毋庸諱言,,我們對宇宙的認識是不完備的,。宇宙間存在四大基本作用力,負責解釋這四種作用力的是兩大理論體系,。一種是廣義相對論,,它負責解釋引力。另一種是量子場論,,它負責解釋電磁力和兩種核力,。愛因斯坦的廣義相對論在解釋物質(zhì)能量和時空曲度之間的關(guān)系方面非常完美,幾乎無懈可擊,。量子場論在解釋粒子間的相互作用和力方面也十分優(yōu)秀,。但是在最強的引力場,以及最小的尺度下,,我們依然無法對自然的本質(zhì)作出解釋,。在這兩種情況下,人類當前最了不起的兩種物理學理論都不適用,。 在通常情況下,,在時空沒有曲度的情況下,量子場論的計算都是在平坦的空間中完成的,。如果時空有曲度,,那么在愛因斯坦引力論的參與下,這樣的計算也可以完成,,只是難度大一些,。這種半經(jīng)典的方法管用,但并不總是管用,。在一些強場情況下,,我們用當前的理論得不出任何有意義的解。 比如在雙縫實驗中,,當一個電子在穿越雙縫時,,它的引力場會發(fā)生什么樣的變化?比如當我們假設(shè)黑洞的最終狀態(tài)是熱力輻射時,,組成這個黑洞的粒子身上所攜帶的信息會發(fā)生什么樣的變化,?又比如在奇點附近,引力場和引力會有什么樣的表現(xiàn),?這些問題,,在量子化的引力論出現(xiàn)前都無解,。 我們通常假設(shè)存在一種量子化的引力論,我們只是還沒有發(fā)現(xiàn)它,。這種理論可能是弦論,,也可能是別的非傳統(tǒng)的理論學說,比如圈量子引力論,、因果動態(tài)三角劃分,,或者漸進安全說。 但是自從2009年以來,,出現(xiàn)了一種全新的,、令人興奮的挑戰(zhàn)性假說。這種假說認為,,引力不是一種真實存在的基本作用力,,而是一種幻象,一種表現(xiàn),。 這一假說的積極推進者名叫Erik Verlinde,是一位荷蘭理論物理學家,。他認為,,引力是某種更為基礎(chǔ)的宇宙現(xiàn)象的表現(xiàn),而這種現(xiàn)象就是熵,。 聲波是分子相互作用的一種表現(xiàn),;原子是夸克、膠子,、電子,以及強核力與電磁力相互作用的一種表現(xiàn),;行星系統(tǒng)是廣義相對論引力的一種表現(xiàn),。 在所謂的熵引力說(又稱引力的熵力說),以及與之相關(guān)的量子位說中,,引力,,甚至于時空也是一種類似的表現(xiàn),它們的背后存在著某種實體,,但它們本身卻是一種幻象,。 熱力學方程和引力方程間可能存在著深刻的關(guān)聯(lián),這已經(jīng)不是什么秘密,。人們也已經(jīng)明白,,熱力學法則作為一種表現(xiàn),來自更為基礎(chǔ)的統(tǒng)計力學領(lǐng)域,。那么,,在引力現(xiàn)象的背后,,是否也存在著某種更為基礎(chǔ)的東西?這就是熵引力說的出發(fā)點,。 Verlinde的研究是基于熵和黑洞的霍金溫度,,以及弦論的。他試圖找出量子信息論和引力,、空間,、時間表現(xiàn)之間的關(guān)聯(lián)。到目前為止,,取得了一些令人感興趣的進展,,但也存在一些問題。這些問題到目前為止還未獲得令人滿意的答案,。 這些問題包括,,他雖然成功地解釋了引力質(zhì)量,卻未能解釋慣性質(zhì)量,,以及為何這兩者是相等的,?他的許多假設(shè)是建立在宇宙擁有當前哈勃常數(shù)的基礎(chǔ)上的,但實際上宇宙的膨脹速度是在變化的,。他的理論體系只有當暗能量處于主導地位時才有效,,但事實是過去幾十億年間,暗能量都處于從屬地位,。 盡管如此,他的基本觀點,,即溫度和信息由基本量子位決定,,并由此產(chǎn)生了包括時間和空間在內(nèi)的一切與引力有關(guān)的表現(xiàn)的看法,仍然不容忽視,。 |
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