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引力子问题解决方法

发布时间:2022-02-08 17:32:14

① 关于引力斥力的问题

不一样,但有相同点
电荷相互作用规律是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
点电荷相互作用力满足库仑定律F=kQq/r^2,距离越远,作用力越小。
电荷相互作用力在他们的连线方向上,所以电荷位置不同(不同地方),力的方向不同。

分子之间的引力和斥力统称分子间作用力,也叫范德华力。分子既然是电中性的,为什么分子间会产生作用力呢?按照作用力产生的原因和特性可以分为三部分:取向力、诱导力和色散力。
1、取向力:由于构成分子的原子吸引电子的能力不同,所以一些分子正负电荷中心不重合(一端正,一端负),这样的分子叫极性分子,正负电荷中心重合的分子叫非极性分子。极性分子与极性分子之间定向排列(一个分子正电性一端去吸引另一分子负电性一端)产生的作用力叫取向力。
2、诱导力:当极性分子与非极性分子靠近时,极性分子极性作用下,非极性分子正负电荷中心不再重合(例如在极性分子正电性这端靠近的情况下,非极性分子离极性分子正电性近的一端显负电性,远端显正电性),这时候非极性分子被极化了,也定向排列起来,这样产生的力叫做诱导力。
3、色散力:由于每个分子中的电子和原子核都处在不断运动之中,因此经常会发生电子云和原子核之间发生顺时相对位移,正负电荷中心不重合,如果恰好处于异极相邻的状态,会发生相互吸引,这是色散力。

结论:分子间作用力本质也是静电力。

② 引力子存在吗如果存在 怎么发现它呀

早在 300多年前,物理学家牛顿就发现了万有引力定律。根据它,科学家们成功地解释了行星的运动、月球的运动、潮汐形成的原因等科学难题,并且在1846年发现了海王星。直到今天,计算人造卫星、宇宙飞船等航天器的轨道,仍然离不开万有引力定律。

但是,随着人类认识范围的扩大和深入,人们发现万有引力定律也有不完善的地方,它本身还存在一些费解的问题。比如说,按照万有引力定律,两个物体不管相距多远,都会产生万有引力。这个万有引力从一个地方传到另一个地方,速度居然比光速还要快,这种力是靠什么传递的呢?

1913年,物理学家爱因斯坦针对这个问题提出了万有引力场论。他认为任何物体周围都存在引力场,而引力场存在于弯曲的时空里,引力场是通过引力波传播,而引力波是通过引力子使物体相互吸引的。但这只是爱因斯坦的预言,引力子真的存在吗?这个问题成了物理学家们争论的焦点。看起来,只有找到引力子,才能证实爱因斯坦的新引力论。

为了寻找引力子,科学家们做出了不懈的努力。有一些科学家在宇宙中寻找能产生引力子的源泉,并取得了进展。从1974年到1978年底,他们在波多黎用天文望远镜,对 15000光年远的社电脉冲双星进行了观测,间接地证实了引力子的存在。

这个发现鼓舞了人们,科学家研制了高灵敏度的激光干涉仪,只要引力子一出现,它们就能被认出来。

如果找到了引力子,物理学和天文学将会发生天翻地覆的变化,在应用技术上也将开辟一个新局面。比如把引力子应用到通讯上,将会出现引力电视、引力电话、引力望远镜,并且还能利用引力子跟外星人联系。然而,引力子究竟在哪里还是个谜。

