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共 14 篇文章

马赫原理

在理论物理学中,尤其是在引力理论的讨论中,马赫原理(或马赫猜想 )是阿尔伯特·爱因斯坦对一个不精确的假设的称呼,该假设通常被认为是物理学家和哲学家恩斯特·马赫提出的。该假设试图解释旋转物体(例如陀螺仪和自转的天体)如何保持参考系。 该命题认为,绝对旋转的存在(局部惯性系与旋转参考系的区别)是由物质的大尺度分布决定的,如下例所示: 你站在田野里仰望星空。你的双臂自然垂放在身体两侧,你看到远处的星星一动不动。现在开始旋转。星星在你周围飞速旋…

时序保护猜想

时序保护猜想(,又譯時序保護假說)是由物理學家史蒂芬·霍金提出的一个猜想,即标准廣義相對論之外的尚未知曉的物理定律不允許除微观尺度以外的任何时间旅行——哪怕广义相对论表明时间旅行在理论上是可能的(例如在可以超光速的情形下)。在数学上,廣義相對論的场方程的一些解中存在封閉類時曲線,表示时间旅行是可能的。时序保护假说与宇宙审查假说不同,宇宙审查假说中,每条封闭的类时曲线都穿过事件視界,这可能会阻止观察者检测到因果律的违反(或称时序违反)。 …

超引力

在理论物理学中,超引力(Supergravity,SUGRA)是一种结合了超对称和广义相对论原理的场论。两者结合表明,在超引力理论中,超对称是一种局域对称性(这点与非引力超对称理论例如最小超对称标准模型相反)。因为超对称(SUSY)的生成元会与庞加莱群相结合形成复杂的,超引力理论能够很自然地从超对称性产生出来。。 引力子 与其它描述引力相互作用的场论相同,超引力理论也包含着一个2-自旋的量子场,它的量子就是规范玻色子引力子。而然理论中的…

万有引力定律

牛頓的万有引力定律()將重力描述為一種力,指出宇宙中任意兩個質點彼此之間必相互吸引,且作用力與它們的質量乘積成正比,並與它們之間的距離成平方反比。 万有引力定律是由牛顿所謂的從他歸納推理的經驗觀察中得出的一般物理規律。它是經典力學的一部分,1687年間其于《自然哲学的数学原理》中被首次發表,并於1687年7月5日首次出版。當牛頓的書在1686年被提交至英國皇家學會時,羅伯特·胡克宣稱牛頓從他身上得到了距離平方反比律。 此定律若按照現代語…

重力理論史

在物理學上,重力理論描述一種使有質量的物體移動的作用力的假設。從古至今有多種關於重力的理論。 古代 在古代和中世纪,万有引力被认为是位置的一种性质,而不是物质的性质。 从公元前4世纪的希腊哲学家亚里士多德起,历史上对万有引力就有着众多的猜想或解释。亚里士多德认为没有起因就没有结果,因此没有力的作用的运动是不存在的。他推断在水晶球模型中,所有物体都有朝它们正确的位置靠近的趋势,并且物体按他们自身的重量的比例向地球的中心坠落。 数学家 和 …

高斯重力定律

高斯重力定律也称为高斯引力通量定律,描述的是通过一个闭曲面的引力通量与其中包含的质量之间的关系,本质上等价于牛顿万有引力定律。尽管它们具有等价性,但许多时候高斯重力定律提供了一种比牛顿万有引力定律更为简便的求解引力问题的方法。 高斯重力定律在形式上与静电学的高斯定律相同(也是麦克斯韦方程组中的一个方程)。事实上,它们都是三维空间中力场与距离平方反比(库仑定律)的结果。 定律的定性描述 定义引力场 g 为空间中每一点及每一时刻该处的假想放…

