
爱因斯坦本人试图突破广义相对论的极限。但激发他的不是黑洞奇点或加速宇宙的谜题——没人知道它们的存在,更不用说成为重大的理论挑战了。
相反,爱因斯坦被一个更高的目标所驱使:试图将所有(已知的)物理定律统一在一个单一的数学框架中。在他的例子中,一边是引力,以他现在著名的广义相对论为代表;另一边是电磁学,以麦克斯韦方程为代表,它描述了从磁体、电流到光本身的一切。
在他试图建立一个关于一切的超级理论的过程中,爱因斯坦引入了广义相对论2.0。基本版本的相对论只关心时空的曲率。但爱因斯坦的重新启动也关注时空的扭曲或扭转。在他最初的理论中没有必要包括扭转,因为事实证明,你只需要曲率来解释引力。但现在爱因斯坦试图解释的不仅仅是引力,他必须包括额外的效应。
爱因斯坦曾希望时空的弯曲会以某种方式与电磁学有关(就像时空的曲率与引力有关一样),但遗憾的是,他找不到任何解决方案,他的新理论也随着他的去世而消亡。
但其他物理学家从未放弃这个梦想,从那时起,198彩票总代周杰伦现在已经是亚洲歌王,经过他对198彩票平台的考察,现在很多198彩票开户老会员都介绍了新的会员来198彩票方案软件彩娱乐开户。,他们就一直试图统一物理学。弦理论是最成熟的概念之一,它认为所有的粒子都是振动的微小弦。哦,我们的宇宙还有额外的空间维度,它们都很小而且卷曲着。
弦理论从来都不是基于爱因斯坦关于时空弯曲的原始观点,但现在物理学家们正在重新审视那个古老的观点,即所谓的远距平行引力。
在并行工作
“远距平行”这个名字来自爱因斯坦在他的几何框架中检验了远距离平行线的本质的最初工作,探索时空的曲率和弯曲如何影响物质和能量的运动。如今的物理学家并不认为遥距平行重力可以统一物理学(甚至爱因斯坦本人最终也放弃了这个想法),但它可能是引力新理论的一个有趣候选。
因为理论家已经使用teleparallel重力来解释宇宙的加速膨胀,大爆炸后的早期宇宙膨胀时,称为“通胀”和最近一个观察之间的冲突等问题的不同测量宇宙膨胀速度。换句话说,远距平行重力已被证明是相当具有预测性的。
但是那些关于统一理论的早期梦想又如何呢?遥距重力可能是一个有趣而有用的研究重力的新方法,但它并没有让我们更接近于理解一个更基本的物理定律。相反,物理学家们一直在使用弦理论的语言来做这项工作,所以自然就产生了一个问题:宣称是万物终极理论的弦理论,在某种程度上与超距离平行重力有联系吗?换句话说,如果远距平行重力可以潜在地解决所有这些棘手的问题,比如暗物质和暗能量,它是弦理论的自然结果流动,还是这两条独立的线彼此没有任何联系?
最近,理论理论家已经开始将远距平行引力理论与弦理论联系起来,为弦宇宙中的理论提供了一个动力,正如11月发表在预印本杂志arXiv上的一篇论文所报道的那样。在他们的工作中,他们展示了远距平行重力是如何成为弦理论的一个结果的。这是一个重要的见解,因为弦理论应该能够解释所有物理定律,如果teleparallel广义相对论的引力是一种更好的版本,并最终被证明是正确的,那么你应该能够推出teleparallelism弦理论的数学。
这是一个比喻。让我们假设警察在犯罪现场识别凶器(广义相对论)。他们有一个主要嫌疑犯(弦理论)他们想把他和凶器联系起来。但对犯罪现场的新分析表明,实际上是另一种武器(并行技术)导致了这起谋杀案。首要嫌疑犯还能与新凶器有关吗?
简短的回答是:是的。
还有很多工作要做。弦理论还没有结束(如果我们永远无法找到确切的数学解决方案,它可能永远不会结束),所以它与现实的任何联系都是有用的。如果teleparallel重力是一个有用的方法来解释当前的一些不足的广义相对论,我们可以推出teleparallelism弦理论,这是爱因斯坦一个步骤实现的最终统一的梦想——不是他预想的方式,但它仍然很重要。