題:
檢測引力波後的量子力學
Chris Barakat
2016-02-12 13:19:23 UTC
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當然,現在每個人都知道引力波的檢測

但是,由於廣義相對論和量子力學不相處,現在我們可以說檢測結果證明量子力學實際上並不適用,而廣義相對論確實佔了上風嗎?爆炸或其他大事件)?

編輯16-2-2016

我今天正在閱讀文章,我想我在這里分享;基本上是說沒有第三個檢測器,我們就不能對信號進行三角測量。一些科學家嘗試了在觀察到海浪之後立即觀察事件發生的方法的方法,但他們不能僅僅因為合併距離太遠或太微弱而無法用我們當前的技術來觀察到它,所以無法檢測到合併。

這是一次黑洞合併,而不是大爆炸。原始重力波的波長更長,對於LIGO來說可能太長了,
量子物理學和相對論不是相互競爭的理論。它們是互為補充的理論,與大規模發生的事情相關,而量子則是關於很小的規模。爭議在於沒有人真正知道如何統一這兩個領域。物理學家想要的是一種理論,它可以一次完成地描述一切工作原理。也許是優雅的風格或一系列簡單的規則。我們甚至不確定這種事情是否確實存在,但是如果確實存在,那肯定會很好,因為該理論將是人類科學成就的頂峰。問題是,沒有人真正知道如何做。
五 答案:
James K
2016-02-12 14:33:30 UTC
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觀察光波並不能證明量子力學。

光具有粒子和波的特性。在低能量下,很難檢測到光的粒子性質:無線電波是由光子組成的,但是單個無線電波光子卻很難被檢測到。我不確定我們是否直接檢測到能量低於紅外波段的單個光子。

引力波(可能)也具有波和粒子的性質。重力場可能是量化的。但是在LIGO運行的頻率和靈敏度下,無法測量單個量子。因此,這種檢測並不能證明GR相對於QM的優勢。

如果有的話,了解黑洞合併等極端事件可能會導致對重力量子性質的理論理解。

謝謝您的回答,它確實幫助我理解了這個主意。.我會在幾個小時內將其標記為答案,以便為其他答案留出更多時間
@Odin:等待幾天(或者大約5或7天)似乎比僅僅幾個小時好,因為專家並不總是在幕後。
可能沒有合理的實驗可以檢測到單個引力子。在這裡,合理的意思是諸如“不夠大而無法坍塌成黑洞”和“在每個宇宙年齡中至少檢測到一個引力子”之類的東西。 http://arxiv.org/abs/gr-qc/0601043這個事件確實與您預期的量子引力還不太接近。對於30個太陽質量的黑洞,Schwarzschild半徑約為$ 10 ^ 5 $ m,但是Planck長度約為$ 10 ^ {-35} $ m。
當然,與諸如太陽系之類的東西相比,這是極端的:與太陽(即地球上)的距離為$ 1 $ AU,表面的曲率半徑約為$ 10 ^ {12} $ m太陽的光$ 5 \ cdot 10 ^ 8 $ m。但是引力“非常”弱,因此量子引力仍然有很多數量級。 (請注意,大曲率*半徑* =小曲率。大球體的彎曲程度小於小球體。)
順便說一句,如果有人知道直接或間接觀測到的最低能量光子的能量,我會很感興趣。
“大概”:當然。不確定性原理具有傳染性,一旦引入,就必須適用於所有事物。您會發現,物體在重力作用下的動量將是某種最小尺寸的全有或全無。如何實現這一點可能多少有些令人費解,但原則必須成立。畢竟,由於存在最小尺度和這兩個的共軛配對,時間和能量(通常)已經顯示出量子效應。
光的觀察如何*證明*量子力學? “顆粒”的存在並沒有比GR更能證明質量管理。
@rubenvb您讀錯了我的答案。引力波的觀察並不能“證明”質量管理。觀察光波也沒有。
對。我現在看到了。那沒關係,我:)
Robin Ekman
2016-02-12 22:25:26 UTC
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該測量對量子引力狀態的影響恰好為零。

