弦理论过于缥缈,科学家找了新的理论来解释引力|弦理论|引力|理论

　　几十年来，大多数物理学家都同意弦理论是爱因斯坦广义相对论（最大尺度描述自然定律）与量子力学（最小尺度描述它们）之间缺少的那一环。但是，由荷兰拉德堡德大学（Radboud University Nijmegen）物理学家领导的国际合作现在提供了令人信服的证据，即弦论并不是唯一可以形成这种联系的理论。他们证明，有可能构建一个无须遵守弦理论且符合物理学所有基本定律的量子引力理论。他们在上周的《物理评论快报》中发表了他们的研究成果。

　　

　　当我们观察宇宙中工作的引力时，例如行星的运动或接近黑洞的光，一切似乎都遵循爱因斯坦在他的广义相对论中写下的定律。另一方面，量子力学是一种理论，它描述了原子和亚原子粒子最小尺度下的自然物理性质。虽然这两种理论让我们能够解释观察到的每一个基本物理现象，但它们也是相互矛盾的。到今天，物理学家很难调和这两种理论来解释最大和最小尺度的引力。

　　

　　缥缈的弦理论

　　在20世纪70年代，物理学家提出了一套新的物理原理来解决这个问题，扩展了广义相对论提出的定律。根据这个所谓的"弦理论"，我们周围的一切都不是由点粒子形成的，而是由弦形成的：振动的一维物体。自引入以来，弦理论一直是最普遍的理论框架，被认为是完成爱因斯坦广义相对论的量子引力理论。

　　

　　然而，拉德堡德大学（Radboud University Nijmegen）理论物理学家的新论证表明，弦理论并不是唯一的方法来做到这一点。"我们表明，使用量子力学解释引力还是有可能的，而不用弦理论定律。"理论物理学家弗兰克·索雷西格说，“我们证明，一切由点状粒子组成的理念仍然可以与量子引力相适应，但不包括弦。这种粒子物理框架也经过实验验证，例如，在 欧洲核子研究组织（法语：Conseil Européenn pour la Recherche Nucléaire） 的大型强子对撞机 （LHC）。”

　　

　　在实验中看到

　　“对于科学家来说，这种替代理论很有吸引力，因为将弦理论与实验联系起来非常困难。我们的想法使用了已经通过实验测试的物理原理。换句话说：没有人在实验中观察到弦，但是粒子却是人们在大型强子对撞机（LHC）实验中肯定会看到的东西。这使我们能够更轻松地弥合理论预测与实验之间的鸿沟。”

　　

　　只有一套规律

　　在证明了他们的想法能够解决粒子物理学中长期存在的问题之后，该研究团队目前正在黑洞水平上探索其新规律的结果。“毕竟，只有一套自然规律，这套规律应该能够适用于各种问题，包括当我们以极高的能量碰撞粒子时会发生什么，或者当粒子落入黑洞时会发生什么。这将会能够证明这些看似无关的问题之间确实存在联系，可以解决双方出现的困惑，这真是太棒了。”