量子力學(xué)與廣義相對論

有兩個理論基本上徹底改變了我們對20世紀(jì)物理學(xué)的理解 - 量子力學(xué)和廣義相對論。

量子力學(xué)試圖解釋宇宙中最小的事物的行為，亞原子粒子在納米級水平上的行為。在這個規(guī)模，時間是普遍的和絕對的。

另一方面，愛因斯坦的廣義相對論假定時間是相對的和動態(tài)的，這是空間，時間和物質(zhì)相互作用的結(jié)果。根據(jù)相對論，時空結(jié)構(gòu)的幾何形狀可以被大質(zhì)量扭曲。通過扭曲的時空結(jié)構(gòu)的物體，看起來好像它們受到大質(zhì)量的引力的影響。

現(xiàn)在，為了描述和理解我們在日常生活中看到的東西，我們轉(zhuǎn)向物理學(xué)。廣義相對論用于解釋大物體的引力性質(zhì)，其大到足以使它們的量子性質(zhì)可忽略。量子力學(xué)準(zhǔn)確地解釋了在最小尺度上發(fā)生了什么，但是只有在質(zhì)量微不足道，而它們的引力效應(yīng)的影響幾乎是零的情況下。

問題是，我們?nèi)绾我淮涡越忉屢粋€很小但很重的物質(zhì)？為此，將如何協(xié)調(diào)每種理論支持的時間的絕對和相對概念？

協(xié)調(diào)差異

在我們的物理理解的這種差距是量子引力的理論可以有希望解釋的東西。在量子引力研究中的一個新的突破，讓我們可以看到如何解決廣義相對論和量子力學(xué)的物理學(xué)。

不列顛哥倫比亞大學(xué)的理論物理學(xué)家馬克·范·拉姆斯多克說：“我認(rèn)為我們現(xiàn)在明白，時空實際上只是這些基本量子系統(tǒng)糾纏結(jié)構(gòu)的幾何表示?！?/p>

你明白所有的問題嗎？基本上，這個想法是，我們體驗的宇宙，連同物質(zhì)和相對論的空間和時間一起，作為來自信息的量子位的緊急特性而出現(xiàn)，正如計算機(jī)游戲世界是從計算機(jī)中的信息的數(shù)字位產(chǎn)生一樣。這是宇宙的全息概念。

研究人員說明宇宙如何具有被稱為“反德西特（anti-de Sitter ）”的“魚眼”時空幾何的。當(dāng)你離開中心時，空間增量變得更短，直到最終從中心的空間維度擴(kuò)展到無邊界到邊界。該邊界具有比其內(nèi)部小一個的空間維度，稱為“體宇宙”，正如廣義相對論中所述，在這個“體宇宙”中投射全息宇宙具有所有的物質(zhì)和能量，和以戲劇性的方式移動的時間，和彎曲的空間。

但是存在于該反德西特（anti-de Sitter ）空間邊界上的糾纏量子位根據(jù)排序進(jìn)行，非相對論的時間自然的量子態(tài)，類似于計算機(jī)程序根據(jù)它的內(nèi)部時鐘的精確的執(zhí)行其命令，創(chuàng)造一個模擬的宇宙，在其中時間可以扭曲和拉伸，就像它想要的那樣奇怪。

但我們的宇宙符合“德西特”配置，那里你所看到的空間延伸越來越遠(yuǎn)。這就提出了一些認(rèn)識時間緊迫性的問題。在這種情況下，邊界看起來是時間的盡頭。不知何故，“德西特”空間邊界上的量子位產(chǎn)生了具有動態(tài)時間的內(nèi)部全息圖。

雖然研究團(tuán)隊還沒有發(fā)現(xiàn)這是怎么發(fā)生的，但是他們希望通過這些研究來解釋宇宙中的奧秘。