硬幣的兩面在同一根弦上振動
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硬幣的兩面在同一根弦上振動

阿爾伯特·愛因斯坦從未成功地創造出一種統一的理論,以一個連貫的結構解釋整個世界。 在一個世紀內,研究人員將四種已知物理力中的三種結合成他們所謂的標準模型。 然而,仍然存在第四種力,即重力,它不太適合這個謎題。

或者也許就是這樣?

感謝著名的美國普林斯頓大學物理學家的發現和結論,現在有機會將愛因斯坦的理論與量子力學統治的基本粒子世界相調和。

儘管它還不是“萬有理論”,但二十多年前開展的、至今仍在擴展的工作揭示了令人驚訝的數學模式。 愛因斯坦的引力理論 與物理學的其他領域——主要是亞原子現象。

這一切都始於90年代發現的痕跡 伊戈爾·克萊巴諾夫,普林斯頓大學物理學教授。 儘管我們實際上應該追溯到 70 年代,當時科學家們正在研究稱為“亞原子粒子”的微小亞原子粒子。 夸克.

物理學家發現奇怪的是,無論質子碰撞多少能量,夸克都無法釋放——它們總是被鎖在質子內部。

研究這個問題的人之一是 亞歷山大·波利亞科夫也是普林斯頓大學物理學教授。 事實證明,夸克是被當時新命名的粒子“粘合”在一起的 誇我。 一段時間以來,研究人員認為膠子可以形成將夸克束縛在一起的“繩子”。 波利亞科夫看到了粒子理論與 結構理論n.,但無法用任何證據證實這一點。

在隨後的幾年裡,理論學家開始提出基本粒子實際上是振動弦的小片。 這個理論獲得了成功。 直觀的解釋可能如下:就像小提琴中振動的弦產生各種聲音一樣,物理學中弦的振動決定了粒子的質量和行為。

1996年,克列巴諾夫與一名學生(後來是一名博士生) 史蒂文·古布瑟 和博士後研究員 阿曼達·皮特,利用弦理論計算膠子,然後將結果與弦理論進行比較。

團隊成員感到驚訝的是,這兩種方法產生了非常相似的結果。 一年後,克萊巴諾夫研究了黑洞的吸收率,發現這次完全一樣。 一年後,著名物理學家 胡安·馬爾達塞納 發現了特殊形式的引力與描述粒子的理論之間的對應關係。 在隨後的幾年中,其他科學家對其進行了研究並開發了數學方程。

無需深入研究這些複雜的數學公式,一切都可以歸結為這樣一個事實: 粒子的引力和亞原子相互作用就像同一枚硬幣的兩面。 一方面,它是引力的擴展版本,取自愛因斯坦 1915 年的廣義相對論;另一方面,它是一個粗略描述亞原子粒子行為及其相互作用的理論。

克萊巴諾夫的工作由古布瑟繼續進行,他後來成為普林斯頓大學的物理學教授,當然,但不幸的是,他幾個月前去世了。 多年來,他一直主張四種力與引力的大統一,包括弦理論的使用,可以將物理學提升到一個新的水平。

然而,數學依賴性必須以某種方式通過實驗來證實,這樣情況就更糟了。 目前還沒有實驗可以做到這一點。

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