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新的研究声称我们对引力过去的认知都是错的


2016/11/14 10:50:54 编辑:admin 来源:本站整理 
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有没有可能我们对引力的概念只是一个「幻觉」(illusion)?
一个理论派的物理学家提出一个新的假设, 而这有可能可以解释「暗物质」(dark matter)的神祕面向, 所谓的暗物质是指在可观测宇宙的构成中, 约有二十七个百分比是难以理解的物质。
根据新的论文, 我们只需要解释暗物质不可思议的作用部份, 是直接把引力从方程式中拿掉。
论文的作者, 来自阿姆斯特丹大学的埃里克·韦尔兰德(Erik Verlinde), 告诉荷兰的NOS新闻记者:「我们现在空间, 时间, 和引力的概念, 是需要重新思考的。 长期以来我们知道爱因斯坦的引力理论是无法和量子力学结合。 」
「我们的发现彻底地改观了, 我认为我们正处于全新科学革命的前夕。 」
尤其是在银河系当中, 暗物质问题是由宇宙中更多的引力所造成的, 比我们看的到的物质和气体所产生的暗物质作用还要多。
传统上, 物理学家都会假设一定是在某处存在着我们看不到的东西, 来解释了这种前后矛盾, 某种很暗的东西, 所以才叫暗物质。
物理学家推测了所有的质量和能量构成的可观测的宇宙, 暗物质占了百分之二十七, 事实上, 如果银河系没有暗物质, 光是只有引力无法支撑住他们的, 但到目前为止没有人可以搞清楚那到底是什么东西在作用。
有关于暗物质粒子有一些重要的角色名单, 然而多数这些名单在经过进一步测试后就被排除可能性了。 其中一个暗物质最大最昂贵的研究到目前为止也是没有结论。
韦尔兰德决定用另外一种方式来看问题。 如果我们只是提议用暗物质来解释引力说法的前后矛盾处, 那么也许关键根本不在暗物质, 也许问题是我们没有真的了解引力真正运作方式。
暗物质也不是唯一解释引力理论产生的矛盾。 物理的标准模式本来是以确立最好的公式后再来解释宇宙的诸多行为, 然而并没有解释引力的作用。 ﹑
而且引力和其它一般相关有名的理论也和我们所知晓的量子力学不相容, 这导致了科学家们试图找出一个新的理论来连结这两种理论。
不过韦尔兰德采取另一种不同的方法, 把引力从图像中全部抽掉。 他的提议是引力本身根本不是自然界中的基本力, 它只是一种突生现象, 就像物质的温度源于微观粒子的运动一样。
换句话说, 引力是一种副作用, 意外的结果, 不是宇宙诸多行为的主要起因。
韦尔兰德先在2010年提出新的引力假设, 但是现在他更进一步指出, 当你把新的引力定义套用在宇宙中, 我们不再需要找出一个新的粒子来解释暗物质, 银河系的诸多行为没有这个理论的支持也可以解释的出来。
他说:「我们有证据来支持这个新的引力理论实际上与观测结果一致。 」「在较大规模看起来, 引力以乎就没有按照爱因斯坦的理论所预期的行为作用。 」
为了得到结论, 他在图画板上计算出引力实际是如何在微观的程度下形成的。 他的计算显示出引力是突生现象, 是从宇宙的熵力所产生的。
熵是热力学的参量, 用来形容在一个系统中有多少能量消耗掉的现象, 或者更简单说, 是用来计算该系统混乱的程度。
你也可以形容它大致上在一个系统中资讯量消耗多少, 某种东西的混乱程度愈大, 花掉的资讯量就愈多, 表示熵的的作用力愈大。
韦尔兰德的模型用熵的参数来应用在众所皆知的全像原理。 最主要的概念是基础的讯息碎片是储存在时空的结构裏, 他形容这些叫做时空的「微粒」(atoms), 而这些资讯碎片能够变动, 为了朝向更高熵值来移动。
根据韦尔兰德的公式计算, 这个变动的过程产出熵力, 它的行为作用就像是引力。
他在以下的视频解释更详细的概念:
现在的挑战是来测试这个新的假设。 最简单反驳的方法是找出一个微粒来解释暗物质, 然而物理学家也可以应用韦尔兰德的引力模型来观察我们的宇宙确认或提出质欵。
韦尔兰德已将他的论文放在arpun.com 可以预先印妥资料的伺服器上, 让物理学团体可以检查和充份测试检验。 但需要注意的是, 这篇论文还没有在同行评审杂志中公开发表, 所以我们需要保留中立态度它的真实性。
不过它仍然是个有趣的概念, 就算最后发现对于引力的思考是错的方向, 就像很多之前的假设被推翻一样, 然而为了全方位了解一个问题, 跳出框框思考总是好的。
如果我们想要证实肦望已久的理论, 愈来愈看起来我们对于宇宙运作的认知是要改变了。
韦尔兰德说:「很多像我这样的理论型物理学家正在对引力理论进行修正, 并且有很重大的进展。 」「我们或许正站在一个全新科学革命的边缘, 它将完全地改变我们对空间、时间和引力本质上的看法。 」
你可以在这裏读到全篇论文。

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