粒子尺度上“回到过去”正走向现实,量子世界中时间旅行早已无处不...

在实际的思想实验中,礼物是粒子A,而"愿望清单"则对应粒子C的一个量子力学特性,即自旋。一旦知道了这一点,实验者就能使用粒子D来链接过去,以影响粒子A的属性,使其与粒子C的特性保持一致。出于技术原因,这个过程实际上只有1/4的成功几率,其他结果则在后选择过程中被丢弃了,这可能看起来像是在作弊。但研究人员认...

宇宙的对称性:空间和时间的对称性为什么如此重要?

空间的对称性,即所谓的平移对称性,表明宇宙的物理法则在不同的空间位置是相同的。这一特性暗示了宇宙在大尺度上是均匀的。也就是说,如果你在宇宙中的任何一点进行实验,结果应该都是一致的。而时间的对称性,或称为时间平移对称性,指的是宇宙的物理法则在不同时间点是相同的。这个概念意味着,时间的流逝不影响物理...

太空微观粒子存在“加速器”结构

宇宙空间充满带电粒子,这些带电粒子绕着磁场回旋,一个电子的回旋半径是宇宙中最小的尺度,即电子尺度。近期有相关研究表明,空间等离子体环境中存在一系列电子尺度相干结构,如电子尺度磁洞、电子尺度电流片等。宗秋刚团队在仔细分析美国发射的磁层多尺度(MMS)任务数据后,报告了一种新型电子尺度相干结构。这种微观结构的...

宏观世界是由微观粒子构成,那么微观粒子为什么不适用于宏观现象

所以波恩才认为,我们不应该把薛定谔方程中的波动性只看成是波,这种波的本质应该是几率波,也就是粒子出现在某一空间的概率是随机的。所以我们可以大胆设想,在微观粒子的波粒二象性中,如果波粒二象性更偏向粒子性,那这时候微观粒子就更像是宏观物质,如果更偏向波动性,那么微观粒子就更像是量子状态。那么,为什么量...

向极宏观拓展,打开认识宇宙新视野(新知·把握科学研究新趋势)

向更大的宇宙空间尺度和宇宙时间尺度迈进爱因斯坦曾预言,未来科学的发展,无非是继续向宏观世界和微观世界进军。如今,宏观世界大至天体运行、星系演化、宇宙起源,微观世界小至基因编辑、粒子结构、量子调控,都是当今世界科技发展的最前沿。什么是向极宏观拓展?“向极宏观拓展,实际上是研究对象的拓展,从地球延展到天体和...

张朝阳对话顶尖物理学家Cumrun Vafa:谈时空观、量子理论与弦理论

他介绍,弦理论的核心观点是点粒子不仅仅是点状物体,而可能是一维的弦,甚至是膜,或者更高维度的物体(www.e993.com)2024年11月9日。这些物体的振动模式,对应了电子、光子、引力子等不同的微观粒子。正如瓦法教授等弦理论学者的观念,世界不仅只有四个维度(时间和空间),空间的维度可能超过三维。额外的维度通过几何方法表达其他相互作用。例如,可以...

宇宙最高温达1.4亿亿亿亿吨,为何最低温绝对零度只有-273度?

温度这一概念在宇宙学中具有广泛的适用性，它不仅能够描述星际空间的极端温度状态，同样也适用于微观粒子的行为。无论是宏观的宇宙尺度，还是微观的原子和亚原子尺度，温度都是一个反映物质运动状态的重要物理量。在宇宙的演化过程中，温度的变化起着至关重要的作用。从炙热的宇宙大爆炸初期，到逐渐冷却形成星系和行星...

“引力子”真的存在吗?凝聚态物理找到“替身”

物理学家们总是有一个“天下大一统”的梦想，希望宇宙万物的运行规律可以是“极简模式”，“简单”到或许只需要用一个方程就可以描述。但问题是，描述浩渺无垠的宇宙通常需要用到广义相对论，而描述微观的粒子则需要量子物理学，两者涉及的时间、空间和能量尺度都差了N个数量级。这意味着，广义相对论和量子物理学都...

心智的热力学:理解大脑层级结构的新框架 | 追问观察

它不仅适用于从微观粒子到宇宙尺度的系统,而且其定律和概念在多个科学领域内被证明具有普遍适用性。爱因斯坦曾经高度评价热力学,称其为“唯一一个永远不会被推翻的具有普适性内容的物理理论”。近年来,将热力学原理应用于神经科学,尤其是大脑研究中,显示出极大的潜力。大脑作为一个复杂的信息处理系统,为了维持机体的...

一花一世界?解读显微技术,看人类如何打开微观世界的大门

在人类视力良好的情况下,可被人眼辨识的最小目标大约为50微米(约为头发的二分之一),若目标小于这个尺度,我们的双眼看到的仅是一个模糊的点而已。也就是说,仅凭肉眼,我们将永远无法进入奇妙的微观世界。由此,科学家们又发明出由两片凸透镜所组成的显微镜来一窥微观世界的奥秘。