声明:巴士棋牌平台 部分内容均来自互联网网友共享或转载其他热门文章,若侵犯您的权益,请及时与我们联系。
您现在的位置:主页 > 论坛 > 天体物理学信号做了LHC无法做到的事情:约束量子引力和弦理论

天体物理学信号做了LHC无法做到的事情:约束量子引力和弦理论

作者:巴士棋牌平台 发布时间:2020年06月10日 浏览: 8996

阿尔伯特·爱因斯坦留给我们的最大科学遗产是:对于宇宙中的所有观察者来说,光速和物理定律似乎都是一样的。不管你在哪里,移动的速度或方向,或者你测量的时候,每个人都会经历同样的基本自然法则。这背后的对称性,洛伦兹不变性,是一个绝对不能违反的对称性。

图注:光子总是以光速传播,并遵循相同的自然规律,而不管其能量如何。如果量子引力或弦理论的某些模型是正确的,当光子在宇宙中传播时,超过某个能量阈值的光子应该会衰减。HAWC的合作团队,发现不存在这样的中断。

然而,许多超越标准模型和广义相对论的想法——比如弦理论或量子引力的大多数表现形式——可能会破坏这种对称性,从而影响我们对宇宙的观察。HAWC的合作团队于2020年3月30日发表的一项新研究,对洛伦兹不变性破坏提出了最严格的限制,对理论物理学有着迷人的启示。

图注:统一的观点认为,所有三种标准模型力,甚至更高能量下的引力,都统一在一个框架中。这个想法很有说服力,引起了大量的研究,但完全是一个未经证实的猜想。在更高的能量下,量子引力理论可以潜在地统一所有的力。但这种情况往往会对可观察到的、受到严格限制的低能量现象产生影响。

我们对宇宙最好的物理理论是描述基本粒子及其核与电磁相互作用的标准模型,以及描述时空与引力的广义相对论。尽管这两种理论完美地描述了现实,但它们并不完整:例如,它们没有描述引力在量子水平上的行为。

物理学家们的希望——有人会称之为终极梦想或圣杯——是存在一个引力量子理论,当我们找到这个理论时,它将把宇宙的所有力量统一在一个单一的框架下。但是这些被提出的量子引力框架,包括弦理论,可以打破对标准模型和广义相对论都很重要的基本对称性:洛伦兹不变性。

图注:如果一个理论在相对论上不是不变的,那么不同的参照系,包括不同的位置和运动,将会看到不同的物理定律。我们在加速或速度变换下具有对称性这一事实告诉我们,我们有一个守恒的量:线性动量。理论在任何形式的坐标或速度变换下都不变的事实称为洛伦兹不变性,任何洛伦兹不变对称性都可以保持CPT对称性。然而,C、P和T都可能被单独违反。

洛伦兹不变性是具有丰富术语的物理学术语之一,但含义很简单:无论在何处或何时进行测量,自然定律都是相同的。无论您是在这里还是十亿光年远,都没关系;无论是现在还是数十亿年前或未来数十亿年进行测量,都没有关系。静止不动或接近光速都没关系。如果您的定律不关心您的位置或动作,那么您的理论就是洛伦兹不变的。

标准模型完全是洛伦兹不变的;广义相对论完全是洛伦兹不变的。但量子引力的许多化身只是近似洛伦兹不变量。要么强制它的对称性被打破,要么有新的物理学只出现在高能尺度上打破它。尽管低能宇宙被观察到是洛伦兹不变的,但粒子对撞机的直接搜索受到它们能探测到的能量的严重约束。

0
赞一个
关键词:
推广链接:/luntan/20200610/6221.html
分享到: 0
巴士棋牌平台巴士棋牌平台是一款玩家们注册就能够获得海量体验金的棋牌游戏,而且每天登录还能获得丰富的金币奖励哦。在这里还有着多样的玩法为你提供,全部免费任你选择,总有一项是你喜欢的,感觉来下载看看吧!