圈量子引力理論(圈量子引力理論科普)

1. 圈量子引力理論

1. 圈量子引力理論

循環(huán)量子引力理論,即圈量子重力論(loop quantum gravity,LQG),又譯回圈量子引力論,英文別名圈引力(loop gravity)、量子幾何學(xué)(quantum geometry);由阿貝·阿希提卡、李·斯莫林、卡洛·羅威利等人發(fā)展出來(lái)的量子引力理論,與弦理論同是當(dāng)今將重力量子化最成功的理論。

2. 圈量子引力理論科普

2. 圈量子引力理論科普

量子引力,又稱量子重力,是描述對(duì)重力場(chǎng)進(jìn)行量子化的理論,屬于萬(wàn)有理論之一隅;主要嘗試結(jié)合廣義相對(duì)論與量子力學(xué),為當(dāng)前的物理學(xué)尚未解決的問(wèn)題。當(dāng)前主流嘗試?yán)碚撚校撼依碚?、圈量子引力理論、聲學(xué)類比模型。

3. 圈量子引力理論的數(shù)學(xué)內(nèi)容

量子引力理論是霍金提出的。

4. 圈量子引力理論是場(chǎng)論嗎

本質(zhì)依托是實(shí)驗(yàn)。

理論物理是在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,以理論的方法和模型研究基本粒子、原子核、原子、分子、等離子體和凝聚態(tài)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律,解決學(xué)科本身和高科技探索中提出的基本理論問(wèn)題。

擴(kuò)展資料

  研究范圍包括粒子物理理論、原子核理論、凝聚態(tài)理論、統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、光子學(xué)理論、原子分子理論、等離子體理論、量子場(chǎng)論與量子力學(xué)、引力理論、數(shù)學(xué)物理、理論生物物理、非線性物理、計(jì)算物理等。

理論物理學(xué)通過(guò)為自然界建立數(shù)學(xué)模型,來(lái)試圖理解所有物理現(xiàn)象的`運(yùn)行機(jī)制,通過(guò)物理理論條理化、解釋、預(yù)言物理現(xiàn)象。理論物理學(xué),簡(jiǎn)要地說(shuō),就是建立在一系列定律之上的數(shù)學(xué)理論體系,是否正確依賴于其理論體系所得出的結(jié)論(推斷)能否被實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

5. 圈量子引力理論公式

《 萬(wàn)有引力的來(lái)源》

摘要:艾薩克?牛頓發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力,然后又發(fā)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)三定律,亨利?卡文迪許用 扭秤 證明了萬(wàn)有引力 定律正確性,并算出了地球的“質(zhì)量”,但都沒(méi)對(duì)引力的來(lái)源給出明確的解釋。阿爾伯特?愛(ài)因斯坦更是玄之又玄的把引力的來(lái)源解釋為物質(zhì)對(duì)空間造成的凹陷。本文將根據(jù)一些小實(shí)驗(yàn)和理論推導(dǎo)對(duì)以上的某些觀點(diǎn)進(jìn)行糾正與反駁。

關(guān)鍵詞:內(nèi)能(熱力學(xué)能),引力,地球質(zhì)量,扭秤,重力加速度,。

引言:耳熟能詳?shù)亩?,質(zhì)量越大,引力越大,但還有一個(gè)被人類忽視的數(shù)據(jù),那就是內(nèi)能。天體的質(zhì)量越大,引力越大,內(nèi)能越大(此文的內(nèi)能是拋開(kāi) 所有化學(xué)反應(yīng),核反應(yīng)的 熱力學(xué)能)。那么引力的來(lái)源是不是高能量體與低能量體的溫差效應(yīng)呢?看下面的實(shí)驗(yàn)。

三個(gè)質(zhì)量相同鋁球,用液氮把兩個(gè)鋁球分別散熱到零下150℃與零下50℃,還有一個(gè)與室溫溫度相同20℃。觀測(cè)三個(gè)鋁球近距離的水氣有什么反應(yīng)。觀察到的結(jié)果是零下150℃的鋁球?qū)Ω浇畾庥泻艽蟮奈?,有明顯的重力加速度現(xiàn)象,末端水氣落體速度大約是零下50℃鋁球的三倍。而與室溫相同的鋁球?qū)λ畾夂翢o(wú)反應(yīng)。5分鐘后終止實(shí)驗(yàn),零下150℃鋁球結(jié)霜質(zhì)量大約是零下50℃鋁球的三倍。

我們用這個(gè)實(shí)驗(yàn)是不是能說(shuō)明兩物體的引力大小與兩物體內(nèi)能的大小相關(guān)呢??jī)?nèi)能差越大,引力越大,與質(zhì)量無(wú)絕對(duì)關(guān)系。那么在地球上為什么質(zhì)量越大的物質(zhì),引力越大呢?這么說(shuō)吧,地球是個(gè)巨大的能量體,她對(duì)所有的低能量體都有 熱平衡 需求,她會(huì)根據(jù) 低能量體所能承載的熱量產(chǎn)生引力,也就是說(shuō)相同溫度(內(nèi)能)的1千克水與1千克油分別放到地球地心,地心下降的溫度是一樣的。

