
引力量子引力理论的新突破。资料来源:芬兰阿尔托大学
长期以来,物理学家一直在努力调和现代物理学的两大基石——量子场论和广义相对论之间的分歧。现在,芬兰阿尔托大学的研究人员提出了一种全新的量子引力理论,这一理论为深入理解宇宙起源提供了新的视角。这项重要的研究成果已经发表在《物理学进展报告》上。
在物理学界,一个被称为“万物理论”的概念备受关注,它旨在统一自然界所有的基本相互作用。目前仍存在许多未解的基础问题,其中之一便是如何构建一个与标准模型中的其他三种基本力(电磁力、弱核力和强核力)相融合的引力理论。
缺乏这样的理论,我们难以真正整合量子场论和广义相对论。前者描述了微观世界中粒子的概率,后者则描述了宏观物体及其引力作用。这两个理论虽然都经过了严格的实验验证,但它们对宇宙的本质提供了不同的解释,彼此之间存在一定的不兼容。特别是在极端条件下,如附近或宇宙起源的早期阶段,现有的理论显得捉襟见肘。
为了应对这些极端情况,物理学家正在致力于发展一个完整的量子引力理论。该理论引入了一种名为“重整化”的数学工具,这一工具能有效解决计算过程现的无穷大问题。目前,研究人员已经在“一阶”系统下验证了这一方法的有效性,但他们还需要进一步确认其在整个计算过程中的表现。
尽管这一理论尚未完全得到验证,但其潜力令人充满期待。研究人员希望,就像量子力学和相对论为科学研究开辟了新的领域一样,这一理论也能为未来探索提供广阔的空间。如果这一理论能够得到更高阶计算的推广和实验的支持,它可能会彻底改变我们对、大、宇宙起源以及极端物理现象的理解。
这项研究为实现“万物理论”提供了新的可能性,也架起了传统广义相对论与量子力学之间的桥梁,具有重要的理论价值。看似深奥的研究实则推动了基础物理的发展,为我们对宇宙的探索提供了全新的视角。
来源:科技日报。
