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引力子問題解決方法

發布時間:2022-02-08 17:32:14

① 關於引力斥力的問題

不一樣,但有相同點
電荷相互作用規律是同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。
點電荷相互作用力滿足庫侖定律F=kQq/r^2,距離越遠,作用力越小。
電荷相互作用力在他們的連線方向上,所以電荷位置不同(不同地方),力的方向不同。

分子之間的引力和斥力統稱分子間作用力,也叫范德華力。分子既然是電中性的,為什麼分子間會產生作用力呢?按照作用力產生的原因和特性可以分為三部分:取向力、誘導力和色散力。
1、取向力:由於構成分子的原子吸引電子的能力不同,所以一些分子正負電荷中心不重合(一端正,一端負),這樣的分子叫極性分子,正負電荷中心重合的分子叫非極性分子。極性分子與極性分子之間定向排列(一個分子正電性一端去吸引另一分子負電性一端)產生的作用力叫取向力。
2、誘導力:當極性分子與非極性分子靠近時,極性分子極性作用下,非極性分子正負電荷中心不再重合(例如在極性分子正電性這端靠近的情況下,非極性分子離極性分子正電性近的一端顯負電性,遠端顯正電性),這時候非極性分子被極化了,也定向排列起來,這樣產生的力叫做誘導力。
3、色散力:由於每個分子中的電子和原子核都處在不斷運動之中,因此經常會發生電子雲和原子核之間發生順時相對位移,正負電荷中心不重合,如果恰好處於異極相鄰的狀態,會發生相互吸引,這是色散力。

結論:分子間作用力本質也是靜電力。

② 引力子存在嗎如果存在 怎麼發現它呀

早在 300多年前,物理學家牛頓就發現了萬有引力定律。根據它,科學家們成功地解釋了行星的運動、月球的運動、潮汐形成的原因等科學難題,並且在1846年發現了海王星。直到今天,計算人造衛星、宇宙飛船等航天器的軌道,仍然離不開萬有引力定律。

但是,隨著人類認識范圍的擴大和深入,人們發現萬有引力定律也有不完善的地方,它本身還存在一些費解的問題。比如說,按照萬有引力定律,兩個物體不管相距多遠,都會產生萬有引力。這個萬有引力從一個地方傳到另一個地方,速度居然比光速還要快,這種力是靠什麼傳遞的呢?

1913年,物理學家愛因斯坦針對這個問題提出了萬有引力場論。他認為任何物體周圍都存在引力場,而引力場存在於彎曲的時空里,引力場是通過引力波傳播,而引力波是通過引力子使物體相互吸引的。但這只是愛因斯坦的預言,引力子真的存在嗎?這個問題成了物理學家們爭論的焦點。看起來,只有找到引力子,才能證實愛因斯坦的新引力論。

為了尋找引力子,科學家們做出了不懈的努力。有一些科學家在宇宙中尋找能產生引力子的源泉,並取得了進展。從1974年到1978年底,他們在波多黎用天文望遠鏡,對 15000光年遠的社電脈沖雙星進行了觀測,間接地證實了引力子的存在。

這個發現鼓舞了人們,科學家研製了高靈敏度的激光干涉儀,只要引力子一出現,它們就能被認出來。

如果找到了引力子,物理學和天文學將會發生天翻地覆的變化,在應用技術上也將開辟一個新局面。比如把引力子應用到通訊上,將會出現引力電視、引力電話、引力望遠鏡,並且還能利用引力子跟外星人聯系。然而,引力子究竟在哪裡還是個謎。

