什么是对称性?在诺特定理中,对称性更像是一个明确的数学问题。如果对等式进行更改,我们就可以说方程在x与负x的变化下是对称的。这将我们带到了诺特定理。在物理系统中,某些对称性总是意味着守恒定律,而守恒定律总是意味着相应的对称性。这三个熟悉的守恒定律源于我们方程的空间平移、时间平移和旋转平移属性的对称性。还有其他守恒定律则源于鲜为人知的特性。电荷守恒定律源于量子力学方程中的某些对称性。...
看起来就像为我们的物理定律提供动力的众多自然常数之一,它始于我们观察电子在原子能级之间跳跃时产生的光。这个过程导致发射特定能量的光子,解释谱线是量子力学发展的主要驱动力,首先是用玻尔模型解释氢线,然后是用薛定谔方程解释更重的元素。我们看到单条谱线实际上与计算值略有偏差,没有明显的理由表明这些不同的属性比率都应该是1/137或137的某个幂。...
我们拥有的关于引力的最佳理论是爱因斯坦的广义相对论,广义相对论在量子尺度上崩溃了,例如它不能描述黑洞内部的奇点,理论上引力在无限小的尺度上变得无限大。波函数告诉我们在屏幕的任何特定部分找到这些粒子的概率。光子或电子波在撞击屏幕时发生相互作用,任何有能量或质量的东西都会影响时空的曲率。也必须具有引力效应。如果量子粒子具有引力效应,从而早早就通过引力作用而导致波函数坍缩,为什么量子化引力如此困难?...
最近一篇论文声称发现了非经典大脑功能的证据,很多人对这篇论文感兴趣是因为它的摘要以量子引力相关的东西为开头。人类大脑中是否也发生这样的量子过程?如果没有发生这样的量子过程,找到大脑中发生量子过程的证据。其中一些是需要纠缠的自旋-自旋相互作用。这意味着某些大脑功能将是非常量子的。只是作者从对量子引力的研究中获得灵感。它没有量子特性,如果我们发现引力具有量子特性的证据。...
这最初于2012 年在日本的树木年轮中发现,后来在其他几个国家的树木年轮中也出现了同样的情况。科学家们还在树木年轮中发现了更多此类事件的证据,一是保存古代空气样本的冰芯没有显示出与树木年轮重合的辐射尖峰痕迹,在两极附近的树木中没有发现相同的痕迹。发表在《皇家学会会刊》上的一项新研究反对三宅事件是由太阳耀斑引起,重现早期宇宙的超流体这一切与早期宇宙有什么关系:...
在其他学科中拥有多种观点并不少见。文学因其能够对同一事物有多种解释而受到称赞,甚至物理定律也会随着时间的推移而被修改。但是对数学来说,二加二等于四的事实永远不会被修改和改变。他提出了一个雄心勃勃的计划:将所有数学公理化。希尔伯特认为,如果我们把数学当作一个形式系统,那么对于什么是允许的和不允许的,就不会有更多的分歧。希尔伯特想要做一些类似的事情,来找到可以建立形式系统的基本公理。...
随着时间的推移,这些元素中的三种被发现了:钪、镓和锗。但是仍然缺少一种元素,就在钼和钌之间,我们发现它必具有43个质子的原子核。化学家一直在寻找43号元素,但在自然界中无处可寻。但它最终被发现了,但不是在自然界中。1937年,意大利物理学家Emilio Segr...
这意味着我们能看到的所有能量,包括物质的能量,当时争论的焦点是贝尔实验室的两位科学家 Penzias和Wilson意外发现了宇宙微波背景(CMB),当宇宙冷却到大约3000开尔文时。光开始可以在宇宙中自由传播,现代宇宙学的真正开始甚至发生在哈勃发现银河系外其他星系之前,宇宙学始于爱因斯坦提出广义相对论,宇宙学中几乎所有的东西都源于这个理论。...
我们目前对这些微小物质的理解是存在两类粒子:夸克存在于原子核中,它们是由在夸克和轻子之间跳跃的携带力的粒子介导的。叫作粒子物理标准模型。当你把神秘的暗物质世界和一个至今未被发现的引力子粒子包括在内时,弦如何解释我们所知道的亚原子粒子的多样性?科学家将弦的各种不同振动模式分配给各种已知粒子。每个振动模式代表一个特定的亚原子粒子。这意味着所有粒子类型都源自同一种弦。...
极低质量的中微子意味着它们往往以非常接近光速的速度行进。中微子只能通过弱核力和引力相互作用,所以我们可以看到做中微子天文学是多么具有挑战性:中微子相互作用的概率很小,而目前最大的中微子探测器之一是IceCube,这种相互作用可以将中微子转变为它的高质量轻子对应物——电子、μ子或τ子。如果中微子变成τ粒子,它虽然只比宇宙射线预期在大气中产生的中微子多出大约50个,最强大的活动星系核被称为类星体。...