摘要：参考消息网1月26日报道 据美国《大众机械》月刊网站1月20日报道，熵这个概念本身会让人不安。这是伦敦玛丽王后大学的物理学家兼数学家吉内斯特拉·比安科尼，在其新理论中提出的观点。她在近期发表于《物理评论D》杂志的研究中说：“引力源于一种熵作用，这种作用将物质场与时空的几何结构耦合在一起。”
参考消息网1月26日报道 据美国《大众机械》月刊网站1月20日报道，熵这个概念本身会让人不安。它指的是，若任其发展，物质与能量会不断耗散，最终让宇宙陷入混沌。可为何有新理论提出，引力或许就源于熵？
你没看错：量子相对熵或许决定着引力的作用。这是伦敦玛丽王后大学的物理学家兼数学家吉内斯特拉·比安科尼，在其新理论中提出的观点。但问题在于，要让这一理论成立，两大长期对立的物理学理论需要实现调和。
量子相对熵的构想，融合了广义相对论与量子理论这两个相互冲突的理论。爱因斯坦的广义相对论将引力视为物体造成的时空弯曲或扭曲，质量越大的物体，对周边时空的影响也就越强。比如，太阳的质量是地球的33万倍，正因如此，地球才会在太阳巨大质量造成的时空大幅扭曲中绕日运行，就像硬币在巨型漏斗中滚动一般。
量子理论则认为，宇宙由极其微小的物质（比如亚原子粒子）构成，这些微粒兼具粒子与波的双重属性。粒子是微小的物质单元，波则是传递能量的扰动。量子力学着眼于微观和纳米尺度来描述宇宙；广义相对论则相反，在宇宙尺度上描述物质。
长久以来，找到联结广义相对论与量子力学的途径一直是困扰科学家的难题。比安科尼的理论正试图解决这一问题。
她提出，时空本质上是一种量子算符，也就是说，它作用于量子态，以使这些量子态转化为不同类型。量子熵会量化某一系统量子态中的无序程度或不可预测性，这有助于区分两种不同的量子态。比安科尼在研究中发现，可借助量子熵描述时空与物质的相互作用方式。
她在近期发表于《物理评论D》杂志的研究中说：“引力源于一种熵作用，这种作用将物质场与时空的几何结构耦合在一起。”
比安科尼的理论让量子熵描述物质与时空之间的差异，从而对广义相对论做出修正。她的理论首先假定时空结构具有低能量、小曲率的特征，继而预测了一个较小的宇宙学常数（这一常数用于解释宇宙的膨胀幅度与速度）。
这一新理论还纳入了引力场的概念。引力场属于矢量场，既具有大小，也有方向，用于解释物体对空间的影响。比安科尼将引力场用作拉格朗日乘子，而这一数学工具可求解函数的最大值和最小值。波作为两种量子态之一，由波函数来描述。借助引力场求解波函数的最大值和最小值，或能实现量子理论与广义相对论的调和。
倘若这两大理论的矛盾最终得以化解，我们便能得到量子引力理论，而量子引力将以粒子和波的形式存在。
尽管如此，以粒子形式存在的引力会引发另一个问题。暗物质由粒子构成，但这些粒子的性质一直是未解之谜，因为人类从未直接观测到它们。比安科尼认为，若引力能以粒子形式存在，那么引力场或许能为暗物质的存在提供一种解释。
她在一份新闻稿中说：“本研究提出，量子引力源于熵，而量子引力这个概念意味着，引力场有可能就是暗物质。”
要证实这一构想，还有大量工作要做。但现在存在这样一种可能性：混沌孕育了引力，而引力继而——在某种形式下——可能成为暗物质。这真让人惊叹。（编译/朱捷）
参考消息网1月26日报道 据美国《大众机械》月刊网站1月20日报道，熵这个概念本身会让人不安。它指的是，若任其发展，物质与能量会不断耗散，最终让宇宙陷入混沌。可为何有新理论提出，引力或许就源于熵？
你没看错：量子相对熵或许决定着引力的作用。这是伦敦玛丽王后大学的物理学家兼数学家吉内斯特拉·比安科尼，在其新理论中提出的观点。但问题在于，要让这一理论成立，两大长期对立的物理学理论需要实现调和。
量子相对熵的构想，融合了广义相对论与量子理论这两个相互冲突的理论。爱因斯坦的广义相对论将引力视为物体造成的时空弯曲或扭曲，质量越大的物体，对周边时空的影响也就越强。比如，太阳的质量是地球的33万倍，正因如此，地球才会在太阳巨大质量造成的时空大幅扭曲中绕日运行，就像硬币在巨型漏斗中滚动一般。
量子理论则认为，宇宙由极其微小的物质（比如亚原子粒子）构成，这些微粒兼具粒子与波的双重属性。粒子是微小的物质单元，波则是传递能量的扰动。量子力学着眼于微观和纳米尺度来描述宇宙；广义相对论则相反，在宇宙尺度上描述物质。
长久以来，找到联结广义相对论与量子力学的途径一直是困扰科学家的难题。比安科尼的理论正试图解决这一问题。
她提出，时空本质上是一种量子算符，也就是说，它作用于量子态，以使这些量子态转化为不同类型。量子熵会量化某一系统量子态中的无序程度或不可预测性，这有助于区分两种不同的量子态。比安科尼在研究中发现，可借助量子熵描述时空与物质的相互作用方式。
她在近期发表于《物理评论D》杂志的研究中说：“引力源于一种熵作用，这种作用将物质场与时空的几何结构耦合在一起。”
比安科尼的理论让量子熵描述物质与时空之间的差异，从而对广义相对论做出修正。她的理论首先假定时空结构具有低能量、小曲率的特征，继而预测了一个较小的宇宙学常数（这一常数用于解释宇宙的膨胀幅度与速度）。
这一新理论还纳入了引力场的概念。引力场属于矢量场，既具有大小，也有方向，用于解释物体对空间的影响。比安科尼将引力场用作拉格朗日乘子，而这一数学工具可求解函数的最大值和最小值。波作为两种量子态之一，由波函数来描述。借助引力场求解波函数的最大值和最小值，或能实现量子理论与广义相对论的调和。
倘若这两大理论的矛盾最终得以化解，我们便能得到量子引力理论，而量子引力将以粒子和波的形式存在。
尽管如此，以粒子形式存在的引力会引发另一个问题。暗物质由粒子构成，但这些粒子的性质一直是未解之谜，因为人类从未直接观测到它们。比安科尼认为，若引力能以粒子形式存在，那么引力场或许能为暗物质的存在提供一种解释。
她在一份新闻稿中说：“本研究提出，量子引力源于熵，而量子引力这个概念意味着，引力场有可能就是暗物质。”
要证实这一构想，还有大量工作要做。但现在存在这样一种可能性：混沌孕育了引力，而引力继而——在某种形式下——可能成为暗物质。这真让人惊叹。（编译/朱捷）