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恒达平台1956注册_宇宙中真的充满了量子泡沫吗?

        【逐日科技网】

 
据外洋媒体报道,若是在显微镜下考察宇宙,你会看到什么?什么也看不到。放大一千倍、一百万倍、哪怕十亿倍,眼前依然空无一物。

  看到这里,一般人可能会得出这样的结论:宇宙中什么都没有。这从直觉上很能说得通,究竟十亿倍已经远远超出了显微镜的现实放大能力。
  但量子物理学家可不是一般人。他们有理论显微镜作为武器,因此还能进一步放大,不断深入看似虚无的宇宙,直到从一片空缺中溘然看出些眉目。
  所谓的“眉目”即是一片杂乱的虚粒子,统称量子泡沫(quantum foam)。量子物理学家指出,虚粒子在时空中转瞬即逝,就像啤酒泡沫中的气泡一样。
  “量子泡沫中的‘气泡’只有原子核的1024分之一,存在时间极短,用‘量子语言’来说,它的直径只有一个普朗克长度(约为1.6*10-35米)那么大,寿命仅有一个普朗克时间(约为10-43秒)那么长。”佛罗里达理工学院物理与太空科学教授埃里克·博尔曼(Eric Perlman)指出。
  这幺小的器械显然无法被直接观察到。那么,我们为什么云云确定量子泡沫一定存在呢?早在1947年,荷兰物理学家亨德里克·卡西米尔(Hendrik Casimir)和德克·波尔德(Dirk Polder)便对该物质存在的证据之一提出了展望。费米实验室的高级实验物理学家唐·林肯(Don Lincoln)将为我们注释所谓的“卡西米尔效应”。
  若是量子泡沫确实存在,虚粒子在太空中就应无处不在。此外,由于粒子具有波粒二象性,它们形成的波也应当无处不在。因此卡西米尔设想,若是将两块金属板靠近相互平行放置,两板之间和外侧便都有量子泡沫。由于内外数目不平衡,金属板外侧的波将比两板之间的波壮大,将两块金属板推向中心。三十年后,科学家定性观察到了该效应,并在1997年进行了正确测定。
  宇宙中竟然充满了乱糟糟的泡沫状物质,这一理论大大影响了我们对宇宙的看法。
  “在云云小的尺度下,广义相对论和量子力学从本质上而言无法相容。”弦理论专家、哥伦比亚大学教授布莱恩·格林恩(Brian Greene)在《优雅的宇宙》(The Elegant Universe)一书中写道,“广义相对论的焦点原则是,时空基本是平滑的;但在小尺度下,量子天下却又动荡得云云猛烈,无疑破坏了这种平滑性。”
  因此,确定量子泡沫存在与否对于弄清现实的本质具有重要意义。但令人沮丧的是,近期实验显示量子泡沫并不存在。探测量子泡沫的方式之一是,测定恒星爆炸中释放的光子长距离流传所耗的时间。若是时空是平滑的,两个从统一光源释放的光子流传统一距离的时间也应当相同。但若是时空像泡沫一样,其中一个光子受到稍微的滋扰,速率便会略慢一些。2009年的一项剖析显示,从统一伽马射线暴中释放的高能与低能光子抵达特定地址的时间并不相同,但之后两次对其它射线暴的剖析却显示,差别光子抵达目的地的时间几乎没有区别,说明时空确实是平滑的,或者至少“泡沫”的质地没那么显著。
  不外,这些实验的正确度都不够高,不足以在极小尺度下清扫量子泡沫的存在。也许要等研发出能看到普朗克长度的显微镜,才气板上钉钉。而打造这样的装备无疑是项伟大的挑战。

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