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引电统一理论实验设计

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引电统一理论是在2014年,物理理论学家赵宁(1986~ )在量子场论的基础上提出的,它指的是把引力和电磁力统一起来的理论。引力和电磁力的统一可以帮助我们完成大统一理论的构想。
伟大的艾萨克·牛顿发现了万有引力,阿尔伯特·爱因斯坦找到了引力产生的根源,进一步的工作就是把引力和电磁力统一起来,完成大统一理论。
在进行引力和电磁力的统一工作之前,有必要对引力作进一步的了解。根据爱因斯坦的广义相对论,引力被描述成物体使时空弯曲所造成的,所有的物体在进入大质量所弯曲的时空时,都会有趋近大质量物体运动的趋势,这种趋向的运动趋势就是引力。按照正统的说法就是物质告诉时空如何弯曲,时空告诉物质如何运动。
爱因斯坦的这种引力理论解说,看起像玄学理论,不过这一理论已经在光线经过太阳附近时,发生的偏折效应观测中得到证实,并得到了人们的接受和肯定。
引力被看做是时空弯曲所造成的,从某种意义上它被视作是时空几何性质的表现形式,因为它是构建在时空几何意义上的一种力,如果我们可以证明电磁力同样是时空的某种几何性质的展现,那么就可以完成引力和电磁力的统一工作。
我们都知道加速运动的质量会产生引力辐射,也可以称为引力波,是时空扰动造成的。加速运动的电荷同样也有辐射的发生,这种辐射称为电磁辐射。为了证明这两种辐射的同质性,其实验设计思想是这样的:
设想一个静止于太空的苹果,在苹果周围有极其微弱的引力场存在,就是弯曲的时空。当苹果受到持续力的作用时,它的状态将会发生改变,由原来的静止状态转变为加速运动状态,此时平静的引力场由于苹果运动状态的改变会发生扰动,这种扰动会使时空形成像石头抛向水面形成涟漪一样的波纹,这种辐射开来的波纹称之为引力波,或称为引力辐射。
为了验证引力和电磁力本质上的统一性,需要把静止于太空的苹果换成电荷,静止的电荷周围存在着静止的电场,当电荷没有运动时,时空处于稳定状态,而当电荷像苹果一样被加速时,根据量子场论,时空会发生能量的起伏,这种时空的能量起伏是由于电荷周围的电场的状态发生改变而引起的,实质上这种能量的起伏就是电磁辐射,电磁辐射本质上也是时空的扰动效应。
通过该实验设计,可以得出结论:引力和电磁力虽然是两种性质的力,但是通过量子场论可以把这两种力看做是时空的某种几何性质的体现,引力辐射和电磁辐射在本质上是同质的。这一结论也说明了为什么引力辐射和电磁辐射的传播速度都是光速的。


1楼2014-03-11 08:47回复