因果结构
在数学物理学中，洛伦兹流形的因果结构是指流形中两点间的因果关系。 简介 在现代物理学（特别是广义相对论）中，时空是用洛伦兹流形表示的。流形中两点之间的因果关系可以用来描述时空中哪些事件可以影响到其他的哪些事件。 闵可夫斯基时空是洛伦兹流形的简单代表。由于闵可夫斯基时空是平直的，因而其中两点之间的因果关系非常容易表示。 任意洛伦兹流形（可能是弯曲的）的因果结构由于曲率的存在会较为复杂。对于这些流形中的因果结构的讨论就得从有邻点对的光滑曲线…
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共 37 篇文章
相对论
相對論（）是关于时空和引力的理论，主要由爱因斯坦创立，依其研究对象的不同可分为狭义相对论和广义相对论。相对论和量子力学的提出给物理学带来了革命性的变化，它们共同奠定了现代物理学的基础。相对论极大地改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“同时的相对性”、“四维时空”、“弯曲时空”等全新的概念。不过近年来，人们对于物理理论的分类有了一种新的认识——以其理论是否是决定论的来划分经典与非经典的物理学，即“非古典的＝量子的”。在这个意义下…
理论物理学
理论物理学，也称理论物理（）是物理学的一个分支。理论物理学与实验物理学相对，专注于研究和发展理论模型以解释并预测自然现象。它基于物理实际借助数学工具构建数学模型，来试图理解物理现象的运行机制，以深入理解宇宙的基本规律。 核心理论 理论物理包含多个领域，一般又被划分为经典物理学和现代物理学两个板块。经典物理包括经典力学、热力学和统计物理学、电磁学和电动力学。现代物理则包括相对论、量子力学、量子电动力学等。 经典力学专注于发展在宏观低速情况…
博格达诺夫事件
博格达诺夫事件（）是21世纪初的一场争议。伊戈尔·博格达诺夫和格里奇卡·博格达诺夫是法国的双胞胎兄弟，格里奇卡于1999年以学位论文获得勃艮第大学的数学博士学位，同年论文答辩失败的伊戈尔则于2002年以三篇经过同行评审的论文获得勃艮第大学的理论物理学博士学位。2001年和2002年，博格达诺夫兄弟在同行评审的物理学期刊上发表了五篇论文，这些论文随即受到广泛批评。 法国国家科学研究中心2010年发布的官方报告认为他们的论文没有任何科学价值…
自发对称破缺
自發對稱破缺（）或自發對稱性破缺是某些物理系統體現對稱性破缺的模式。當物理系統所遵守的自然定律具有某種對稱性，而物理系統本身並不具有這種對稱性，則稱此現象為自發對稱破缺。這是一種自發過程（），由於這過程，本來具有這種對稱性的物理系統，最終變得不再具有這種對稱性，或不再表現出這種對稱性，因此這種對稱性被隱藏起來。因為自發對稱破缺，有些物理系統的運動方程式或拉格朗日量遵守這種對稱性，但是最低能量的解則不具備這種對稱性。從描述物理現象的拉格朗…
弦理論
弦理論，又稱弦論，是发展中理論物理學的起始，是一在量子力學及相對論、微積分等相對發展完善後，試圖透過單一解釋的系統統一物質和基本相互作用的萬有理論。 弦理論雛形奠基於二十世紀中葉後半由加布里埃萊·韋內齊亞諾主張並提出，原始目的是找到詮釋強交互作用力之數學函數，但據此數學函數南部陽一郎博士發現可將不具空間之零維點粒子視為細小的弦，進而提出強子弦模型。弦論在一段時間不備受關注，除其複雜的高維度詮釋外，量子色動力學等場論早已能完美解釋強相互作…
经典极限
