2020年物理学5大革命性发现,从黑洞信息悖论到时
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】:你可能听说过最早的“检疫天才”故事中,艾萨克·牛顿为了躲避瘟疫,彻底革新了数学和物理学。 2020年这样的疫情,人们自然希望看到一些类似的希望。也许另一个巫师的想法正在被你可能听说过最早的“检疫天才”故事中,艾萨克·牛顿为了躲避瘟疫,彻底革新了数学和物理学。 2020年这样的疫情,人们自然希望看到一些类似的希望。也许另一个巫师的想法正在被给予时间和空间来培养,谁知道等待他的是什么奇迹。
在牛顿时代,孤立意味着除了一棵苹果树外,几乎没有什么可以成为一家公司。但更重要的是,从那时起,科学本身已经完全改变了。直到大约一个世纪前,一个孤立的思想家才有机会发起一场全面的知识革命。现在,最大的问题(理论问题)往往只有在全球学者团队共同努力的情况下才有效。
然而,令人震惊的是,今年有两个这样的团队在可能导致下一次物理学革命的想法上取得了重大进展。这些研究人员逐渐解决了理论物理学中最有吸引力和最顽固的问题,即斯蒂芬霍金的黑洞信息悖论。正如牛顿最终证明了将苹果固定在树上的引力与使月球绕轨道运行的力相同,这些科学家梦想着将阿尔伯特·爱因斯坦的引力观与量子力学的粒子和场结合起来。站起来。虽然实现这一目标需要一些时间,但牛顿用了 20 多年时间才出版了他的巨著《原理》。希望在疫情这一年种下的智慧种子(黑洞信息悖论和量子纠缠、虫洞和全息图)有朝一日能结出灿烂的果实,这并不疯狂。
黑洞信息悖论研究进展
关于黑洞信息悖论,简化为:物质落入黑洞,随着时间的推移(很长很长一段时间),黑洞“蒸发”。但是落入黑洞的那件事是怎么回事呢?根据万有引力定律,它消失了,它的信息永远消失了。但根据量子力学的规则,信息永远不会丢失。于是,悖论就出现了。今年,一系列重量级的计算表明,信息必须以某种方式泄露出去,尽管它是如何泄露出去的仍然是个谜。黑洞理论不再包含自相矛盾的逻辑。但是还是有很多让人迷惑的地方,就连物理学家自己也很迷茫。就理解黑洞而言,这充其量只是开始和结束。
物理学家创造了室温超导体
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悬浮列车、无损电力传输、完美储能、室温超导的蓝图实现了许多乌托邦梦想。纽约罗彻斯特大学的一个研究小组报告说,他们创造了一种基于氢原子晶格的材料,该材料在约 15 摄氏度(大致相当于冷藏室的温度)时显示出超导性的证据。温度。唯一的问题是它仅在材料加压到接近地核压力时才起作用。乌托邦将不得不等待。
时间之谜的新答案
当你问普通理论物理学家关于时间的本质时,他们可能会说时间的流动是一种幻觉。根据爱因斯坦的广义相对论,在一个“块状宇宙”中,空间的三个维度和时间的一个维度是相互交织的。这个“块宇宙”包含了整个过去、现在和未来。爱因斯坦在 1955 年去世前几周写道:“过去、现在和未来之间的差异只是一种顽固的幻觉。”然而,对时间的新观点(从旧的数学观点来看)可能会为我们提供一条走出这个封闭宇宙监狱的出路。
天文学家发现快速射电暴的起源
一次令人眼花缭乱的宇宙闪光终结了一个长久的天文谜团。自 2007 年首次发现快速射电暴以来,一直没有得到解释。快速无线电爆发是一种仅持续几毫秒的长距离无线电波。天文学家提出了太多的理论来解释宇宙中最强大的无线电源是什么。在四月一个安静的早晨,一场爆炸照亮了地球上的望远镜,这使研究人员能够将其源头追溯到天体曾经发出 X 射线的天空部分。天文学家得出结论,这种现象的背后是一颗所谓的高度磁化中子星。
第三粒子王国的威力证据
宇宙分裂成两种粒子:玻色子或费米子。但是如果你创造一个玩具宇宙,一个只有两个空间维度而不是我们熟悉的三维空间,粒子行为的规则就会改变。在这个二维宇宙中,拓扑规则允许存在第三种粒子,即所谓的任意子。早在 1980 年代,人们就首次预测了任意子,但直到今年,实验才终于证实了它们的存在。
巨大的磁场可以解锁宇宙之谜
目前,宇宙学中最大的谜团与哈勃常数有关,哈勃常数是宇宙膨胀速度的量度。来自早期宇宙的数据预测了一个值。来自现代宇宙的数据预测了另一种可能性。这种差异的原因是什么?宇宙学家没有详尽的想法,但有一种被忽视的可能性,即宇宙诞生时可能存在磁场。支持这一假设的关键证据是,天文学家发现了宇宙中已知最大的磁场——1000 万光年的磁化空间穿过星系团之间的间隙。如果不是大爆炸本身,它会从哪里来?
文章来源:《地球物理学进展》 网址: http://www.dqwlxjzzz.cn/zonghexinwen/2021/0816/925.html