對廣義相對論和量子力學不兼容的恰當表述是,廣義相對論的量子場論是無法重新規範化。可重歸化本質上意味著該理論在所有能級上都定義明確,這似乎對提出的基本理論是合理的要求。

所以我們知道的是,採用經典廣義相對論並對其進行量化,沒有得到量子引力的基本理論。這並不能排除其他提議的引力量子理論,例如LQG或弦論。

此外,物理學的工作方式是,新理論必須在適用範圍內還原為舊理論。舊的理論。不管正確的引力量子理論如何,其低能量極限都應被量化為廣義相對論,而其經典極限就是經典廣義相對論。並非必須在廣義相對論或量子力學之間進行選擇。

因此,對經典廣義相對論的預測的這種測量絕對不能表明沒有引力的量子力學模型。不可能,因為我們已經有了一個引力的量子力學模型:量化的廣義相對論。它不像我們想要的那樣“好”,但實際上只能將其排除在“基本原理”之外。

該網站吸引了相當高質量的答案。我全票了(我幾乎從來沒有那樣..)
確實..非常聰明的答案@javadba
Andy
2016-02-12 18:08:14 UTC
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另一個問題,我們如何識別漣漪的起源(假設是大爆炸或其他重大事件的結果)?

(我只是回答了問題的這一部分,因為詹姆斯已經回答了有關GR vs QM的主要部分。)

LIGO生成了一張圖片,顯示了他們對這兩個黑色的最佳估計孔是: "Where the Gravitational Waves Came From" by LIGO

他們只能說是在南部天空中的某個地方。將來,由更多檢測器組成的網絡將使此類事件的定位更加精確。

真是太了不起了。謝謝分享
只需再有一個在線檢測器,就會產生巨大的變化。兩個LIGO探測器只能將事件定位到600平方度的區域。在新聞發布會上,曾經有科學家說過,處女座探測器在今年晚些時候上線之後,他們應該能夠將它的範圍縮小到幾位平方度。這是一個足夠小的空間,可供快速響應的光學示波器用於調查[中子星(結論的最後一段)] [http://arxiv.org/pdf/1602.03868.pdf)合併所產生的餘輝。
如果您需要更多有關該部分問題的詳細信息,請檢查16-2-2016 @Andy上的編輯:)
既然LIGO印度[已得到印度政府的批准],那麼尋找源的能力應該會在未來幾年內得到極大的改善。 -批准用於印度境內的項目的原則/articleshow/51026129.cms)。
colnegn
2016-02-14 17:33:34 UTC
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在公告新聞發布會(2016年2月11日)上,基普·索恩(Kip Thorne)說,這種檢測對引力子的其餘質量設定了上限。他們通過查看檢測到的信號波形與計算機模擬產生的理想信號的失真來確定此限制。該出版物的上限為$ m_ {graviton} < 1.2×10 ^ {− 22} \ frac {eV} {c ^ 2} $或$ 1.9×10 ^ {− 41} kg $。

參考: https://www.youtube.com/watch?v=vy5vDtviIz0&feature=youtu.be&t=1h5m23s https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/ PhysRevLett.116.061102(第8頁)

可能有點太短了。參考?
Francisco Muller
2016-02-18 00:37:03 UTC
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儘管引力波和黑洞合併的雙重發現可能不會直接影響質量管理的地位,但可能會間接帶來新的“驚喜”。例如,在此鏈接中: http://news.discovery.com/ space / weve-detected-gravitationalwaves-so-what-160213.htm他們評論說:“由於某種原因,黑洞的最終旋轉速度比預期的要慢,這表明兩個黑洞在速度太慢,或者它們處於碰撞狀態,導致它們合併的角動量相互抵消。萊納說:“最後的評論是:”這個早期的難題可能歸因於一些尚未被考慮的基本物理學,但更令人興奮的是,它可能揭示出某些干擾了廣義相對論的“新”或外來物理學。 “。哇! “干擾廣義相對論”是一種禮貌的暗示它可能是錯誤的方式。因此,也許質量管理可以拯救相對論,而不是相反。



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