经典极限（或称对应极限）是物理理论在其某个参数取特定值时能够用经典理论近似，或者说“还原”为经典理论的能力。物理学家通常会考察那些预测非经典行为的物理理论的经典极限。 量子理论 尼尔斯·玻尔曾将一个启发式的原理，对应原理，引入量子理论，即从实际效果而言，当普朗克常数对于系统的作用趋近于零时，需要引入量子系统的经典极限这样的连续性表述。通常量子情形向经典情形的过度是由“准经典方法”（如WKB近似）实现的。 更为严格来说，经典极限涉及到的数…
希格斯場
]] 希格斯場（），以物理學家彼得·希格斯姓氏為名，是一種假定遍佈於全宇宙的量子場。按照標準模型的希格斯機制，某些基本粒子因為與希格斯場之間交互作用而獲得質量。希格斯玻色子是希格斯場的振動。假若能夠尋找到希格斯玻色子，則可以明確地證實希格斯場也存在於宇宙，就好像從觀察海面的波浪可以推論出大海的存在。連帶地，也可確認希格斯機制與標準模型基本無誤。 在標準模型裏，W玻色子與Z玻色子藉著應用希格斯機制於希格斯場而獲得質量，費米子藉著應用希格斯…
暗物质
產生的效應，星系團CL0024+17內部被發現存在有一個暗物質圈，在這張哈伯太空望遠鏡像片裡以藍色顯示出來。]] 在宇宙学中，暗物質（）是一种不可见的假设性物质，它是不與电磁力產生作用的物质，也就是不會吸收、反射或發出光。人们目前只能透过引力产生的效应推断其存在。 现代天文学經由引力透镜、宇宙中大尺度结构的形成、微波背景辐射等方法和理论来探测暗物质。而根据ΛCDM模型，由普朗克卫星探测的数据得到：整个宇宙的构成中，常規物質（即重子物質）…
不變量 (物理學)
假若，在某種變換下，一個系統的某物理量保持不變，則稱此物理量為不變量（）。例如，在伽利略變換下，時間是個不變量；在勞侖茲變換下，光速、靜質量、電荷量等等，都是不變量。這類變換表達出不同觀察者的參考系之間的關係。例如，在火車站台的查票員的參考系，與在移動中的火車內的乘客的參考系，這兩個參考系之間的關係。 假若，在某種變換下，一個系統的某物理性質保持不變，則稱此物理性質為不變性（）。例如，在內積空間內，對於任意旋轉，向量的內積保持不變，稱此…
诺特定理
诺特定理是理论物理的中心结果之一，它表达了每个连续对称性都有着相应的守恒定律。例如，物理定律不随着时间而改变，这表示它们有关于时间的某种对称性。舉例來說，若現實中重力的强度每天都有所改变，就會违反能量守恒定律，因为觀察者可以在重力弱的那天把重物举起，然后在重力强的时候放下来，这样就得到了比一开始输入的更多的能量。 诺特定理对于所有基于作用量原理的物理定律是成立的。它得名于20世纪初的数学家埃米·诺特。诺特定理和量子力学深刻相关，因为它仅…
理论物理通讯
理论物理通讯（Communications in Theoretical Physics）是一份科学学术期刊，发表理论物理各领域的论文，由中国物理学会、中国科学院理论物理研究所出版。每年出版2卷，各6期。 參考文獻
西宫汤川纪念奖
西宫汤川纪念奖（）是一个日本的理论物理学奖项。 設立原因 为表彰40岁以下青年学者取得的杰出研究成果而设立，旨在鼓励研究理论物理学的奖项。主要从四个领域中选出获奖者：凝聚态物理学、粒子物理學、原子核物理学和宇宙。西宫市举办这一活动是为了纪念汤川秀树在西宫市苦乐园时发表了介子理论论文，并获得了1934年诺贝尔物理学奖。 获奖者 1986年 米谷民明：基于弦理论的量子引力研究 1987年 *冰上忍：重正化群在安德森定位中的应用 1988年 …
