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激光可以测试一个重要的理论

作者:艾屑泽    发布时间:2017-05-11 01:04:14    

马克·安德森(Mark Anderson)试图调和广义相对论和量子力学的理论,以便形成一个统一的理论,一切都可以从一个不太可能的来源得到推动:激光物理学家一直在努力用同样的理论描述所有四种基本力量在这四个中,只有重力缺乏量子描述量子引力的各种理论试图提供这样的描述,但是测试它们的预测需要的能量远远大于现有或计划中的粒子加速器中的能量现在,伦敦帝国理工学院的JoãoMagueijo表示,高功率激光而不是粒子加速器可以提供正确的设置来测试一种流行的量子引力近似,称为变形狭义相对论(DSR) Magueijo的核心思想是足球问题正如狭义中的光速是狭义相对论中速度的绝对限制一样,DSR限制了粒子的能量该限制被称为普朗克能量,并且等于约1019千兆电子伏特(GeV)虽然这个上限对于基本粒子是有意义的,但是没有人能够解释为什么能量上限不应该也适用于宏观物体,例如足球,其能量远远超过普朗克能量 Magueijo通过证明普朗克限制仅适用于处于相同集体量子态的粒子群(例如激光脉冲中的粒子群)来解决这一矛盾构成足球的粒子不处于相同的量子状态,因此能量限制不适用于它们(www.arxiv.org/gr-qc/0603073)他的计算表明,当输出脉冲的能量接近普朗克极限时,激光器将需要越来越多的输入能量最终,在普朗克能量下产生激光脉冲需要无限的功率目前,位于加利福尼亚州利弗莫尔的劳伦斯利弗莫尔国家实验室的世界上最强大的激光器实现了大约1012 GeV的脉冲能量 “这些激光器并非用于量子引力目的,”Magueijo说但他表示,对脉冲中实际存在多少能量的极其敏感的测量与正常情况相比可能会发现量子引力效应 ??该理论认为,在普朗克能量极限下产生激光脉冲需要无限大的功率意大利的里雅斯特国际高等研究学院的物理学家Florian Girelli表示,Magueijo的提议可以补充明年推出的伽玛射线大面积太空望远镜(GLAST) GLAST将研究伽马射线爆发以测试另一种DSR预测 - 光速根据其波长略有不同 “这些实验可以为量子时空的结构提供线索,

 

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