用爱因斯坦的一般相对性统一量子力学

重力的量子性质是甚至几十年来躲过了最亮的物理学家的谜。现在，法国CNRS·桑切斯博士·桑切斯巴黎-PSL SorbonneUniversité的法国CNRS Lerma Observatory描述了可能的解决方案。她的方法采用了一般理论的形式，包括量子力学和爱因斯坦的一般相对论理论。如果正确，她的结果可能会带来研究人员在他们了解如何对最小的尺度上发挥的物理学的知识可以兼容，这可能与最大的宇宙学尺度上发生的物理学兼容。

自17世纪以来，光线是波浪还是粒子的问题。当ISAAC Newton开发他的“肉植物”理论时，首先出现了这个问题，这描述了只能以直线行进的光颗粒;如镜子的反射所见。然而，与此同时，其他物理学家包括Christianan Huygens和Thomas Young，提出了光必须作为波浪传播，因为它显示了衍射和干扰等性质。

事实上，这些理论都不一定是“错误”，因为当应用正确的上下文时，它们都与实验观察一致。在量子鳞片上，光线在我们现在呼叫光子的数据包中行进，但也可靠地遵循Maxwell等式，这描述了经典电磁波的动态。为了解释两个理论如何正确的同时，物理学家需要一种方法来统一经典电动和量子物理到更深，更加包容的理论。作为“量子电动力学”的物理学家中，理论并非易于发展，但仍然已经完成了。

要概括经典物理学
大约在20世纪初，一些物理学家开始研究革命性的理论，以解释为什么物质在极其微小的尺度上表现出不同的行为。在随后的几十年里，量子力学解决了许多经典物理学无法解决的问题。最终，该理论的成功源于量子理论是一种“广义”理论，而经典物理学只是其中的一个分支。

这意味着，虽然物理似乎在量子尺度上是非古典的，但古典行为在较大的尺度上出现，而量子过程变得远远不大。因此，最终，量子力学单元对各种尺度观察到的物理行为的说明。尽管量子理论的成功，但物理学家已经实现了一段时间，即使量子力学甚至足以解释我们在宇宙中观察到的所有物理。

重力的不完全性
再次，第一牛顿描述的，重力的影响，可以准确地在单独地使用经典物理学许多情况下描述的。然而，这些理论都无法完全解释有史以来天文学家观察到的一切现象。爱因斯坦的名言，通过他的一般相对论解决了这个问题。他的方程广义重力更包罗万象的理论;这个时候，到团结的空间和时间，命名的时空几何模型。

然而，虽然爱因斯坦的理论已经过于持续到最新的天文观测，但似乎与量子力学似乎完全不相容。对于物理学家来说，这需要更深入的泛化，这已经预先清除了“量子重力”。在她的研究中，桑切斯博士的目的是实现这种理论，其中量子力学和一般相对性都是特定的分支，它们包含在其适当的尺度上。为此，她纳入了自从爱因斯坦首先吸引着着名方程的身体理论。她的方法中的关键点是，她从量子理论开始，而不是从重力开始，而是从量子理论延伸到重力和量子效应具有相同的高能量尺度。

桑切斯博士使用“半经典”引力作为标准理论，这是从她自己的理论在特定情况下产生的。

建立中级理论
后来到了20世纪，关于宇宙本质的各种有趣发现开始出现。其中包括斯蒂芬·霍金关于黑洞如何通过辐射衰减的著名解释，以及宇宙微波背景辐射——一种遍布整个天空的微弱光源，它表明了整个宇宙的密度结构。

这些理论团结在近似物质显示量子行为，但根据间隔的经典描述，围绕移动。被称为“半古典”重力，该模型作为量子力学和一般相对性的分离理论之间的一种有用的桥梁，以及统一的量子重力理论。因此，桑切斯博士将其作为标准理论，从她自己的理论中出现了特定情况。

扩展古典 - 量子二元性
虽然采用半古典重力的先前理论描述了巨大的天文结构，但桑切斯博士将其降低到她的研究中的量子尺度。为了描述重力可以在这一方面工作，她从量子理论的经典量子二元性开始，并将其延伸到普朗克规模。这就是三个基本物理常数发生的统一：普朗克的常数，来自量子力学的常数;牛顿的引力常数从古典着重;和光的速度，爱因斯坦经过一般相对论被证明是恒定的。

桑切斯博士现在开始了一个理论，将这三个常数纳入一个统一结构。在这样做时，'波粒 - 重力'二元性或'经典 - 量子重力'二元性的性质出现。如果桑切斯博士的计算是正确的，它可以为几个世纪的难题提供了困难的解决方案。

从推广成效日益显现
在桑切斯博士的万能论，称为量子物理学的波粒二象性出现当应用而不是作为一个一般的规则正确的情况下，对于一个特例。这意味着，而不是被在相互冲突，这两种理论的光被波状和颗粒状仅仅是相同的，更根深蒂固理论特殊分支。

这也使得性能，包括时空的经典量子二象性，其量子性质一直保持高度难以捉摸至今的出现。此外，桑切斯博士声称一个全新的量子域出现，其不存在于时空的经典描述 - 给物理学家其属性的一个更完整的描述。在这个领域，时空离散值出现在量子普朗克尺度。在经典的宏观尺度，这些层次的集体行为出现从时空连续物理学家比较熟悉的区分。

重新绘制光锥
桑切斯博士理论的一个特别重要的结果一直是“量子光锥”的意外出现，它不会出现在宇宙的经典描述中。在一般相对性中，轻锥描述了从单点和空间中出现的光所采取的路径;除了发生闪光时，光线达到点的所有路径。锥形形状出现，因为无论方向都必须达到与给定时间的点相同的距离。锥体的边界出现，因为光速是整个宇宙中的最高速度。

桑切斯博士的理论的一个特别重要的结果是一个“量子光锥”的突兀出现。

在桑切斯博士的理论中，新的量子灯锥包括相对面对锥体的尖端之间的小空间，其实际上是双曲线形状而不是指向。随后量子属性在这个空间内出现，在立即周围闪光的时间和空间区域内。在较大的尺度上，在量子效应不再相关的情况下，古典轻锥重新出现;最终允许以前的两个理论彼此和谐地工作。

在黑洞古典量子二象性
最后，桑切斯博士已经将她的古典量子二元性理论应用于黑洞，其内部工作由“活动视野”掩盖，光线无法逃脱。到目前为止，这意味着黑洞内饰的物理性质具有完全拼接的天文学家。

根据桑切斯博士的说法，黑洞的外部区域要么是经典区域，要么是半经典区域，而它们的内部行为完全由量子力学控制。事件视界在量子层面消失，一个“量子边界”出现，在这个边界上，黑洞的内部和外部在量子尺度上变得相同。此外，经典的时空中心奇点在这种情况下被避免了——在黑洞中心的点上曲率被理论化为无限大。根据桑切斯博士的说法，奇点必须在量子水平上消失，才能与量子尺度上的奇点涂抹保持一致。

在理解的转换
在过去的几十年里，量子引力和几种数学二元性的潜在解决方案已经被激烈争论，我们的物理学的基本了解是否需要完全重新思考它仍然不明朗。但桑切斯博士了解，是量子物理学的物理和通用的波粒二象性是在solution.Ultimately的根，的天文尺度现象的量子性质统一的想法可能改变我们的宇宙如何工作的理解，并会设置了阶段为理论物理和宇宙学的一个激动人心的新时代。