奇異夸克團
奇異夸克團（）是理論中的物質，由上夸克、下夸克和奇異夸克的三類夸克組成。若奇異夸克團狀態穩定，可產出連鎖效應將原子核轉變，成為溫度極高、呈灰色的黏性物質。其尺度最小为几个飞米（质量和轻原子核接近）。宏观尺度的奇异夸克团（达到米的量级）被称为夸克星或者奇异星体，因此可以将奇异夸克团理解为奇异物质的碎片。该概念由E. Farhi和R. Jaffe提出，有人曾提议将其作为暗物质候选者。 理论依据 奇异物质假说 已知的带有奇异夸克的粒子都是不稳…
标量场论
理论物理学中，标量场论可以指相对论不变的经典或量子的标量场理论。标量场在任何洛伦兹变换下都是不变的。 自然界中唯一观测到的基本标量量子场是希格斯场。标量量子场也出现在很多物理现象的有效场论描述中，例如π介子，实际上是伪标量。 由于不涉及极化的复杂问题，标量场往往最容易理解二次量子化。所以，标量场论常用于介绍新概念和新技术。 下面所用的度量的符号为。 经典标量场论 本节的一般参考文献是Ramond, Pierre (2001-12-21)…
数学宇宙假说
数学宇宙假说（，简称），又称为终极系综理論（），是美国宇宙学家、麻省理工学院教授马克斯·泰格马克提出的一种万有理论。 泰格马克认为，物理实在即是数学结构，一切数学结构都是物理存在的。对于那些足够复杂以至拥有自我意识子结构（，简称）的数学结构而言，这些子结构（如人类意识）能够主观地感知到自己存在于一个物理“真实”的世界中。 在泰格马克提出的四层多重宇宙論中，最高层（第四层）平行宇宙即是指拥有不同数学结构的平行宇宙，每种数学结构都对应着一个…
拉廷格液体
拉廷格液体（），或朝永–拉廷格液体（）是一种理论模型，描述了一维导体（例如，诸如碳纳米管之类的量子线）中相互作用的电子（或其他费米子）。常用的费米液体模型在一维时不再成立。 一般的2D和3D费米液体在1D中具有特殊性质，称为“朝永–拉廷格液体”。“拉廷格液体”这一名称最先由邓肯·霍尔丹使用。 朝永–拉廷格液体由朝永振一郎于1950年首次提出。该模型表明，在一定的约束下，电子之间的二阶相互作用可以建模为玻色子相互作用。 1963年，（Jo…
弱引力猜想
弱引力猜想（）是一个关于量子引力理论中引力的强度相比于其他规范作用力的强度的猜想。大致地说，就是在任何自洽的量子引力理论中，引力都必须是相对强度最弱的力。 参见 第五种力 基本相互作用 参考资料
准正规模式
准正规模式（），又称准正则模式、准简正模，是被扰动的场或物体的能量耗散模式，例如描述场的扰动随时间的衰减。 例子 举一个熟悉的例子，如果你用一个小刀轻敲一个玻璃高脚杯，玻璃杯就会开始震动，它会在一系列固有频率或者固有频率的叠加态——也就是声波能量耗散模式——上震动。如果玻璃杯永远震动下去，我们就称这种模式为正规模式。但是在这个例子中振幅随时间衰减，所以我们称之为准正规模式。准正规震动可以在很高的精确度上近似为 : \psi(t) \ap…
隱身衣
隐身衣即是具有隐身效果的衣服，穿上它的物体将无法被肉眼、雷达等观察或探测到。隐身衣一直存在于神话传说、小说（哈利波特）或电子游戏中，一直未成为现实。不过目前世界上各国的科学家都在致力于研究出现实的隐身衣，并已取得一定进展。 原理 人能看到物体，是由于物体会将照射到表面的光线分散开，反射到人的眼睛里。而隐身衣的原理正是减少光线的反射，同时又要减少物体的影子。但目前这两者还都未完全实现。 隐身衣的制作材料能够吸收特定的光线，造成物体只有反射…