量子引力理论接受实验检验

对量子引力理论,被理论物理学家们尊崇为近代物理研究领域中的圣地的探索经常受到人们的嘲弄,因为理论家们未能证明它是错误的,而这些人的见解却又是五花八门,各不相同的．现在,一位瑞士科学家找到一种方法,能够对由许多竞争着的量子引力理论所作出的关键性的预言进行检验,由此而使某些理论处于压力之下．数十年来,物理学家一直尝试着将２０世纪产生的两大著名理论──量子理论与广义相对论,爱因斯坦有关引力的理论,相紧密结合起来．在这一艰难探索的进程中,他们虚构了从超弦到多维时空这样一些于科学中最为稀奇古怪的概念．几乎…     

量子引力研究进展简介

 广义相对论是描述时间、空间与引力的理论,既是对狭义相对论的重要推广,也是继牛顿万有引力定律之后发展起来的最重要的引力理论。     

用圈量子引力解除Schwarichild-de Sitter黑洞的时空奇点

通过引入圈量子引力中holonomy基本变量的类比变量和采用相应的量子化方法,对Schwarichild-de Sitter黑洞中心附近的引力场进行量子化.分析和计算了黑洞中心附近的1r和曲率标量的谱分布,得到了它们均存在有限上界的结果.通过求解经典时空奇点r=0附近的量子哈密顿约束方程,给出了黑洞波函数在黑洞中心附近的时间演化行为,得到了该波函数可以通过经典奇点进行量子演化的结果.     

环圈量子引力简介

大家知道，弦理论（String theory）是企图和谐地统一量子力学和广义相对论这两个已知的然而却互不相容的关于“小”和“大”的理论体系．本文介绍的环圈量子引力（Loop Quantum Gravity）理论（以下简称“L理论”）也是为此目的兴起的另一种理论．     

扩展的纽结量子引力态

给出了微分同胚群的表示.以扩展的Gauss不变量φG和Jones多项式第二个系数J2为基本片段,构造了满足齐次微分同胚约束(D约束)的扩展knot不变量引力态φGJ2,(J2)2和(φG)2J2.得到了它们的具体表式,并通过具体计算,给出了它们满足齐次D约束的证明. 关键词： 微分同胚约束 扩展knot不变量 量子引力态     

圈量子引力追踪黑洞演化

<正>黑洞是用多种方法观察到的数量众多的奇异天体。我们看到物质落入黑洞,但是不知道物质到达黑洞中心时发生了什么。宾夕法尼亚州立大学Abhay Ashtekar和Javier Olmedo以及路易斯安那州立大学Parampreet Singh指出,圈量子引力——对引力进行量子力学描述的一种理论——预言时空继续穿过黑洞的中心,进入一个未来新区域,该区域具有白洞内部的几何结构。白洞是黑洞的时间反     

宏观-微观模型

用扩展的Thomas-Fermi(ETF)方法研究了连续介质模型的微观基础,建立了与核子间相互作用相联系的宏观模型,并利用Skyrme相互作用势对几个球形核做了验算.     

量子引力和弦论在中国

直到20世纪60年代,爱因斯坦的广义相对论一直是理论物理中理论色彩最浓的一个分支,那时广义相对论的主要实验验证是水星近日点进动、太阳引力场中的光线弯曲、引力红移。直到宇宙学和涉及强引力场的一些天体物理问题成为实验观测对象后,广义相对论才成为和其他物理理论（如粒子物理）类似的学科。与此同时,人们开始尝试将引力和量子力学结合起来,这就是著名的量子引力或引力量子化问题。     

量子引力中曲率的激发

求出了Stelle可重整引力的量子Wilson圈的h阶首项,得到了矢量平移被定域曲率的激发量子化的结果,求得了非平坦背景下量子Mlson圈的泛函计算式.     

光学体系宏观-微观纠缠及其在量子密钥分配中的应用

宏观-微观纠缠最早起源于“薛定谔的猫”思想实验, 是指在宏观体系与微观体系之间建立量子纠缠. 实现宏观-微观纠缠可以利用多种物理体系来完成, 本文重点介绍了在光学体系中制备和检验宏观-微观纠缠的发展过程. 从最初的受激辐射单光子量子克隆到光学参量放大, 再到相空间的位移操作, 实验上制备宏观-微观纠缠的方法取得了长足的进步. 利用非线性光学参量放大过程制备的宏观-微观纠缠的光子数可以达到10⁴量级, 人眼已经可以观察到, 因此使用人眼作为探测器来检验宏观-微观纠缠的实验开始出现. 但随后人们意识到, 粗精度的光子数探测器, 例如人眼, 无法严格判定宏观-微观纠缠的存在. 为了解决这个难题, 提出了一种巧妙的方法, 即在制备宏-微观纠缠后, 利用局域操作过程将宏观态再变为微观态, 通过判定微观纠缠存在的方法来判定宏微观纠缠的存在. 之后相空间的位移操作方法将宏观态的粒子数提高到10⁸, 并且实现了纠缠的严格检验. 利用光机械实现宏观-微观纠缠的方案也被提出. 由于量子密钥分配中纠缠是必要条件, 而宏观-微观纠缠态光子数较多这一优势可能会对量子密钥分配的传输距离有所提高. 本文介绍了利用相位纠缠的相干态来进行量子秘钥分配的方案, 探讨了利用宏观-微观纠缠实现量子密钥分配的可能性.     

