愛因斯坦錯了?中國科學家團隊發現“引力子”投影,諾獎這下穩了

5樓的男人 2024-03-29 10:45:38

3月28日,據南京大學消息,該校物理學院杜靈傑教授率領國際科研團隊,在量子物理領域取得重大進展,首次觀察到“引力子”在凝聚態物質中的投影。相關研究的論文,已經發表在國際頂級學術期刊《自然》雜志上。

這個發現可以說意義重大,不僅可以解開引力的本質之謎,而且愛因斯坦他老人家對于引力的解釋或許真的錯了,另外這麽重大的發現將會改變現代物理學的研究方向。而且,這麽重大的發現,那是妥妥的得到諾貝爾獎了。

什麽是引力?

自從一個蘋果掉在牛頓的頭頂上,人們首次意識到引力的存在,並且對引力進行研究,進而開始研究宇宙自然規律。

從某種意義上來說,掉在牛頓頭頂上那顆蘋果,或者說從發現引力開始,人類就開始打開了自然界的潘多拉魔盒,真正意義上探尋這個片宇宙空間的奧秘。

在牛頓時期,人們只是知道引力的存在,發現一些運行規律,歸結成一句話,那就是“萬有引力”。太陽有引力才能維持太陽系的運轉,地球有引力,才能捕獲月球,圍繞地球轉。

但是有關“引力”究竟是什麽?並沒有進一步進行探索,而以當時的科學技術,也沒有能力解開引力的本質。

一直到愛因斯坦的出現,人們才開始探討引力的神秘面紗,也就是引力的本質是什麽?

愛因斯坦對這個問題給出了解答,那就是引力的本質是一個幾何現象。質量大的天體導致周圍時空發生扭曲,形成一個類似的漏洞狀,對周圍小的天體具有束縛的作用。

而由于引力在時空産生的漣漪,就是引力波,就好像是水波一樣。在很大程度上,愛因斯坦這番解釋是正確的,隨著近些年人們探尋到引力波的存在,也證實了愛因斯坦的正確性。

無法解決的引力問題

愛因斯坦給出了引力的解釋,也在宏觀層面上很好的解釋了物理現象。但是,隨著人類研究的深入,物理進入到兩個極端方向。

一個就是以愛因斯坦爲主,從宏觀層面上來探尋宇宙的奧秘,他們是以整個宇宙空間爲尺度,來發現宇宙宇宙的運行規律。

而另外一派,就是從微觀層面上,從構成物質的最小粒子上,也就是量子力學,來研究和發現這個宇宙的運行規律。

按照道理來說,宇宙只有一個,那麽殊途同歸是一套運行規則,那麽無論是從宇宙宏觀層面,還是微觀粒子層面上,其宇宙中運行規律和基本邏輯應該是基本相同。

但是科學發展到如今卻並非如此,它們就像是兩套系統無法兼容在一起,而無法兼容的主要原因,就是“引力”。

愛因斯坦在晚年,曾經想把引力引入到量子力學的框架中,也就是把引力和電磁力引入到一個統一模型中,但是沒有成功。

那麽爲何愛因斯坦會想到把引力與電磁力引入到一個統一大模型中呢?

因爲無論是宏觀的宇宙、還是微觀的基本粒子,雖然尺度不同,但是其運行都離不開四種基本作用力:強相互作用力、弱相互作用力、電磁力和引力。

只要把這四種基本作用力弄清楚了,引入一個統一模型中,就可以拿到宇宙“說明書”,無論是天體運轉的規律,還是基本粒子運行邏輯,都可以拿著這個說明書找到答案。

所以,才有一種說法,那就是如果建立一個統一大模型,把四種基本作用力引入這個統一大模型中,那麽就可以解開宇宙的終極奧秘,人類的科學技術水平,將會上升很大一個台階。

在提出統一大模型很長一段時間,人們甚至都無法把兩種基本作用力融合在一起,連愛因斯坦最後都以失敗告終。

直到數年後,一個猛人橫空出世,他就是楊振甯老先生,他研究多年後提出了“規範場論”,爲後來的研究者開拓了荒地,並且指引了方向。

在規範場論的引導下,科學家們後續把除引力之外的三大作用力,引入到一個統一大模型中,也就是說只要把引力再引入,那麽就可以拿到宇宙“說明書”,徹底解開宇宙的奧秘,人類文明或許就可以上升一個、或者多個台階了。

什麽是引力子?

爲了統一大模型,人們想出了很多辦法,但是引力太過特殊了,其他幾種力是由粒子産生的,而引力唯獨是一種幾何現象。

這怎麽引入到一個統一模型中?

在這件事上,科學家們想了很多辦法,目前唯一有希望辦到這點的理論,就是弦理論了,但是弦理論又玄乎,認爲宇宙有11個維度,而引力可以自由在這11個維度中穿梭。對于這種無法證僞,也無法證實的理論,科學家們都保持一種謹慎的態度來對待。

隨後,又有人想到,既然前面三大作用力,全部是由粒子産生的,那麽引力或許就不是一種幾何現象,是不是也是由粒子産生的呢?這就提出了“引力子”的概念,也有另外一種說法,也就是“重力子”。

既然有人提出,那是不是就要驗證了,就要尋找引力子到底存不存在?

而這次我國科學家杜靈傑教授,就是找到“引力子”的存在,實際上,根據論文情況,並不是找到了真正的引力子,而是找到了引力子的身影。

據悉,要尋找引力子,要比尋找“上帝粒子”,也就是希格斯玻色粒子困難50倍,數十億次的粒子碰撞,才有200多次發現可。

上次在2012年發現上帝粒子,第二年,也就是2013年就獲得諾貝爾物理學獎,而這次引力子的發現更加困難,發現的意義還要重上一些。理論上來說,這次的諾獎是穩了,但是……,這個大家都知道,畢竟是外國人頒布的獎項,也不好說。

引力子被發現的重要意義

雖然還未真正找到,但是至少證明了引力子確實存在。

科學研究就是這樣的,就好像在一間黑暗的房間裏摸索,沒有任何方向。有的人研究一輩子,到頭來,發現原因研究方向是錯的。

在探索的過程中,不要說尋找到路了,只要尋找到正確的方向,那麽就會有更多人沿著這個方向前進,到達彼岸。

這次如果引力子被發現,那麽現代物理學將會被重寫,而愛因斯坦或許真的錯了,引力不是一種幾何想象,正的是引力子的作用下,産生的引力。

在引力子被發現後,人類或許就真的可以把宇宙四大基本作用力引入到一個模型中,量子力學和相對論也可以兼容到一起,兩者不再是一個矛盾體,而是相互印證,共同揭開宇宙的神秘面紗,宇宙在人類面前將會毫無秘密可言,人類文明必將上升一個台階。

最後,你認爲如此重大的發現,杜靈傑教授會得諾獎嗎?什麽時候會得到,今年、明年,還是哪一年呢?

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