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  • 1 # 靈遁者國學智慧

    重力是物體受到引力所具有的力。所以你這個問題,其實是問以上三個理論,如何解釋引力的。

    弦理論和量子理論基本沒有明確的關於引力的理論。要說有,就得從引力子和希格斯場這塊來提。但這兩點理論,目前都是前沿理論,都不夠完善。不過有讓我們值得欣慰的事情發生。引力波探索到了,希格斯玻色子發現了。 就這兩個欣慰。

    廣義相對論就是引力理論。即愛因斯坦引力是由於時空彎曲產生的。公式比較複雜,能解開的人也不多。如下圖。

    還有一個引力的理論,就是我們高中學習的。牛頓引力理論。

    可以去看看物理宇宙科普書籍《變化》,會對你有幫助。

  • 2 # 科學聯盟

    不含有其他假設的純粹量子理論不相容引力。因此對於題主的問題,只能考慮弦理論和廣義相對論是如何解釋引力的。

    目前自洽的(超)弦理論有五種,而每一種超弦理論都一定含有引力——沒有無引力的弦理論。然而要想用弦理論解釋引力,首先得構造量子化的超對稱弦理論,純粹的量子理論以及沒有量子化的弦理論都不能成為解釋引力的理論。弦理論認為引力是靠自旋為2的玻色子(其實玻色弦)傳遞的,而背景時空可以是平直的也可以是彎曲的。

    一般來說,在不考慮緊緻化問題時候,背景時空是平直的;考慮緊緻化問題,背景時空需要有所選擇。但無論哪種情況,弦理論的最低階近似都是我們熟知的廣義相對論。

    廣義相對論認為引力是四維時空彎曲所導致的。這是愛因斯坦的一個構想,這是一個天才式的構想,也是一個極具創造力的構想。但是,當我們讀完了愛因斯坦所有的論文以及後來廣義相對論研究者所寫的一系列文章、書籍,一個問題始終沒有得到解釋。這便是:愛因斯坦的廣義相對論沒有解釋為什麼物質的存在會導致時空彎曲。

    這就好比我們在一張彈性的桌布上放置一塊重物從而導致桌布彎曲了,愛因斯坦的觀點是桌布的彎曲導致了引力的出現了。可是我們要反問愛因斯坦一個問題,重物是如何造成了桌布的彎曲?在凝聚態物理裡,彈性物體的形變是由於相互作用所導致的,而相互作用其實質是可以用量子理論去描述:實物粒子透過交換虛粒子對從而引起相互作用。這是動力學的描述。反觀廣義相對論可以發現,其實廣義相對論缺少這樣的動力學描述。為了找到這種動力學描述,物理學家考慮將引力進行量子化。

    弦理論需要在時空維度數大於四的十維時空或者十一維時空下才能描述引力!高維時空不是弦理論獨家所有,早在十九世紀就有人構造了高維空間(那時候還沒有時空這個概念)理論,但是這種理論一經問世就引起了幾乎所有物理學家的嘲笑!這種嘲笑一直延續到弦理論誕生。著名物理學家費曼曾經這樣嘲笑弦理論:他有一次早上上班和同事打招呼的第一句話是“您今天生活在哪一個維度啊”。由此可見,高維時空很難被大多數物理學家所接受,因為它好像違反了最簡單的事實:時空維度數等於四。誠然,我們今天的數學理論早已突破了維度的限制,但是這不代表就不需要客觀事實來檢驗我們的理論。恰恰相反,實驗對理論的檢驗是越發嚴格與殘酷!

    此外,量子引力不等於弦理論。因為量子引力還有別的思路來構造——所謂的圈量子引力論。圈論擁有弦理論沒有的優勢:從非微擾效應考慮量子引力而不是微擾效應!但是圈論也有弦理論沒有的困難:沒有低能有效理論,比如說無法計算引力子的散射振幅。

    圈論關於引力的解釋,是值得我們去了解的。簡單來說圈論認為時空不是連續的,而是離散的。由於時空的離散性,導致空間體積存在一個最小值,進而導致動量空間的“體積”存在一個最大值。這就從另一個角度解釋了為什麼廣義相對論是不可重整的——同時消除了紫外發散,也可以消除所謂的時空奇性。圈論可謂是一舉兩得!但是,圈論卻無法(至少目前是)給出弱引力場的散射振幅——這是十分最重要的振幅。