二重非交换时空与二重复对称引力理论

通过引入二重复对称度规张量，建立了一种二重复对称引力理论. 从一个二重实的作用量出发，导出了静态球对称二重复度规的具体表达式. 该理论扩展了Moffat结果，不仅自然地得到了双曲复对称引力理 论，而且把著名的Schwarzschild解作为特殊情况包含在其中，并且在线性化的弱场近似下自动摆脱了Moffat理论中存在的负 能鬼态问题. 进一步，通过将二重复坐标推广到满足二重非对易关系以及将Moyal星积二重 化，由此构造出二重非交换复对称引力场作用量. 关键词： 非交换几何 复对称度规 非对易坐标 引力场作用量     

磁性的宏观量子效应

许多电子磁矩隧穿能垒便出现磁性的宏观量子效应本文简述其实验现象及应用前景着重讨论了纳米颗粒，稀土正铁氧体单晶，单层和多层薄膜以及块状材料的研究结果。     

如何实现宏观量子单摆

利用等效质心方法描写单摆运动,经典力学通过牛顿方程得到摆球在空间做周期振动,而量子力学却给出完全不同的结论:摆球做无"周期"的随机运动.本文分析了量子力学等效质心模型成立的条件,在此基础上计算了经典单摆过渡至量子单摆的实验条件,表明在目前的实验水平上观察宏观摆球(微米量级)的空间量子跃迁行为是简便易行的.     

量子“蹦床”能够检测引力

这是世界上最小的蹦床(trampoline).弹跳的原子和激光一起能对引力进行超精确的测量.验证引力理论,如广义相对论,可以利用超冷原子的集团在一真空室内的下落来精确地测量引力的强度.这种原子集团被称为玻色-爱因斯坦凝聚(Bose-Einstein Condensates简称BECs).BECs按照量子力学的波动状态方式行事,互相干涉.干涉图     

宏观模型的微观修正

本文讨论了宏观模型的微观修正.采用简单的液滴模型,通过拟合核质量,讨论了Moller和Nix给出的微观修正的普适性和可能的改进.实例计算表明这种微观修正也大体适用于我们提出的连续介质模型.对核基态讲,用本文建议的简化的微观修正方法,也能获得效果相似的微观修正.     

超流He的宏观量子特性

196 4年国际计量委员会通过议案 ,以铯原子钟作为守时的基准 :1ｓ =9192 6 31770× (1/ν铯) ,其中ν铯 是13 3 Ｃｓ原子基态超精细结构能级Ｆ1=3和Ｆ2 =4之间的共振跃迁微波频率 .按照现代原子钟的测量 ,地球的自转周期竟然也会发生变化 :一昼夜的长度可能有 0 0 0 2ｓ的上下起伏 .本文所要讨论的是 ,用超流Ｈｅ的位相相干特性探测地球的自转 .想像有一只尺度仅数厘米的汽车轮胎 ,里面充满了超流4 Ｈｅ .在“轮胎”内部用一块隔板将环状的超流体阻断 ,并且在隔板上钻一个直径小于 1μｍ的针孔 .这样 ,便构成了一个单结超流约瑟夫森环——…     

超导电性和其他宏观量子现象

性质各不相同的一类物理系统,包括超导体、超流氦、激光器等,它们的不寻常性质都是来自于单一量子态的宏观占有.     

宏观量子现象──超流动性

１８６８年８月１８日,Ｌｏｃｋｙｅｒ和Ｊａｎｓｓｅｎ分别在印度和马来亚观察日全蚀,从太阳的发射光谱中发现了浅黄色的５８７６Ａ线．他们猜测这是地球上尚未发现的一个新元素的谱线,并称它为Ｈｅｌｉｕｍ（氦）．１８９５年,Ｒａｍｓａｙ在地球上也找到了氦,主要在铀矿中．大气中氦的体积仅占１０－６－１０－５,是稀有气体．１９０８年,荷兰Ｌｅｉｄｅｎ实验室的昂内斯液化了最后一个“永久气体”──Ｈｅ气．最常?...