根據(jù)此實(shí)驗(yàn)說(shuō)明兩個(gè)物體沒(méi)有 熱平衡需求就沒(méi)有引力,那么亨利?卡文迪許的扭秤又是怎么算出“地球質(zhì)量”的呢?他的扭秤為什么出現(xiàn)扭力呢?還準(zhǔn)確推導(dǎo)出引力常量。5.965*10^24到底是地球的內(nèi)能還是地球的質(zhì)量?我們根據(jù) F=GM m/r^2計(jì)算出了太陽(yáng)系的大部分行星的 軌道與速度,衛(wèi)星的均速圓周運(yùn)動(dòng),這足以說(shuō)明F=GMm/r^2正確性,那么一個(gè)天體的內(nèi)能值與質(zhì)量值一定很接近。為什么會(huì)很接近呢?是根據(jù)質(zhì)量有了內(nèi)能?還是根據(jù)內(nèi)能的大小有了質(zhì)量?看下面的實(shí)驗(yàn)與理論推理。

亨利?卡文迪許的扭秤為什么使兩個(gè)沒(méi)有熱平衡需求的兩對(duì)鉛球出現(xiàn)引力呢?

看實(shí)驗(yàn),準(zhǔn)備兩個(gè)磁力不同的磁鐵,一根鐵絲,一些細(xì)鐵砂,釋放靜電,先用鐵絲吸鐵砂,肉眼觀察下是毫無(wú)吸引力。然后把強(qiáng)磁鐵放到鐵絲底端,整根鐵絲會(huì)吸住很多鐵砂,距離磁鐵越近吸住鐵砂越多,換上弱磁鐵,鐵絲吸引的鐵砂要少的多。根據(jù)這個(gè)小實(shí)驗(yàn)去理論推導(dǎo)下個(gè)實(shí)驗(yàn),我們把引力看作成弱磁現(xiàn)象,扭秤的兩對(duì)鉛球之所以會(huì)互相吸引,完全是因?yàn)樵诘厍虻囊Υ艌?chǎng)上。小實(shí)驗(yàn)里我們可以輕松的把磁鐵放到一旁,以現(xiàn)在的科技我們也可以輕松的把扭秤送到太空,送到月球,那時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)扭力與此區(qū)域 重力加速度 值成正比。引力越小,扭秤的扭力越小。月球上表面的扭力只剩下地球上的1/6。

我也做了個(gè)簡(jiǎn)陋的扭秤,在只有4個(gè)質(zhì)球?qū)嶒?yàn)下,加大兩對(duì)質(zhì)球的溫度差,會(huì)得到不同的扭矩。我也猜測(cè)是不是空氣對(duì)流加劇造成的,但一直沒(méi)有找到真空實(shí)驗(yàn)室而擱置。(具體的溫度差與扭矩比例,由于扭秤的簡(jiǎn)陋,就不一一敘寫(xiě)了)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程:四個(gè)相同質(zhì)量的實(shí)心鋁球,一根木棒,先把兩個(gè)鋁球固定在木棒兩端,一根細(xì)銅絲拴在木棒正中間,懸掛在一個(gè)橫架中間,保持平衡。銅絲底端固定一個(gè)小鏡子,再用一個(gè)激光燈射照鏡子,射線與折線最好調(diào)到90度左右,光點(diǎn)會(huì)射在墻上,墻上固定個(gè)尺子。依銅絲正下方為點(diǎn)用圓規(guī)畫(huà)個(gè)圓圈,邊是兩個(gè)球的球心,再用兩個(gè)支架把另外兩個(gè)球托平,分別放在秤砣的左右側(cè),球心對(duì)準(zhǔn)圓線。不同溫度的球放到托架上,光點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)在不同的位置。(也就是說(shuō)溫度差越大,扭力越大,兩物體之間的引力越大)。

此理論的最有力的證據(jù)還是需要把扭秤送到太空,送到月球。

那么太陽(yáng)系天體的質(zhì)量值與內(nèi)能值為什么如此相近呢?太陽(yáng)除外。因?yàn)樘?yáng)是中心,在太陽(yáng)系中是懸浮不動(dòng)的,即使內(nèi)能值與質(zhì)量值差距很大也測(cè)不出來(lái),又點(diǎn)燃了核聚變。理論上來(lái)講,內(nèi)能值遠(yuǎn)高于質(zhì)量值。所以我們現(xiàn)在根據(jù)引力算出的太陽(yáng)質(zhì)量(其實(shí)是內(nèi)能)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于真實(shí)質(zhì)量。大家都知道太陽(yáng)是氣態(tài)的,而密度竟然是地球的0.26倍,這是荒謬可笑的,他的意思也就是說(shuō)一立方氫氣與一立方土的質(zhì)量比是0.26 : 1,就算把氫氣壓縮到液態(tài),這個(gè)比值也相差甚遠(yuǎn)。太陽(yáng)的平均密度1.4克每立方厘米,氫液態(tài)才0.07克每立方厘米,矛盾嗎????(別害怕,目前太陽(yáng)質(zhì)量不可測(cè),看下面實(shí)驗(yàn))。

