书籍章节 引力、量子力学和最小作用电磁平衡态 André Michaud* 高级研究员,加拿大 *通讯作者:André Michaud,高级研究员,加拿大 2020 年 3 月 23 日出版 本书章节是 André Michaud 于 2017 年 11 月在《天体物理学与航空航天技术杂志》上发表的一篇文章的转载。(Michaud A (2017) 引力、量子力学和最小作用电磁平衡态。J Astrophys Aerospace Technol 5: 152。DOI:10.4172/2329-6542.1000152) 如何引用本书章节:André Michaud。引力、量子力学和最小作用电磁平衡态。在:Amenosis Lopez,编辑。Prime Archives in Space Research。海得拉巴,印度:Vide Leaf。 2020。© 作者 2020。本文根据知识共享署名 4.0 国际许可条款发布(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/),允许在任何媒体中不受限制地使用、分发和复制,前提是对原始作品进行适当引用。摘要基础物理学的一个百年挑战是调和量子力学(QM),它从量化的角度处理基本粒子之间的亚微观相互作用,以及相对论力学,它
介绍物理学是一门基础科学,旨在发现从宇宙到基本粒子在所有长度和时间尺度上表现出的自然现象背后的规律。物理学的特点是建立在理论和实验的辩证关系基础上的研究方法。除了为在大学或研究机构进行科学研究做准备之外,物理学的学习还提供了坚实的理论和实验基础,并结合了分析、建模和解决问题的技能。这种类型的培训完美地满足了人们对工作生涯中灵活性和学习能力日益增长的需求。经合组织指标和分析部负责人安德烈亚斯·施莱歇尔表示,“……教育系统必须为尚未创造的工作、尚未发明的技术、以及我们尚不知道会出现的问题做好准备。”从这个角度来看,物理学毕业生是从事高科技、创新含量高的专业活动的理想人选。学习物理意味着站在知识的前沿,成为一个国际社区的一部分,在世界各地分享项目、交流想法和发现、旅行、工作和教学。也正是因为这个原因,所有的课程都以英语授课。
概述 光子是无质量的基本粒子,可用于量子通信、计算和计量应用。为了满足这些应用的科学标准,需要具有独特特性的单光子。本项目开发了紧凑高效的单光子源,以及用于表征这些源的合适测量技术。 项目需求 能够安全地传输数据越来越重要。目前,这是使用加密来实现的,但有可能拦截这些通信并破解加密。量子通信和计算有可能成为下一代加密技术并提供安全传输。使用光子信号意味着可以检测到任何信号中断,并且无法复制传输。量子通信和计算依赖于传输具有特定特性的单个光子。虽然目前有几种不同的技术正在开发用于量子计算和量子信息处理,但光子特别具有吸引力,因为它们可以以光速传播,与周围环境相互作用较弱,并且可以通过线性光学进行操纵。传输依赖于单个粒子,这意味着在发送者和接收者不知情的情况下无法拦截。单光子源的开发将是 k
物理学中最为成熟的两个理论框架是广义相对论和量子场论。广义相对论认为,与刚性背景相反,时空本身是一个动态实体,它与存在于其中的物质相互作用。另一方面,量子场论声称,我们与之相互作用的所有基本粒子实际上都是场的量化激发。这两种理论都经受住了实验的考验,精度令人难以置信;然而,它们都存在概念问题,这表明还有我们尚未发现的更深层次的理论。广义相对论在模拟从苹果掉落到宇宙膨胀等现象方面非常成功,但它也预测了自身的失败:时空奇点不可避免地由恒星坍缩形成,此时曲率变为无限大。另一方面,量子场论受到无限性的困扰更为严重。许多表达式仅以形式表达式的形式存在,尽管可以通过重正化方案消除一些分歧,但我们仍然对量子场论作为自然基本描述的真正有效性产生了质疑。除此之外,尽管广义相对论和量子场论是两种经过最精确测试的理论,但它们是由不相容的数学框架构建的,因此不可能同时成立。还有其他更微妙的问题,例如黑洞信息悖论,它促使我们重新审视我们目前可用的理论。
摘要 中微子振荡是基本粒子物理中的一个重要物理现象,它的非经典特性可以用Leggett–Garg不等式来揭示,表明它的量子相干性可以在天体物理长度尺度上维持。在本文中,我们通过量子相干性的非局域优势(NAQC)、量子导引和Bell非局域性来研究实验观测到的中微子振荡的量子性度量。从不同的中微子源,分析了不同能量的反应堆和加速器中微子集合,例如大亚湾(0.5 km和1.6 km)和MINOS(735 km)合作。与理论预测相比,用实验表征了两味中微子振荡的NAQC。它随着能量的增加表现出非单调的演化现象。此外,研究发现,NAQC 的量子关联性比量子操纵和贝尔非局域性更强,甚至达到公里量级。因此,对于实现 NAQC 的任意二分中微子味态,它也必须是一个可操纵的贝尔非局域态。该结果可能为中微子振荡在量子信息处理中的进一步应用提供新的见解。
