黑洞|荷兰科学家提出：没有弦理论也能解释引力
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传统观点认为弦理论是爱因斯坦广义相对论和量子力学之间的缺失环节
几十年来 ， 大多数物理学家都认为 ， 弦理论是爱因斯坦的广义相对论（在最大尺度上描述自然规律）和量子力学（在最小尺度上描述自然规律）之间的缺失环节 。然而 ， 以荷兰奈梅亨拉德堡德大学物理学家为首的国际合作现在已经提供了令人信服的证据 ， 证明弦理论并不是唯一能够形成这一联系的理论 。他们证明 ， 在没有弦的情况下 ， 有可能构建一个服从所有物理学基本定律的量子引力理论 。
当我们在宇宙中观察到引力效应时 ， 比如行星的运动或光通过接近黑洞时 ， 一切似乎都遵循爱因斯坦在其广义相对论中描述的规律 。另一方面 ， 量子力学是一种在原子和亚原子粒子的最小尺度上描述自然界物理特性的理论 。虽然这两种理论使我们能够解释观察到的每一种基本物理现象 ， 但它们也相互矛盾 。到今天为止 ， 物理学家要想协调这两种理论来解释最大和最小尺度的引力 ， 还存在严重的困难 。
【黑洞|荷兰科学家提出：没有弦理论也能解释引力】
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弦是振动的一维物体
20世纪70年代 ， 物理学家提出了一套新的物理学原理来解决这个问题 ， 扩展了广义相对论提出的规律 。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 ， 而是由弦构成的：振动的一维物体 。自提出以来 ， 弦理论一直是最广泛的理论框架 ， 它被认为是将爱因斯坦的广义相对论完善为量子引力理论 。
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由引力子交换介导的两个不同标量粒子的通道散射 。所有顶点和传播者都是有效量 ， 包括所有量子修正
然而 ， 现在奈梅亨拉德堡德大学理论物理学家的一项新研究表明 ， 弦理论并不是唯一的方法 。理论物理学家弗兰克·："我们证明 ， 用量子力学而完全不用弦理论来解释引力仍然是可能的 。我们证明了万物由点粒子组成的观点仍然可以与量子引力相适应 。这种粒子物理框架也在实验中得到了验证 ， 例如 ， 在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机上 。对于科学家来说 ， 这种备用理论是很有吸引力的 ， 因为将弦理论与实验联系起来一直非常困难 。我们的想法使用的是已经被实验检验过的物理原理 。换句话说：没有人在实验中观察到过弦 ， 但粒子是人们在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机实验中肯定能看到的东西 。这让我们更容易弥补理论预测和实验之间的差距 。"
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偏波振幅说明
具体来说 ， 科学家们研究了基于洛伦兹量子有效作用参数化的引力介导的标量场散射 。他们证明 ， 自旋零和自旋两极的无限塔在虚平方动量下的相互作用导致散射振幅与单位性约束兼容 ， 因果关系 ， 并在跨普朗克能量下无尺度 。从而避免了引入非局域或弦理论中特有的大量高自旋粒子 。
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探索他们的新定律在黑洞层面由此产生的影响 。
塞维西格说："毕竟 ， 自然界只有一套定律 ， 而这套定律应该能够适用于各种问题 ， 包括当我们以奇异的高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 。如果能证明这些看似互不相干的问题之间其实是有联系的 ， 从而能够解决两边出现的难题 ， 那就太奇妙了 。"
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