③ 李淼:引力為什麼要量子化

有一個朋友問,有什麼論證引力必須量子化的經典文章?我自己真的不知道,以為引力必須量子化是一個folk theorem。
許多人的論證是這樣的:如果其它物質都量子化,引力和物質耦合,所以也要量子化。比如我們考慮一個電子產生的引力場,如果電子本身量子化了,不能看成是一個固定的質量源,那麼很難描述電子所產生的引力場。我想這是一個很好的論據。反對的人會說,我們可以只考慮電子能-動量在一個量子態中的平均期待值,然後用這個平均期待值計算所產生的經典引力場。例如,制備一個電子的高斯波包,假定能量按照這個高斯波包分布,就可以計算經典引力場了。在廣義相對論中,我們可以將愛因斯坦的方程的右邊的能量-動量張量用場論中的期待值來代替。這個論點似乎沒有任何問題。
仔細想一想,要想實現上面的做法還是有很大問題的。現在我必須用幾個簡單的公式來說明。在單個電子的情形,假定它的波包的尺度是,能量是,能量密度就是。根據測不準原理,密度的漲落是,這里我們用自然單位。所以,,如果本身足夠小,就有,這樣,對單個電子或者任何單個粒子來說,引力場的定義是有問題的。當粒子數很大時,簡單的統計告訴我們,,而,所以,用量子平均的方法定義經典引力場只有當足夠大時才是可行的。
從電子產生引力場問題的另一個側面可以看出引力必須量子化。如果我們將電子產生的引力場完全看成是經典的,我們會遇到當年Lorentz計算電子的電磁質量遇到的問題,在經典的層次上電子的電磁質量就會發散,Lorentz解決這個問題的辦法是引入截斷,例如假定電子有一個有限大小的尺寸,電荷在這個尺寸內均勻分布,這樣得到的電子大小比電子的Compton半徑要小一些。如果我們以類似的方法計算電子的引力半徑,這個半徑就是電子的Schwarzschild半徑,遠遠小於Compton半徑。根據測不準原理,在這個半徑上電子的能量漲落遠遠大於電子質量(大約是),這當然不行。當然,我們可以假定電子的引力截斷很大,畢竟經典引力的實驗驗證直到亞毫米。無論如何,我們需要引進一個新的尺度,或者新的能標,在這個能標之下,經典引力才是正確的。可是,另一個問題出來了。我們知道,Lorentz的截斷違背狹義相對論,只有現代的質量重正化方案才不破壞狹義相對論。無論是在牛頓理論中還是在愛因斯坦理論中引入引力截斷,都要在一個新的能標上破壞相對論性原理。
很久以前,Ted Jacobson寫過一篇很有意思的文章,他指出,應用熵正比於視界面積的公式和熱力學第一定律,就可以導出愛因斯坦場方程。一般來說,時空中的任一個點並不在事件視界上,但對於一個加速觀察者,任何一點都可能成為視界上的一點,只要我們精心選擇這個觀測者。在他的解釋中,愛因斯坦方程成了熱力學中的狀態方程。這個推導很有吸引力,也許有人會將引力解釋成熱力學現象。這樣的話,我們就要放棄基本粒子會產生引力這個假設,因為任何單粒子都談不上應用熱力學。放棄單個粒子產生引力直接與實驗矛盾,考慮一個宏觀系統和一個試驗粒子,宏觀系統自然對試驗粒子產生引力,如果試驗粒子對宏觀系統不產生引力,總系統就會破壞慣性定律。進一步,粒子的引力質量等效於慣性質量,特別是,一個簡單系統的相互作用能也對引力質量作出貢獻。
我個人最喜歡的一個引力必須量子化的論據(據我所知還沒有別人告訴我這個論據),就是類似20世紀初Planck發現量子的那個黑體輻射的紫外災難。在一個空腔中,假如電磁波處於熱平衡態,在波數和之間,自由度數是(是體積,我們忽略了2和這樣的因子),每個自由度的能量大約是,空腔中電磁波的能量是這是發散的。Planck解決這個問題的辦法是引進量子,也就是光子-雖然光子是後來愛因斯坦明確提出來的。現在,如果我們只承認經典引力波的存在而不承認引力子的存在,我們會遇到和上面完全一樣的發散。我們可以引進經典引力的波數截斷,就像處理電子的引力質量一樣,得到空腔中的引力波能量要求這個能量不能大到引起引力塌縮形成黑洞,就有一個上限
可見,空腔的尺度越大,的上限越小。讓我們誇張一點選擇宇宙尺度作為,我們得到即使將微波背景輻射的溫度帶入上式,我們發現波數截斷對應的波長截斷遠遠大於1毫米。也許用宇宙尺度作為空腔尺度太誇張了,小尺度會帶來小的截斷波長,從而和現有的引力實驗不矛盾。除了以上的一些論據,我們熟悉的引力需要量子化的論點如下:
1. 宇宙的開始有奇點,黑洞塌縮有奇點,在奇點附近,經典引力理論完全失效,最有可能的是時空本身也失效,所以引力必須量子化。
2. 黑洞熵的存在隱含引力的全息原理,這個原理包含引力和所有其它相互作用。在一個低維的全息理論中,很難想像產生量子的物質而不產生量子引力。現在熟知的Maldacena理論完全是一個量子理論。
3. 這個論點也許大家並不熟知,但在我來說是最強的論點。宇宙的微波背景輻射漲落觀測數據支持暴漲宇宙論,在暴漲宇宙論中,密度漲落由曲率漲落所引起,而後者與標量場一起作量子漲落才能實現。所以,我們幾乎可以說引力的量子化有實驗支持。如果未來的微波背景實驗完全驗證暴漲宇宙論,我們就完全可以說宇宙中的結構的形成是量子和引力的結果,而後者不僅僅是經典的。
4. FengCJ已經在跟帖中指出宇宙學常數問題的解決需要量子引力理論。
(參考資料:新浪博客)