每個(gè)天體都有一個(gè)心核,太陽(yáng)的心核最大,我們根據(jù)心核大小比例,做出九個(gè)鋁球,分別代表太陽(yáng)與八大行星。全部冷卻到零下200℃,把太陽(yáng)放到實(shí)驗(yàn)室中心,按照距離比把八大行星擺好,懸浮運(yùn)轉(zhuǎn),2個(gè)小時(shí)后結(jié)束實(shí)驗(yàn),結(jié)霜質(zhì)量比與太陽(yáng)系天體質(zhì)量比一致。水氣代表分子云,心核是宇宙所有天體的種子。遇到肥沃土壤(分子云)就會(huì)根據(jù)大小演變成恒星或行星(沒(méi)有心核的分子云是一團(tuán)死云,不會(huì)孕育出任何天體,否則違反熱力學(xué)第二定律)(這個(gè)僅僅是邏輯推理,猜測(cè))。

引力不是絕對(duì)的,我們分別把太陽(yáng)、地球、月球的內(nèi)能設(shè)為1000焦耳,100焦耳,10焦耳。然后把地球加熱到500焦耳,地球與太陽(yáng)引力會(huì)變小,地球與月球引力會(huì)變大。

在此理論正確的前提下,F(xiàn)=GMm/r^2還能繼續(xù)使用嗎?當(dāng)然可以,只不過(guò)要稍微修改一下,首先就是其中的一個(gè)M改成U。那么以引力計(jì)算的1熱值等于多少焦耳?這就需要廣大科學(xué)家的共同計(jì)算了。

母式:F=GUm(1-u/U)/r^2

此公式也不是適用于任何引力場(chǎng),(只有兩物體質(zhì)量與半徑相同的情況下才能做到誤差為0,比如冰球?qū)嶒?yàn),你可以理解為把鋁球切割成與水氣大小相等顆粒,然后每顆粒與水氣產(chǎn)生的引力全部相加)。就如F=GmM/r^2無(wú)法解釋水星近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng),愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論描寫(xiě)的引力與量子力學(xué)格格不入。可以說(shuō)很難有一個(gè)引力公式通用于宏觀與微觀等多種引力場(chǎng),只有根據(jù)不同的引力場(chǎng)拿出不同的公式給予計(jì)算。

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6. 圈量子引力理論與超弦理論

量子引力,又稱量子重力,是描述對(duì)重力場(chǎng)進(jìn)行量子化的理論,屬于萬(wàn)有理論之一隅;主要嘗試結(jié)合廣義相對(duì)論與量子力學(xué),為當(dāng)前的物理學(xué)尚未解決的問(wèn)題。

當(dāng)前主流嘗試?yán)碚撚校撼依碚?、圈量子引力理論、聲學(xué)類比模型。

物質(zhì)的量子化描述和時(shí)空的幾何化描述之間彼此不具有相容性,以及廣義相對(duì)論中時(shí)空曲率無(wú)限大(意味著其結(jié)構(gòu)成為微觀尺度)的奇點(diǎn)的出現(xiàn),這些都要求著一個(gè)完整的量子引力理論的建立。這個(gè)理論需要能夠?qū)诙磧?nèi)部以及極早期宇宙的情形做出充分的描述,而其中的引力和相關(guān)的時(shí)空幾何需要用量子化的語(yǔ)言來(lái)敘述。盡管物理學(xué)家為此做出了很多努力,并有多個(gè)有潛質(zhì)的候選理論已經(jīng)發(fā)展起來(lái),至今人類還沒(méi)能得到一個(gè)稱得上完整并自洽的量子引力理論。

7. 圈量子引力理論黑洞變白洞

不是

白洞是一個(gè)強(qiáng)引力源,其外部引力性質(zhì)均與黑洞相同,白洞可以把它周?chē)奈镔|(zhì)吸積到邊界上形成物質(zhì)層。白洞理論主要可用來(lái)解釋一些高能天體現(xiàn)象。

白洞是宇宙中的噴射源,可以向外部區(qū)域提供物質(zhì)和能量,但不能吸收外部區(qū)域的任何物質(zhì)和輻射,所以白洞是一個(gè)只發(fā)射、不吸收的特殊宇宙天體,與黑洞正好相反。

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