整個世界就是一個舞台,舞臺本身就是時空,所有的物理定律都只是演員。但也許時空並不是人們所認為的基本面向。日本理化學研究所的一組研究人員認為,時空可以從量子特性中產生,其中涉及的一種特殊特性被稱為量子魔法。
儘管聽起來像,但這並不是漫威電影中的東西。它實際上是一種數學度量,衡量在常規情況下模擬量子態的難度(讀作) 電腦.事實證明,除了最簡單的量子態之外,任何有點混亂的東西最終都會變得非常神奇,這是一個美妙的數學委婉說法,因為我們無法對它們進行建模。
這與時空有何關係?嗯,有一種量子理論需要額外的成分,而這種特殊的味道可能就是量子魔法。這個理論被稱為體積量子引力,於 20 世紀 90 年代提出,試圖協調重力理論和量子理論。一個要求是時空是理論中出現的東西,而不是假設的東西先驗。
「長期以來,物理學家一直著迷於這樣一種可能性,即空間和時間並不是根本性的,而是源自更深層的東西,」日本理化學研究所跨學科理論與數學科學的主要作者後藤加納多(Kanato Goto) 在一篇論文中說。陳述。
體積理論的一個務實類比是想像一個無限的圓柱體(所討論的體積),其中容納著受重力作用的物體,例如行星、恆星,或更令人興奮的是黑洞。巧妙之處在於可以考慮圓柱體表面粒子的特性來描述內部發生的引力理論。
「這種關係表明時空本身從根本上並不存在,而是從某種量子性質中產生的,」後藤補充道。 “物理學家正在試圖理解關鍵的量子特性。”
起初,研究人員認為這些表面粒子的數量作為解釋這種聯繫的關鍵量,但它並沒有完全涵蓋重力的屬性。特別是黑洞破壞資訊的方式,團隊將其視為混亂的表現。從這種混亂中,他們與量子魔法建立了聯繫。
「這項發現表明,魔法與時空的出現密切相關,」後藤辯稱。
看看這個大體積量子魔法重力理論有什麼預測和期望將會很有趣——但現在,僅僅說出它的名字就很有趣了。
該研究發表於物理評論D。