④ 關於引力子與空間彎曲的問題

引力子是引力波或引力場量子化後的量子,類似電磁場量子化後的光子。它目前只是理論上的結論,還沒有實驗觀測證實。

⑤ 量子引力論的問題

1:像光子,中微子,引力子這類輕子,其反粒子就是它自身,它們都是無質量粒子。(為什麼無質量粒子的反粒子都是它自身倒是一個不錯的研究課題哦-0-,而且就不定這三種粒子就是一種粒子呢,又是一個不錯的研究方向)
2:其實場論是一個不錯的理解物理學的理論,所有的自然力都可以用場論來解釋說明,至於粒子交換理論,嗯,是個不錯的理論。但怎麼說呢?討論引為作用是粒子交換還是空間彎曲就像討論光是粒子還波一樣,至少現在是無法講明的,畢竟人家物理學家們都在研究中。現在是百家爭鳴時代,也許你的觀點才是真理呢?只要你敢想!
3:對於我們這群生活在三維空間的人來說思考四維空間和思考三維空間一樣難。不過大可有必把問題搞得那麼復雜,空間的基本屬性是可以推廣的,所以你看一個物體在二維平面中是如何運動的就可以明白光在三維空間的運動方式了。
4:所謂的雙縫實驗就是波的干涉實驗。在高中課本上有三幅雙縫實驗的圖片。分別是水波的干涉圖,光的干涉和電子干涉圖樣。雙縫干涉是波的一大屬性,相當於人的身份證明一樣。利用這個實驗先後證明光和電子等所物體具有波動性。
我知道的就這么多了,如還有問題下次再見!

⑥ 引力到底是由引力子還是空間彎曲產生的依據是什麼

目前的主流物理學界當然是認為引力產生的本質是時空彎曲。依據,是上世紀偉大物理學家愛因斯坦提出的廣義相對論。我們都知道,物理學中的四大基本力,其中最神奇的一種力量,莫過於引力了。引力無處不在,無所不在;

它決定著宇宙中的種種規則,也影響到了人類生活的方方面面。因此,引力一直以來,也都是科學家探索追尋的目標之一。比如說,牛頓就是因為“萬有引力”定律,躋身於偉大物理學家的行列之中;

引力,時間,空間,三者之間讓宇宙形成了一種平衡,穩固的關系。

⑦ 引力子如果被發現,是否說明愛因斯坦關於引力的論述錯了,即引力是因為時空的彎曲造成的

可以參考一下這段回答:
「愛因斯坦在1916年提出過加速質量似乎與引力波有關,但是也對這個推論表示懷疑。根據廣義相對論的假設,引力波在空間是以光速傳播的,還提出了攜帶波源信息,輻射強度,偏振特性等假設。這個假設與引力來自於空間彎曲並不矛盾,愛因斯坦認為彎曲時間存在著引力場,引力場通過引力波傳播,而引力子應該是構成引力波的一種基本粒子,現在被量子力學定義為自旋為2,質量為0的玻色子。
既然四大基本作用力的另外三種,都是通過量子場發生作用,引力子的存在似乎是可信的,但是始終沒有被驗證過,現在還是處於激烈的討論狀態。

