现代物理学科普 笔记7

物理学目前有62朵乌云

真空灾变

真空：零点能量 / 真空能量

但旅行者测量的上限相差107个数量级

矛盾指向量子场论

量子场论：

凭空出现正反粒子对，迅速湮灭

称为“虚粒子”，因为消失很快，所以位置存在地方很小，根据测不准，动量很大

存在时间非常短，如果取普朗克时间，那就预测失败了

解释：

1. 量子场论有漏洞
2. 观测有误
3. 存在未知机制

量子引力理论

目前只发现大自然的四种力

强力：胶子

弱力：W和Z玻色子

电磁力：光子

引力：引力子（?）

引力量子化，问题：

1. 波粒二象性：引力很难描述引力的行为

   空间无限小时必然是平坦的

   但如果计算粒子某一点的曲率时，粒子没有确定的位置

2. 预测黑洞中心奇点

   截断无穷小，采用普朗克长度

   实验又验证不了

广义相对论的引力

双缝干涉中，不干扰粒子，粒子可能在任何位置，那引力造成的时空弯曲到底在哪呢？

肯定：

1. 宏观尺度引力效应必然由微观来

可能：

1. 临界
2. 类似量子类相干（但它可以看到的）

宏观到微观的过程，广义相对论如果可以由量子退相干慢慢渐变，但量子场论不兼容

而每一种场，必然会激发出粒子

但：

物质告诉时空如何弯曲

时空告诉物质如何运动

所以影响的时空，还是粒子

两个理论：

1. 弦理论（引力场分为两个场）
2. 圈量子理论（普朗克尺度上，闭旋是离散）