③ 李淼:引力为什么要量子化

有一个朋友问,有什么论证引力必须量子化的经典文章?我自己真的不知道,以为引力必须量子化是一个folk theorem。
许多人的论证是这样的:如果其它物质都量子化,引力和物质耦合,所以也要量子化。比如我们考虑一个电子产生的引力场,如果电子本身量子化了,不能看成是一个固定的质量源,那么很难描述电子所产生的引力场。我想这是一个很好的论据。反对的人会说,我们可以只考虑电子能-动量在一个量子态中的平均期待值,然后用这个平均期待值计算所产生的经典引力场。例如,制备一个电子的高斯波包,假定能量按照这个高斯波包分布,就可以计算经典引力场了。在广义相对论中,我们可以将爱因斯坦的方程的右边的能量-动量张量用场论中的期待值来代替。这个论点似乎没有任何问题。
仔细想一想,要想实现上面的做法还是有很大问题的。现在我必须用几个简单的公式来说明。在单个电子的情形,假定它的波包的尺度是,能量是,能量密度就是。根据测不准原理,密度的涨落是,这里我们用自然单位。所以,,如果本身足够小,就有,这样,对单个电子或者任何单个粒子来说,引力场的定义是有问题的。当粒子数很大时,简单的统计告诉我们,,而,所以,用量子平均的方法定义经典引力场只有当足够大时才是可行的。
从电子产生引力场问题的另一个侧面可以看出引力必须量子化。如果我们将电子产生的引力场完全看成是经典的,我们会遇到当年Lorentz计算电子的电磁质量遇到的问题,在经典的层次上电子的电磁质量就会发散,Lorentz解决这个问题的办法是引入截断,例如假定电子有一个有限大小的尺寸,电荷在这个尺寸内均匀分布,这样得到的电子大小比电子的Compton半径要小一些。如果我们以类似的方法计算电子的引力半径,这个半径就是电子的Schwarzschild半径,远远小于Compton半径。根据测不准原理,在这个半径上电子的能量涨落远远大于电子质量(大约是),这当然不行。当然,我们可以假定电子的引力截断很大,毕竟经典引力的实验验证直到亚毫米。无论如何,我们需要引进一个新的尺度,或者新的能标,在这个能标之下,经典引力才是正确的。可是,另一个问题出来了。我们知道,Lorentz的截断违背狭义相对论,只有现代的质量重正化方案才不破坏狭义相对论。无论是在牛顿理论中还是在爱因斯坦理论中引入引力截断,都要在一个新的能标上破坏相对论性原理。
很久以前,Ted Jacobson写过一篇很有意思的文章,他指出,应用熵正比于视界面积的公式和热力学第一定律,就可以导出爱因斯坦场方程。一般来说,时空中的任一个点并不在事件视界上,但对于一个加速观察者,任何一点都可能成为视界上的一点,只要我们精心选择这个观测者。在他的解释中,爱因斯坦方程成了热力学中的状态方程。这个推导很有吸引力,也许有人会将引力解释成热力学现象。这样的话,我们就要放弃基本粒子会产生引力这个假设,因为任何单粒子都谈不上应用热力学。放弃单个粒子产生引力直接与实验矛盾,考虑一个宏观系统和一个试验粒子,宏观系统自然对试验粒子产生引力,如果试验粒子对宏观系统不产生引力,总系统就会破坏惯性定律。进一步,粒子的引力质量等效于惯性质量,特别是,一个简单系统的相互作用能也对引力质量作出贡献。
我个人最喜欢的一个引力必须量子化的论据(据我所知还没有别人告诉我这个论据),就是类似20世纪初Planck发现量子的那个黑体辐射的紫外灾难。在一个空腔中,假如电磁波处于热平衡态,在波数和之间,自由度数是(是体积,我们忽略了2和这样的因子),每个自由度的能量大约是,空腔中电磁波的能量是这是发散的。Planck解决这个问题的办法是引进量子,也就是光子-虽然光子是后来爱因斯坦明确提出来的。现在,如果我们只承认经典引力波的存在而不承认引力子的存在,我们会遇到和上面完全一样的发散。我们可以引进经典引力的波数截断,就像处理电子的引力质量一样,得到空腔中的引力波能量要求这个能量不能大到引起引力塌缩形成黑洞,就有一个上限
可见,空腔的尺度越大,的上限越小。让我们夸张一点选择宇宙尺度作为,我们得到即使将微波背景辐射的温度带入上式,我们发现波数截断对应的波长截断远远大于1毫米。也许用宇宙尺度作为空腔尺度太夸张了,小尺度会带来小的截断波长,从而和现有的引力实验不矛盾。除了以上的一些论据,我们熟悉的引力需要量子化的论点如下:
1. 宇宙的开始有奇点,黑洞塌缩有奇点,在奇点附近,经典引力理论完全失效,最有可能的是时空本身也失效,所以引力必须量子化。
2. 黑洞熵的存在隐含引力的全息原理,这个原理包含引力和所有其它相互作用。在一个低维的全息理论中,很难想象产生量子的物质而不产生量子引力。现在熟知的Maldacena理论完全是一个量子理论。
3. 这个论点也许大家并不熟知,但在我来说是最强的论点。宇宙的微波背景辐射涨落观测数据支持暴涨宇宙论,在暴涨宇宙论中,密度涨落由曲率涨落所引起,而后者与标量场一起作量子涨落才能实现。所以,我们几乎可以说引力的量子化有实验支持。如果未来的微波背景实验完全验证暴涨宇宙论,我们就完全可以说宇宙中的结构的形成是量子和引力的结果,而后者不仅仅是经典的。
4. FengCJ已经在跟帖中指出宇宙学常数问题的解决需要量子引力理论。
(参考资料:新浪博客)

