弦场理论可以成为量子力学的基础 2016-12-15 02:52:20

$888.88
所属分类 :股票

由南加州大学的Robert Perkins提供南加州大学的科学家们发现了一个可以大大促进弦理论的联系

两位南加州大学的研究人员提出了弦场理论和量子力学之间的联系,它可以打开使用弦场理论的大门 - 或者更广泛的版本,称为M-理论 - 作为所有物理学的基础

“这可以解决量子力学来自何处的谜团,”USC Dornsife文学学院教授和该论文的第一作者Itzhak Bars说

酒吧与他的博士Dmitry Rychkov合作

南加州大学的学生

该论文于10月27日由物理快报杂志在线发表

研究人员不是使用量子力学来验证弦场理论,而是使用弦场理论来尝试验证量子力学

在他们的论文中,用更清晰的语言重新表述了弦场理论,Bars和Rychov表明,一组被称为“换向规则”的基本量子力学原理可以从弦的连接和分裂的几何形状中得出

“我们的论点可以用极其简单的数学结构在骨架中呈现,”巴尔斯说

“基本要素是假设所有物质都由弦组成,并且唯一可能的相互作用是在弦场理论的版本中指定的加入/分裂

”物理学家长期以来一直试图将量子力学和广义相对论联合起来,并且解释为什么两者都在各自的领域工作

最初在20世纪70年代提出,弦理论解决了量子引力的不一致性,并提出物质的基本单位是一个微小的弦,而不是一个点,并且物质的唯一可能的相互作用是连接或分裂的串

四十年后,物理学家仍然试图弄清楚弦理论的规则,这似乎要求一些有趣的起始条件起作用(如额外的维度,这可以解释为什么夸克和轻子有电荷,颜色和“味道”区分他们彼此)

目前,没有一套规则可用于解释可观察宇宙中发生的所有物理相互作用

在大规模上,科学家们使用经典的牛顿力学来描述重力如何将月球保持在其轨道上,或者为什么喷气发动机的力量会推动射流前进

牛顿力学是直观的,通常可以用肉眼观察

科学家利用相对论的量子场理论来描述亚原子粒子与质子,中子,原子核和原子内的夸克和轻子共同作用力的相互作用,在极小的尺度上,比原子小1亿倍

量子力学通常是违反直觉的,允许粒子同时存在于两个地方,但已经从原子到夸克反复验证

它已成为理解短距离物质和能量相互作用的宝贵而准确的框架

量子力学非常成功,作为事物如何在小规模上运作的模型,但它包含一个很大的谜团:无法解释的基础量子换向规则预测宇宙中每个点的位置和动量的不确定性

“换向规则没有从更基本的角度进行解释,但是已经通过实验验证了最强大的加速器探测到的最小距离

很明显,这些规则是正确的,但他们要求解释它们在某些更深层次的物理现象中的起源,“巴尔说

困难在于没有关于该主题的实验数据 - 如此小规模地测试事物目前超出了科学家的技术能力

该研究由能源部资助

>继续阅读... - 在Twitter,Facebook和Pinterest上关注redOrbit