@ 2016.01.15 , 11:00
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数学家提出创造并操纵引力的方法

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目前,我们对引力如何影响宇宙的理解仅局限于观察遥远恒星及行星的自然引力场。实际上,在四种基本力中,引力是唯一一种人类尚不知如何制造并控制的力。但如今,比利时那慕尔大学的数学家André Füzfa发表了一篇论文,提出实现此举的策略——尽管只能产生微弱的引力。同时,它并不需要任何新技术。

要先说明的是,我们所讨论的是极其微小的引力场,而不是科幻片里常见的那种能使人在太空舱内行走而非漂浮的“人造引力”。目前为止,后者所需的技术还是不可能的。

然而,从科学角度看,能够制造极弱的引力场依旧使人万分激动。物理学家终于可以主动地研究引力,并真正测试爱因斯坦的广义相对论。它甚至能够引发新的技术,例如基于引力(而非电磁波)的交流形式。

他所提出的理论策略是通过巨大的超导电磁铁,来产生可控的强大磁场,使物理学家得以观察这些磁场的时空弯曲方式。目前为止,该方法尚未进行实验测试,因此我们先别过于激动。不过,Füzfa已经完成了背后的所有数学计算,一切都十分合理。

这是基于一种叫做“等效原理”的东西,它是爱因斯坦广义相对论的核心,说的是一切质量类型和能量类型都会产生引力场、并以同样方式受其影响。这意味着理论上,电磁场也能进行时空弯曲,就像行星或太阳一样。但唯一的问题在于,地球上所产生的所有弯曲都太小了,我们无法探测它们。

如今,Füzfa已经表明:从数学角度而言,通过堆叠巨大的超导电磁铁,我们能够制造非常微弱的引力场,并得以通过灵敏的干涉仪来探测它。这些干涉仪可以互相叠加引力场,使物理学家获得信息。

然而在现实生活中,这种装置极其昂贵、并且制造困难。在只有数学证据支持的情况下,这是一笔相当大的投资。不过,能够像操纵其它三种基本力一样操纵引力可是一份巨大的奖赏,值得我们赌一把。

本文译自 sciencealert,由译者 蛋花 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 40+1

  1. Marvelous熊
    @2 years ago
    3038388

    以后上秤操纵一下引力,再也不用减肥了

    [36] XX [8] 回复 [0]
  2. 我先不杀你
    @2 years ago
    3038392

    能观测就能干涉,能干涉就能控制–QB

    [34] XX [2] 回复 [0]
  3. 花样作死
    @2 years ago
    3038403

    “通过堆叠巨大的超导电磁铁,我们能够制造非常微弱的引力场”

  4. 花样作死
    @2 years ago
    3038406

    “通过堆叠巨大的超导电磁铁,我们能够制造非常微弱的引力场”
    巨大的超导磁铁本身就有不小的质量吧,当然能够制造引力场。。。

    [18] XX [21] 回复 [0]
  5. 3038411

    最后发现,微弱的引力来确实来源于堆叠的电磁铁,只是不管通不通电都有。。。

    [151] XX [7] 回复 [0]
  6. hhhhha
    @2 years ago
    3038415

    @我先不杀你: 我一直怀疑这句话其实是来源于控制论里的一个定律:如果系统是能观测的,那么它是能控的。而这里的能观测和能控其实不是字面意思。

  7. 幕后煮屎者
    @2 years ago
    3038424

    @花样作死: 堆叠质量物体是不会产生引力场的,因为那个引力场是地球本来就存在的,物质进到引力场就产生相互作用,这这个平衡的两个物体里面再多一点点场,才是文章的内容。

    [13] XX [4] 回复 [0]
  8. Raphael
    @2 years ago
    3038437

    @hhhhha: 可观测性和可控制性并不等价,你这是看的什么地方的控制论。。。

  9. 柳道道
    @2 years ago
    3038440

    这特么得有多少克的电啊卧槽

  10. hhhhha
    @2 years ago
    3038447

    @Raphael: 确实说错了可惜改不了,应该是对偶系统能观测

  11. 白鹰
    @2 years ago
    3038461

    @花样作死: 超导磁场引力总和比其本身质量大小所咎的引力还大时,就标志着我们能控制引力了;这句话的意思你难道看不出来?

  12. 自寻箱子
    @2 years ago
    3038464

    @樱田茜 @重力制御

  13. starving
    @2 years ago
    3038467

    我也知道怎么创造引力,给一个电容充电,根据质能方程,他的质量会有微量增加,引力也会相应增强。

    创造引力波就更简单了,拿个链球转圈即可

    [3] XX [10] 回复 [0]
  14. 放开那个畜生
    @2 years ago
    3038543

    用原力

  15. HelloBeauty
    @2 years ago
    3038551

    @Marvelous熊: 形状还是没变

  16. 凯恩之叔
    @2 years ago
    3038562

    感觉又是个诺奖级的,就等实验物理学家们跑断腿了

    别死,有可能憋成下一个希格斯

  17. 一颗赛艇
    @2 years ago
    3038576

    这算不算是数学上引力和电磁力的统一啊 ?离大一统理论更进一步?