④ 关于引力子与空间弯曲的问题

引力子是引力波或引力场量子化后的量子,类似电磁场量子化后的光子。它目前只是理论上的结论,还没有实验观测证实。

⑤ 量子引力论的问题

1:像光子,中微子,引力子这类轻子,其反粒子就是它自身,它们都是无质量粒子。(为什么无质量粒子的反粒子都是它自身倒是一个不错的研究课题哦-0-,而且就不定这三种粒子就是一种粒子呢,又是一个不错的研究方向)
2:其实场论是一个不错的理解物理学的理论,所有的自然力都可以用场论来解释说明,至于粒子交换理论,嗯,是个不错的理论。但怎么说呢?讨论引为作用是粒子交换还是空间弯曲就像讨论光是粒子还波一样,至少现在是无法讲明的,毕竟人家物理学家们都在研究中。现在是百家争鸣时代,也许你的观点才是真理呢?只要你敢想!
3:对于我们这群生活在三维空间的人来说思考四维空间和思考三维空间一样难。不过大可有必把问题搞得那么复杂,空间的基本属性是可以推广的,所以你看一个物体在二维平面中是如何运动的就可以明白光在三维空间的运动方式了。
4:所谓的双缝实验就是波的干涉实验。在高中课本上有三幅双缝实验的图片。分别是水波的干涉图,光的干涉和电子干涉图样。双缝干涉是波的一大属性,相当于人的身份证明一样。利用这个实验先后证明光和电子等所物体具有波动性。
我知道的就这么多了,如还有问题下次再见!

⑥ 引力到底是由引力子还是空间弯曲产生的依据是什么

目前的主流物理学界当然是认为引力产生的本质是时空弯曲。依据,是上世纪伟大物理学家爱因斯坦提出的广义相对论。我们都知道,物理学中的四大基本力,其中最神奇的一种力量,莫过于引力了。引力无处不在,无所不在;

它决定着宇宙中的种种规则,也影响到了人类生活的方方面面。因此,引力一直以来,也都是科学家探索追寻的目标之一。比如说,牛顿就是因为“万有引力”定律,跻身于伟大物理学家的行列之中;

引力,时间,空间,三者之间让宇宙形成了一种平衡,稳固的关系。

⑦ 引力子如果被发现,是否说明爱因斯坦关于引力的论述错了,即引力是因为时空的弯曲造成的

可以参考一下这段回答:
“爱因斯坦在1916年提出过加速质量似乎与引力波有关,但是也对这个推论表示怀疑。根据广义相对论的假设,引力波在空间是以光速传播的,还提出了携带波源信息,辐射强度,偏振特性等假设。这个假设与引力来自于空间弯曲并不矛盾,爱因斯坦认为弯曲时间存在着引力场,引力场通过引力波传播,而引力子应该是构成引力波的一种基本粒子,现在被量子力学定义为自旋为2,质量为0的玻色子。
既然四大基本作用力的另外三种,都是通过量子场发生作用,引力子的存在似乎是可信的,但是始终没有被验证过,现在还是处于激烈的讨论状态。