作者:Cavier
鏈接:https://www.hu.com/question/20080767/answer/13926902
來源:知乎
著作權歸作者所有,轉載請聯系作者獲得授權。」

愛因斯坦沒有明確的提出引力子這個概念,不過在上述一段的描述中,把它變成構成引力波的基礎。所以即便發現引力子,和引力波也不是矛盾的理論。
另外,千萬不要用「錯了」去描述某種得到大量實驗驗證科學理論,正確的描述應該是「發現了全新的,既有理論不能解釋的證據」,這會導致新的理論來自於更高的層次。比如相對論對比與牛頓力學,你可以說後者是有局限的,只是低速地彎曲空間中特解,但你不能說它是錯誤的。因為有太多的證據證明在其使用范圍內的正確性,同樣相對論也有強大的證據證明,即便未來發現更為高階的理論,也只是把它變成某種情況下的特解而已。

⑧ 地球的引力是如何構成的,---煩求真正理解我的問題的人回答

對你的問題我有兩種理解,先說簡單的一種,可能你已經懂了,懂了的話就不必看了
你問的是地球為什麼會有引力
首先區分引力和重力的概念,引力指的是萬有引力,是地球對地球上的物體的萬有引力,這是客觀存在的。萬有引力中的一部分用來提供物體圍繞地球做圓周運動的向心力,多餘的力便是重力,使懸在空中的物體掉下來。像人造衛星,地球對它的萬有引力全用來提供向心力了,那就沒多餘的力了,所以它不會掉下來。
第二種,你問的是萬有引力產生的原理和機制。
如果你在問兩個物體間為什麼會產生引力,對這個問題就不好回答了,因為當今科學界還沒有統一的認識。
一種說法是愛因斯坦的相對論的解釋,引力使物體周圍的時空發生扭曲,表面上看就像是它對周圍的物體產生了引力;另一種是量子力學的解釋,自然界四種基本力的載體只有引力沒找到(電磁力是光子,強相互作用力是膠子,弱相互作用力是玻色子),於是量子力學中引入引力子的概念,其自旋為2,質量為0,但引力子還沒被找到過。弦論中的李群也對引力子有過預測,還預測了其它尚未被發現的粒子,那這是博士生導師的高度了。
歡迎追問。

⑨ 引力子能否發生量子凝聚,與黑洞熵的起源又有怎樣的關聯

盡管弦論中的弦尺度非常小,但操控它們性質的基本原理預言,存在著幾種尺度較大的薄膜狀物體,後者被簡稱為「膜」。直觀的說,我們所處的宇宙空間也許就是九維空間中的三維膜。弦論是現在最有希望將自然界的基本粒子和四種相互作用力統一起來的理論。理論里的物理模型認為組成所有物質的最基本單位是一小段「能量弦線」,大至星際銀河,小至電子, 質子,誇克一類的基本粒子都是由這佔有二維時空的「能量線」所組成。中文的翻譯上,一般是譯作「弦」。超弦理論可以解決和黑洞相關的問題。

⑩ 向日葵向著太陽方轉動機理是什麼(提示:從太陽輻射引力子〈反粒子〉方向時刻改變回答問題。)

這不是生物問題嗎?!和你括弧里的提示有個鬼的關系。
答案是向日葵花嫩莖上有大量進行有絲分裂的細胞,太陽光輻射會對細胞合成生長素有影響,而生長素又會反過來影響分裂速度,結果便是背光一側生長更快,向光一側生長素過量反而慢。
入夜後,向日葵嫩莖上的生長素合成停止,這時向東的部分生長素從正好變為不足,向西的從超過變為正好,於是向日葵就在夜間緩慢把頭又扭去了東方,迎接第二天日出。
順便,只有沒成熟的向日葵會擺頭,隨著時間推移,嫩莖的有絲分裂停止,最後成熟的向日葵就不會隨太陽擺頭了,並且最終往往面朝東方固定。

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