摘要 本文的主要目标——评估科学项目及其经济影响。该评估包括以基本物理对撞机项目为例的经济和技术可行性。方法包括通过自组织神经图在其他技术领域进行结构整合,以及对激进发现及其最近对经济发展的推动力进行文集回顾分析。自组织神经图有助于揭示技术传播和与其他技术整合的隐藏结构相似性。这是一种揭示技术融合到其他行业的能力的新方法。对基本粒子物理学前沿的新技术的整合和出现能力进行了评估。解释了整合问题。这项研究的新颖之处在于将物理属性整合到经济学中,从而为技术发展模式提供了新的解释。进行了风险调整后的净现值评估。本文对世界各地类似项目的比较显示了对撞机项目发展的共同框架和模型。风险调整模型考虑了所研究技术的整合潜力。结合神经图谱所取得的成果和历史回顾得出结论。
埃万杰洛斯·加齐斯教授,雅典国立技术大学,欧洲核子研究中心 欧洲核子研究中心是欧洲核子研究中心,是基础研究和科学领域的世界卓越中心。科学家和工程师正在探索宇宙的基本结构。他们使用世界上最大、最复杂的科学仪器来研究物质的基本成分——基本粒子。粒子以接近光速的速度碰撞在一起。这一过程让研究人员了解到粒子如何相互作用,并深入了解自然的基本规律。 欧洲核子研究中心旨在与科学技术专家合作,为将欧洲核子研究中心的技术和专业知识转移到工业领域创造机会。最终目标是加速创新,最大限度地发挥欧洲核子研究中心对社会的全球积极影响。 研讨会内容: 将进行 4 小时的演讲和演示,介绍欧洲核子研究中心的先进技术: 加速器和探测器技术 欧洲核子研究中心对大数据的贡献 欧洲核子研究中心 2030 年之后的未来计划 欧洲核子研究中心技术的医疗应用
二十世纪的物理学取得了巨大的进步。二十世纪上半叶的基础物理学以相对论、爱因斯坦引力理论和量子力学理论为主导。二十世纪下半叶,基本粒子物理学兴起。物理学的其他分支也取得了很大进展,但从某种意义上说,超导性的发现和理论等发展是广度上的发展,而不是深度上的发展。它们不会以任何方式影响我们对自然基本定律的理解。从事低温物理学或统计力学研究的人都不会认为这些领域的发展,无论多么重要,都会影响我们对量子力学的理解。通过这一发展,观点发生了微妙的变化。在爱因斯坦的引力理论中,空间和时间起着压倒性的主导作用。物质在空间中的运动是由空间的性质决定的。在这个引力理论中,物质定义了空间,物质在空间中的运动由空间结构决定。这是一个宏伟而壮观的观点,但尽管爱因斯坦拥有巨大的权威,大多数物理学家都不再坚持这一观点。爱因斯坦在生命的后半段试图将电磁学纳入这一图景,从而试图将电场和磁场描述为时空的属性。这被称为他对统一理论的追求。在这方面他确实从未成功过,但他不是一个轻易放弃观点的人。
引文:关于物理学中拓扑和对称性的新思想,预测了一种只在表面导电的新材料。描述:自本·富兰克林时代以来,我们就开始区分导电和绝缘的电形式。但查尔斯·凯恩和吉恩·梅勒颠覆了这一概念,他们预测了一种新材料——“拓扑绝缘体”,这种材料在边界上是不可侵犯的电导体,但在内部是绝缘体。他们的发现对量子计算的“太空竞赛”具有重要意义,并可能导致新一代电子设备的出现,从而有望在计算中实现巨大的能源效率。拓扑绝缘体还为深入探究物质和能量的基本性质提供了一个窗口,因为它们表现出类似于物理学基本粒子(电子和光子)的粒子状激发,但可以在实验室中以电子和光子无法控制的方式进行控制。这些连接为控制各种物质状态下的电荷、光甚至机械波的流动提供了一个新的概念框架。意想不到的应用似乎也是不可避免的:当晶体管于 1947 年发明时,没有人能够真正预测到它将带来信息技术,使 TB 级的数据能够塞进一个微小的硅片上。
高能对撞机中基本粒子量子特性的测试开始出现。顶夸克和反顶夸克系统中的纠缠和贝尔不等式违反尤其令人感兴趣,因为顶夸克是经历级联衰变的不稳定粒子。我们争论顶夸克和反顶夸克在不同衰变阶段的空间分离标准。我们考虑了三个不同情况下的因果分离:顶夸克衰变、W 玻色子衰变以及轻子/喷流与宏观仪器接触时。我们表明,当要求顶夸克和 W 玻色子都在空间间隔内衰变时,事件的空间分数最小。对于通常需要贝尔不等式违反的高不变质量,这几乎与顶夸克衰变要求相同。我们还包括一个选项,用于将顶夸克衰变中的 b 夸克的角度相关性用于自旋相关性测量。我们要求顶夸克和 b 强子衰变都是空间分离的。再次,我们发现在高不变质量下,它几乎与顶夸克和反顶夸克之间的空间分离要求相同。我们为我们提出的标准提供了数值。如果满足这样的标准,则保证系统不存在因果关系。