    關於題主的問題,我說了很多,但是我並不覺得我真正回答了題主的問題!如果題主感興趣引力這個話題,可以去學習具體的引力論,畢竟“絕知此事要躬行”。

  • 3 # 途中引力紅移

    三 . 新引力學公式由力的定義直接延伸產生出來從而具有最大的普遍適用性——故能涵蓋經典物理與現代物理

    (3)式是由力的定義——力是動量的變化率直接推匯出來的。我在2008年和2010年有兩個重大進展:①單向光速的測量方法已經解決,真空中單向光速的各向同性和數值恆定是直接的測量結果而不再是假設[3];②羅侖茲變換的‘尺縮’和‘鐘慢’因子可用多普勒效應在兩個相反方向測量結果的均方根平均值求出[4]和用多普勒效應正反向測量結果的平方差根推匯出了普朗克常數和測不準原理[5]。根據這兩個進展,相對論和量子力學就不再需要假設並可以直接地從牛頓力學推匯出來。

    從QFT可推匯出新引力定律,反之則不行。比較公式(1)與公式(3)(3a)(3b)可知,由 Є ≡ G,f QFT = f GR,f P QFT =f P GR,f C QFT =f C GR。

    當質點B出現在漲落真空中吸收虛中微子ν0流直到飽和(ν0進出B達動平衡)就形成了一個指向質點B的淨ν0流,引力勢U =- G M / r正是淨 ν0流的分佈。r 定義為從質點B指向外,令無窮遠處U = 0。孤立質點B的淨 ν0流壓力各向同性,互相抵消後淨力為零,B在真空中就完全自由地運動,但U不為零。引力勢U有著比引力f 更本質的意義,因為U最直接地破壞真空虛中微子 ν0的均勻各向同性分佈,並具有淨 ν0流的分佈密度的含義。以後我們不再需要上標QFT和GR的區分,QFT和GR合一的新力學公式為[6]:

    f = ∂ (m v)/ ∂ t =f P +f C, (4)

    其中: f P = m(∂ v/ ∂ t )=- m (∂ U / ∂ r)r / r,

    f C =v(∂ m / ∂ t ) =- m ( ∂ U / ∂ r)v / c

    引力作用不具有電磁作用、弱作用和強作用三者的獨立作用地位,引力只是弱作用的類Casimir力,它是個有如範德瓦爾力一樣的附屬力。引力既然是弱作用的類Casimir附屬力,它就事實上己經統一到了強、弱、電磁三種相互作用的U(1)*SU(2)*SU(3)標準模型中了。從QFT和GR匯出的新引力公式(1)的詳細推導及其理論意義見專著[7]。

    f P = m(∂ v / ∂ t )是虛中微子ν0對質點的碰撞動量減少產生的,故f P 的作用是使動量(m v )中的速度v發生變化;f C=v(∂ m / ∂ t )是質點內虛中微子ν0數量減少導致的質量減小產生的,故f C的作用是使動量m v中的質量m發生變化。

    量子場論的引力公式得出引力具有遮蔽效應、速度效應和溫度效應以及引力作用下能量不守恆和時間反演對稱性破壞等眾多可供實驗檢驗的科學結論。並提出了驗證該公式的多個實驗方案。

    引力起源的微粒子具體化為虛中微子就將新力學公式連同廣義相對論一起融入到了量子場論之中。新力學公式和廣義相對論兩者都成了量子場論推論出的定理。新引力公式是分別從量子場論和廣義相對論推匯出來的,它來自現代物理也是現代物理的集中體現。新引力公式是廣義相對論的新版本,內含有狹義相對論、廣義相對論、量子力學和量子場論這四大理論的主要方程。

    新引力公式是從經典物理的力是動量的變化率這個原始定義直接出發得到的,它又直接地連通到現代物理狹義相對論和量子力學的基本原理。進而連通到現代物理的廣義相對論和量子場論。使得現代物理與經典物理的牛頓力學實現了全面接軌,並將現代物理四大理論(狹義相對論、廣義相對論、量子力學和量子場論)全部納入到了經典的牛頓力學體系之內。當相對論和量子力學不再需要假設性的原理做基礎,其根基就直接落實在了測量的時空中的實驗結果上,經典的牛頓力學是直接來自實驗結果的,故相對論和量子力學的根基就直接落實在了牛頓力學上。

    新引力公式貫通了經典物理和現代物理,並涵蓋這兩者成為統一的力學公式[8]。新引力公式的核心思想是質量可變及其伴隨的引力遮蔽效應。它可以溯源到量子場論的質量‘重整化’的質量可變及其伴隨的引力遮蔽效應。也可以溯源到愛因斯坦方程的‘非線性’特性產生的質量可變及其伴隨的引力遮蔽效應。除這兩者之外,還可溯源到M.Majorana的微粒子碰撞引力起源的‘真實質量’與‘表觀質量’及其伴隨的引力遮蔽效應。M.Majorana與愛因斯坦是同時代的人,兩人幾乎同時對牛頓引力定律提出了各自的修正公式。Majorana的修正更為本質、更為深刻,1918-1920年又親自實驗證實了他的修正公式[9],卻至今未得到公認。愛因斯坦則早己譽滿全球,我對Majorana的崇敬也就更多。

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