  18. 没有人
    @2 years ago
    3038587

    为进军宇宙铺第一个理论阶梯吗

  19. 飞机飞啊
    @2 years ago
    3038604

    不知道大家是真不明白还是假不明白 文章说的是超导体通电前和通电后引力不一样 本来超导体1吨 通了电变成了一点零零零零零零一吨了 这样引力就变化了 就能测量了 晓得了撒

  20. 3038627

    E=Mc2, F=GMm/r2
    => M = E/c2,
    => F=GEm/c2r2
    G c 是常数,
    测量引力的m和r是固定值,所以F正比于使用的能量E。
    这不是废话么。。。还用等到2015年才证明么。

    [2] XX [24] 回复 [0]
  21. 3038667

    @Jacky: 小伙子刚上高中吧

    [12] XX [1] 回复 [0]
  22. 美食家18
    @2 years ago
    3038716

    数学果然就是传说中的无上道玄学。。

  23. 隔壁老吴
    @2 years ago
    3038738

    基于质能守恒定律,你不能创造出质量或者能量,因为它们本来就存在

  24. MetalArt
    @2 years ago
    3038809

    @美食家18: 貌似数学是唯一一个完全靠人类抽象思维凭空创造的学科。其他学科都是依托于对物质世界观察总结来实现进步的,而数学只需要研究自己就会发生进化。

  25. 3038820

    这玩意根本不用研究,你有权有钱,你的引力就大。

  26. 3038865

    @MetalArt: 罗素在数学原理提到维特根斯坦批评说:数学实际上是同义反复,他无可辩驳

  27. 3038866

    @ccc: 大哥这话说的有道理!

  28. 3038882

    @Lu: 哲学上是这么回事,但是只要实际能应用,反复不反复关我吊事

  29. 达达
    @2 years ago
    3038889

    吸星大法用的什么力

  30. 芙啦~古蓝苏
    @2 years ago
    3038892

    @Lu: @MetalArt: 数学本质是,和不可战胜的特定对手下棋的套路研究。

    因为不可战胜——
    这个特定对手往往被推广为不可战胜其它对手。

    尽管如此,套路研究依然有效,他们说。

  31. 啦啦啦
    @2 years ago
    3038928

    特斯拉早就实现了好吗?

  32. xiaoxiao
    @2 years ago
    3038946

    两年前一次夏令营在圣彼得堡召开,限制在前两年入学的PhD。这个夏令营目的在于培训找出下一代人类最有潜力的纯数学家,一天从早上8点到晚上10点都是极高强度的seminar,务必查看哪个PhD能够以最快速度消化完最前沿的数学知识,然后马上限时解决一些目前未决的问题,至少要在夏令营时间完成三篇以上高质量的论文。
    各国都有派人去,很多小领域都有,我们学校(中科大)数学系一个学神挤进去了中国派去的队伍,回来之后一提起这件事就满头虚汗,据说那边竞争非常激烈,一堂seminar学生说话要远多于教授,而要三个教授在场才能控制住场面,我校学神瞬间变弱逼,评价处中下水平。
    有美国的大学派去的印度留学生还服用了药物,其中有醋酸环丙孕酮,化学阉割自己………
    觉得数学是玄学的人,不妨想想,在你们面前举重若轻的数学家,背后下了多大的苦工。
    数学系博士都是日月积累的勤奋和天赋换来的硬功夫,丝毫容不下半点糊涂。有些谣言总在传播,说学数学的怎么怎么轻松,只用稿纸就够了。真的错了,就算是数学教授,每天都会找问题练习。随便一个博士,他至少都能做到在学生时代全本全本地完成一些课本的课后题,尤其GTM的,这些普通人根本做不到的事情。没有一个人,是靠坐在那里空想,靠所谓的创意来成为数学家的,都是靠解决海量、真正的海量的问题。

    [36] XX [3] 回复 [0]
  33. 啧啧啧啧啧啧
    @2 years ago
    3038992

    @xiaoxiao: 顶。天下没有免费的午餐。

  34. 3039082

    @Jacky: 可以上xkcd

  35. 悬岳
    @2 years ago
    3039170

    @美食家18: 兄台你把数学比做玄学也是醉了…

  36. 库里
    @2 years ago
    3039228

    @MetalArt: 数学不是科学

  37. 3039477

    人类能控制的也就只有电磁力了吧。。。

  38. 魔法公鸡
    @2 years ago
    3039584

    4种基本力中还有一种比引力更难掌握的,大力!人造但不可操控,会出奇迹.

  39. 龙猫
    @2 years ago
    3040222

    Plan A Plan A

  40. 大众人
    @2 years ago
    3040518

    @Lu: 同义的这个义,就是核心吧

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