跳到主要内容

话题

粒子和互动

粒子和互动

统一可能是挑选的成熟

13 Jan 2009

美国物理学家提出了一种测试洛伦兹对称性的真实性的新方法,这是爱因斯坦的基本原则’■相对论理论。他们认为,仔细观察可以揭示身体如何落到地球上的微小差异,具体取决于测量的一年中的时间。如果实验验证,这些观察结果将表示爱因斯坦的故障’■理论并在寻找统一量子力学和重力的理论中提供重要的线索。

Lorentz对称表示,对于以恒定速度,相对于彼此旋转或旋转的任何两个物体的法律保持不变。例如,苹果从1的高度下降 在一个移动的火车中,在一个苹果下降1时,在一个移动的火车中会同时击中地板 在轨道的一侧。

但是,对于移动体来体验不同的物理,可能比固定颗粒 —例如,如果苹果电荷,并且火车通过固定磁场移动,例如,在掉落时,两个苹果会感受到不同的力量。

首选方向

苹果和田地与统一量子力学和重力的理论有什么关系?一些研究人员认为,统一的途径称为标准模型扩展可能涉及概述在太空中优选方向的量子领域的背景–time —就像沿铁路的固定磁场一样。

这些领域可以与粒子相互作用,导致小卷,但理论上是可测量的洛伦兹对称性的侵犯。然而,越来越敏感的实验未能检测到迄今为止的任何违规行为的证据。

这并没有阻止 Alan Kostelecky. 印第安纳大学的杰伊·塔森(Jay Tasson)争辩尚未发现违反洛伦兹对称性的侵犯,因为物理学家没有做出正确的实验(phy rev 102 010402)。

根据二零,他们的新违规行为与之前提出的违规行为截然不同。在他们的理论中,当新的领域因重力而扭曲时,违规是违规行为,只能在涉及重力的实验中检测到这一点。

从一个箭头表示的字段可能会出现一个简单的违规,这些字段在空间中的每个点处于同一方向。在非引力实验中,相应的箭头都将指向相同的方式使违规无法检测到,因为所有粒子都感受到相同的效果。然而,巨大的身体就像地球曲线空间–在附近的时间,因此扭曲了箭头的分布。这改变了根据其运动的物体的重力性质,并且可以产生可检测的效果,例如对物体如何落到地球上。

到目前为止逃避检测

这些违规行为在先前的Lorentz对称测试中没有登记,唐’T涉及重力,而是检查相对论的其他方面,例如光和时间扩张速度的恒定。“我们的重点发现是,相对较大的相对论违规可能存在于自然界中,并且迄今为止仍然存在检测,” Kostelecky told physicsworld.com.。事实上,他认为,这种引力相关的违规行为“可以比敏感的非引力测试已经排除的相对论违规的相对性违规的数量多大”.

“我们还表明某些现有和未来的实验可以观察这些影响,” he said. “一种引人注目的效果,从太阳周围的地球的革命产生了一个引人注目的效果,” says Kostelecky. “例如,苹果可能根据季节以不同的速度落到地球上。”实际实验可以包括从塔或气球中滴加重量。

如果发现,相对论违规是对我们对基本物理学的理解的深刻变化,可以为基础统一理论的性质提供重要的线索。“它可以被视为类似于爱因斯坦’发现牛顿的发现’理论并不准确,” said Kostelecky. “令人惊讶和令人愉快的是,尽管包括一个世纪的精确测试,但相对较大的相对性违规行为仍然可以等待发现。”

令人兴奋的前提

物理学家欢迎这项研究。宾夕法尼亚州立大学的Abhay Ashtekar发现了富有想象力的工作。“虽然在其计算中对重力进行了重力的方式进行了近似,但基本前提仍然非常令人兴奋,” he said.

Others agree. “这项工作指向微妙和非琐碎的效果,当重力没有被忽视时可能发生,并且由于测量这些效果需要高度敏感,因此这些相互作用是非常可能的— though present —可能已经到目前为止未被发现,”在加拿大的周边理论物理研究所的Parampreet Singh说。“无论未来实验的结果如何,我发现这个想法激动了,因为这些实验可能会教我们很多关于空间–时间对称和允许的物质 - 重力相互作用。”

宾夕法尼亚州立大学的马丁Bojowald也指出了潜在的广泛影响。“如果确实发现了这种效果,它将对诸如量子重力的理论构建产生深刻的重要性,这产生了这些效果,但同时不会产生已经严格限制的其他潜在违规行为,” he said.

相关事件

版权©2021由IOP Publishing Ltd和个人贡献者