在关于宇宙的故事中,引力扮演着主角。它是一种力,不仅能最好地解释行星、恒星和星系的运动,还能解释它们的起源和演化——秩序是如何从原始宇宙的混沌中凝聚而成的。
然而,尽管引力如此重要,物理学家对它的理解在许多方面仍然严重不完整。在著名地观察到苹果从树上掉下来之后,艾萨克·牛顿认识到引力是作用于所有事物的基本力,但他未能解释它的起源。几个世纪后,阿尔伯特·爱因斯坦将这种现象解释为现实本身结构的扭曲,物理学家约翰·惠勒后来的总结或许最能概括这种观点:“时空告诉物质如何运动;物质告诉时空如何弯曲。” 与牛顿的定义一样,爱因斯坦的定义也有其缺点——在量子领域失效,在量子领域,物质和时空的基本组成部分之间的关系变得令人费解的概率化。
更重要的是,牛顿和爱因斯坦的理论都不能完全解释这样一个神秘的事实,即看不见的暗物质的引力之手将宇宙中大部分的“物质”凝聚在一起,或者整个宇宙正在受到一种看似反引力的暗能量的驱动而加速膨胀。这些以及其他物理学宏伟大厦中的裂缝正日益迫使理论家重新思考引力可能是什么以及它是如何运作的。如果引力不是主角,而只是一个小角色——一个脚注,那会怎么样呢?
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荷兰阿姆斯特丹大学的宇宙学家埃里克·维林德是理论物理学新思潮的前沿人物,该思潮旨在用量子笔来修正牛顿宇宙。根据他的理论,引力与其说是一种基本力,不如说是宇宙编织在更深层次的量子相互作用和热力学框架上的副产品。在维林德的公式中,暗能量自然地从引力的出现中产生,而暗物质是我们对这些效应的误解所产生的幻觉。
今晚,与埃里克·维林德在安大略省的珀里米特理论物理研究所一起,对引力和暗物质进行大胆的重新评估,这可能会产生一个更完整的宇宙故事草案。题为“引力和宇宙暗面的新视角”的讲座是珀里米特公共讲座系列的一部分,将于美国东部时间晚上 7 点举行。在线观众可以通过使用 #piLIVE 标签在 Twitter 上向 @Perimeter 发送推文来参与讨论。