如何将量子力学与广义相对论/引力现象合并在一起,并且在微观长度等级下维持正确性?
这是一个在物理学中未曾解决的一大问题。
也是江教授今日的公开课的课题。
江教授太台上说道:“各位同学们,想必学过物理学的都知道,量子力学和广义相对论是物理学中两个伟大的理论,但一个基本的概念是,这两个理论之间是不兼容的,事实上它们分别针对于世界上两种不同的成分:时空和物质……”
量子力学中物质和场处于一个预设的时空,在这个时空里,时空本身对场不产生物理作用,只用来描述它们在时间空间中所处的坐标,这是一种背景依赖理论。
广义相对论是只关乎时空的理论,并不涉及到对物质本身的讨论,它描述了物质如何影响时空的几何,时空如何影响物质的运动。
而量子引力理论是一种结合了量子力学和广义相对论的假想理论,我们需要引入量子引力理论因为在量子力学的计算中会受到“无限”的困扰,量子力……
随着江教授慢慢深入的演讲和演示的视频,同学们看到美丽的太空和星球,还有神秘的宇宙黑洞。
秦惊羽听得入迷,也看得痴迷。
这时,江教授切换了一个四维动态视频,他继续说道:“现今物理学研究主要致力于两种量子引力理论,弦理论认为物质由一维的环组成。这种环在十维时空中定义,其中有四维是我们看到的四维时空,剩余的维度被压缩……”
江教授的一番理论,有的人听懂,有的人听得一知半解,但并不妨碍他的精彩程度。
“我刚刚说了很多,同学们,这是一张模拟了相互连接的世界线构造的几何结构的图,和一张我们想象中的弦透视图和环透视图,发挥出你们的想象结合我刚说的理论,有同学能起来回答一下,为什么空间是虚构的,唯一能够定义我们的四维时空的东西只有世界线?”
话落,全场的同学犯了难,江教授提出的犀利问题,除了物理系的学神能回答出一星半点之外,其他系的学生几乎是一头雾水,章教授等人也是交头接耳。
“江教授这个问题很刁钻啊,”
“对学生们来说,这里面处处是陷阱,现在就考验他们对物理学的理论理解,能不能变通了。”
一分钟后,江教授看了眼整个教室,“没有同学愿意起来回答吗?”
大家都不敢吱声也不敢动,唯恐点到自己,站起来要是什么也回答不出来,那岂不是丢人?
这时,一个短头发的女生举手。
江远涛欣慰一笑,“那个女生,你哪个系的。”
顾淮宇适时将话筒递过去。
“江教授您好,我是物理系大三学生,甄薇。”
秦惊羽也看了过去,是个长相偏中性的女生。
甄薇这个名字很耳熟,前段时间,经常听到人提起,好像也是物理系的一个大神。
江远涛抬手:“甄同学,你是如何看待我刚刚所提的那个问题?”
甄薇:“江教授,图上黑色的空间不含任何几何上或空间上的信息,其间的任意点也不会同任何组成网络的世界线产生相互作用,这应该很好解释为什么空间是虚构的。”
江远涛微微颔首,“那如果我说其实世界线间空白区域的点没有物理意义,又是为什么呢?”
甄薇闻言,愣了愣,紧张的捏了捏话筒,“因…因为……”
“抱歉江教授,我暂时还想不出答案。”
江远涛:“没关系,你能站起来回答我的第一个问题,就已经很勇敢了,所以还有人能站起来回答问题吗?”
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