宇宙學常數

宇宙學常數(cosmological constant)或宇宙常數由阿爾伯特·愛因斯坦首先提出,現前常標為希臘文「Λ」,與度規張量相乘後成為宇宙常數項\Lambda g_{\mu\nu}而添加在愛因斯坦方程式中,使方程式能有靜態宇宙的解。若不加上此項,則廣義相對論所得原版本的愛因斯坦方程式會得到動態宇宙的結果。 :R_{\mu \nu} - {\textstyle 1 \over 2}R\,g_{\mu \nu} + \Lambda\,…

勒薩吉重力理論

勒薩吉重力理論()是一種關於重力的動力學理論,最早由尼古拉·法蒂奥·丢勒在1690年提出,隨後又由在1748年重新提出。該理論藉助微小不可見的粒子的流動,對牛頓的萬有引力提出了一種機械解釋。這種微粒勒薩吉稱之為“超凡小體”(),它們會從各個方向撞擊一切物體。根據這種模型,任兩個物體都相互遮蔽了一些撞向它們的小體,因此小體撞擊物體的靜壓力會不平衡,導致兩個物體相互靠近。這種對重力的機械解釋從未得到廣泛認可。 基本理論 該理論認為,重力是宇…

修正牛頓動力學

修正牛頓动力学(Modified Newtonian dynamics)是一种假說,它提出修正牛頓萬有引力定律以解釋觀察到的的星系性質。它是一種替代暗物質假說的方法,用來解釋為什麼星系似乎不遵守當前所理解的物理定律。 以色列物理學家莫德采·米爾格若姆(Mordehai Milgrom)於1982年創建並於1983年首次發表該假說,該假說的最初動機是解釋為什麼觀察到的星系中恆星的速度大於基於牛頓力學的預期。米爾格羅姆指出,如果恆星在星系外…

引力的熵力假说

的看法。]] 引力的熵力假说是一种关于万有引力本质的理论假说,由荷兰弦理论家埃里克·韦尔兰德于2009年提出。牛顿的万有引力定律与爱因斯坦的广义相对论都对引力有了很好的阐述,但对其本质仍不了解。韦尔兰德的这一理论便提供了一种可能的假说来描述引力的来源。目前这一理论还处于初级阶段。 历史 这一想法的起源可以追溯到20世纪70年代中叶雅各布·贝肯斯坦和史蒂芬·霍金对于黑洞热力学的研究。这些研究发现,引力与热力学基本定律间有着相当密切的联系。…

廣義相對論的替代理論

廣義相對論的替代理論是與愛因斯坦廣義相對論競爭,嘗試要描述重力現象的物理理論。 對於建構一個理想重力理論,至今已有許多不同的嘗試。這些嘗試可以分為下面四個大類: 與廣義相對論直接競爭的理論,例如嘉當理論以及布蘭斯-狄克理論等等。 嘗試建構量子化的重力理論,例如迴圈量子重力理論。 嘗試統一重力與其他基本力,例如卡魯扎-克萊因理論。 嘗試將所有目標畢其功於一役,例如M理論。 本文談論對象僅包括與廣義相對論的直接競爭理論。關於量子化重力理論課…

半经典引力

半经典引力(英语:Semiclassical gravity)是量子引力理论的一种近似,这一理论将物质场看作量子的,而将引力场看作经典的。 在半经典引力理论中,物质由遵循弯曲时空中的量子场论规律传播的量子物质场代表。场传播的时空是经典的、动态的。时空的曲率曲率由半经典的爱因斯坦方程给出,这一方程将由爱因斯坦张量G_{\mu\nu}T_{\mu\nu}联系在了一起: : G_{\mu\nu} = \frac{ 8 \pi G }{ c^4…

F(R)引力

f(R) 引力理论是一种修改引力理论,它是爱因斯坦广义相对论的一种推广。 f(R) 引力实际上是一系列理论,每个理论都由里奇标量 R 的不同函数 f(R) 定义。最简单的情况是 f(R) = R ,这就对应广义相对论。这一引入任意函数的自由度有可能在不添加未知形式的暗能量或暗物质的情况下解释宇宙的加速膨胀和结构形成。某些函数形式可能受到量子引力理论修正的启发。 f(R) 引力最早由Hans Adolph Buchdahl于1970年提出…