作者:Cavier
链接:https://www.hu.com/question/20080767/answer/13926902
来源:知乎
着作权归作者所有,转载请联系作者获得授权。”

爱因斯坦没有明确的提出引力子这个概念,不过在上述一段的描述中,把它变成构成引力波的基础。所以即便发现引力子,和引力波也不是矛盾的理论。
另外,千万不要用“错了”去描述某种得到大量实验验证科学理论,正确的描述应该是“发现了全新的,既有理论不能解释的证据”,这会导致新的理论来自于更高的层次。比如相对论对比与牛顿力学,你可以说后者是有局限的,只是低速地弯曲空间中特解,但你不能说它是错误的。因为有太多的证据证明在其使用范围内的正确性,同样相对论也有强大的证据证明,即便未来发现更为高阶的理论,也只是把它变成某种情况下的特解而已。

⑧ 地球的引力是如何构成的,---烦求真正理解我的问题的人回答

对你的问题我有两种理解,先说简单的一种,可能你已经懂了,懂了的话就不必看了
你问的是地球为什么会有引力
首先区分引力和重力的概念,引力指的是万有引力,是地球对地球上的物体的万有引力,这是客观存在的。万有引力中的一部分用来提供物体围绕地球做圆周运动的向心力,多余的力便是重力,使悬在空中的物体掉下来。像人造卫星,地球对它的万有引力全用来提供向心力了,那就没多余的力了,所以它不会掉下来。
第二种,你问的是万有引力产生的原理和机制。
如果你在问两个物体间为什么会产生引力,对这个问题就不好回答了,因为当今科学界还没有统一的认识。
一种说法是爱因斯坦的相对论的解释,引力使物体周围的时空发生扭曲,表面上看就像是它对周围的物体产生了引力;另一种是量子力学的解释,自然界四种基本力的载体只有引力没找到(电磁力是光子,强相互作用力是胶子,弱相互作用力是玻色子),于是量子力学中引入引力子的概念,其自旋为2,质量为0,但引力子还没被找到过。弦论中的李群也对引力子有过预测,还预测了其它尚未被发现的粒子,那这是博士生导师的高度了。
欢迎追问。

⑨ 引力子能否发生量子凝聚,与黑洞熵的起源又有怎样的关联

尽管弦论中的弦尺度非常小,但操控它们性质的基本原理预言,存在着几种尺度较大的薄膜状物体,后者被简称为“膜”。直观的说,我们所处的宇宙空间也许就是九维空间中的三维膜。弦论是现在最有希望将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理论。理论里的物理模型认为组成所有物质的最基本单位是一小段“能量弦线”,大至星际银河,小至电子, 质子,夸克一类的基本粒子都是由这占有二维时空的“能量线”所组成。中文的翻译上,一般是译作“弦”。超弦理论可以解决和黑洞相关的问题。

⑩ 向日葵向着太阳方转动机理是什么(提示:从太阳辐射引力子〈反粒子〉方向时刻改变回答问题。)

这不是生物问题吗?!和你括号里的提示有个鬼的关系。
答案是向日葵花嫩茎上有大量进行有丝分裂的细胞,太阳光辐射会对细胞合成生长素有影响,而生长素又会反过来影响分裂速度,结果便是背光一侧生长更快,向光一侧生长素过量反而慢。
入夜后,向日葵嫩茎上的生长素合成停止,这时向东的部分生长素从正好变为不足,向西的从超过变为正好,于是向日葵就在夜间缓慢把头又扭去了东方,迎接第二天日出。
顺便,只有没成熟的向日葵会摆头,随着时间推移,嫩茎的有丝分裂停止,最后成熟的向日葵就不会随太阳摆头了,并且最终往往面朝东方固定。

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