物理学革命：统一理论的新方法！

物理学革命：统一理论的新方法！

2025 年 3 月 8 日，埃尔兰根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学 (FAU) 的物理学家 Wolfgang Wieland 博士宣布，作为海森堡计划的一部分，已获得德国研究基金会的大量资助。他的项目的目的是开发一种在特定问题领域将量子和相对论相结合的新方法。目前的研究结果发表在著名期刊《经典与量子引力》上，引起了科学界的极大兴趣。

研究人员面临着一个根本性的挑战：宇宙的四种基本力——引力、电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用——尚无法用统一的理论来解释。广义相对论是引力的基本模型，而量子理论则涉及其他三种基本力。这两种理论不相容的问题自 20 世纪 30 年代以来就已为人所知，这凸显了解决方案的紧迫性。

统一的必要性

广义相对论用于计算大质量的行为，而量子论则描述最小的粒子。需要一个统一的模型来理解大爆炸和黑洞等现象。根据相对论，在黑洞中，物质聚集在一点，因此有必要对引力进行新的理解。

人们相信，量子引力可以在极端条件下改变因果关系和时间的概念。在黑洞的临界环境中，术语“之前”和“之后”就失去了意义。数十年的研究导致了寻求统一这些理论的概念的发展。维兰德的方法包含这样的想法：空间和时间不是连续的，而是由小部分组成的。

维兰德的创新方法

他的概念设想了一个量子化的时空，其中的运动和时间进程有固定的步骤。普朗克单位在其中发挥着至关重要的作用，尤其是普朗克功率，它代表了宇宙中功率的可计算上限。先前的考虑表明，功率可能变得无限大，使得部分数学方程无法求解。然而，维兰德的研究表明，量子时空中的功率存在上限，特别是普朗克功率为 10^53 瓦。

如果维兰德的理论成立，这可能意味着引力波的力量也可以分解为量子。此外，海森堡项目研究重力如何影响世界的因果结构。

量子引力作为一种旨在统一量子力学与广义相对论的理论，是一个活跃的研究领域。统一理论明确的目标是避免形式上的无限项，从而使大爆炸或黑洞等极端情况变得可计算。弦理论和圈量子引力等各种理论已经在这种背景下得到发展。[ 维基百科 ] 虽然引力被认为是最弱的基本力，但它在宇宙中具有深远的影响。

维兰德的进展可能在理解宇宙的基本结构方面具有开创性，宇宙仍然笼罩在许多谜团之中。量子引力方法可以为许多物理问题提供新的线索。物理学家希望未来能够出现一种连贯的理论，统一所有已知的力量并解开宇宙的秘密。