什麼是大統一理論,大統一理論是什麼?

時間 2022-02-28 05:15:20

1樓:生活類答題小能手

大統一理論,簡稱gut,又稱為萬物之理,由於微觀粒子之間僅存在四種相互作用力,萬有引力、電磁力、強相互作用力、弱相互作用力,理論上宇宙間所有現象都可以用這四種作用力來解釋,通過進一步研究四種作用力之間聯絡與統一,尋找能統一說明四種相互作用力的理論或模型稱為大統一理論。

這一理論最初源於電磁的研究,麥克斯韋研究證明它們為電磁現象的同一種基本相互作用的兩個方面,可以用同一組方程式加以描述。到20世紀中葉前,這一描述又改進到包括了量子力學效應,並以量子電動力學(qed)形式出現。

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在宇宙天體實驗室中,時刻都在進行著四力大統一的過程。在原子中,引力與強核力、電磁力、弱核力實現對立統一的平衡。

在恆星中,強核力、電磁力、弱核力與引力進行激烈對抗,並形成長期平衡,但最終必將是引力獲勝,在恆星塌縮成的中子星後,強核力、電磁力、弱核力逐漸走向統一,集聚在中子中與引力作最後抵抗,最終引力將中子壓碎,塌縮成引力子和反引力子,反引力子在巨壓中轉化成引力子,融入純引力子的黑洞。

在黑洞中,強核力、電磁力、弱核力與引力實現統一。加入正確引力的超大統一模型,能使四力簡便地統一起來,能使廣義相對論與量子理論形成和諧的統一。

什麼是「大統一理論」?

2樓:北京理工大學出版社

答案是:自然力的強度隨環境的溫度而變化。所以它們雖然在我們生活的低能世界中大不相同,但在我們所探索的高溫條件下卻會極其緩慢地變化。

某些業已提出而頗有希望的理論預言:這3種力在非常高的能量下——超過1015吉電子伏,相應於1028開的溫度——應變得大致相等;該能量遠遠大於任何可以設想的地球上的粒子對撞機所能產生的能量,而與宇宙本身肇始之後約10-35秒所歷經的能量相等。所以,我們也許可以憑藉探索這些「大統一理論」導致的宇宙學後果,來檢驗它們是否具有物理意義。

此外,宇宙學家可能還會發現,有關基本粒子行為的這些新預言將能解釋原先尚未闡明的宇宙性質。

大統一理論認為力的強度隨溫度的增加而變化,從而解決了今天具有不同強度的力的統一問題。它們必須解決的另一個問題是:不同的力作用在不同型別的基本粒子上。

為了全面地統一所有的粒子,它們就必須能相互轉化。這就要求存在質量非常的新的傳遞物,這些重粒子僅在宇宙熱得足以使它們由粒子碰撞而產生時才大量地出現。這類理論預期,幾乎必不可避免地會出現兩類新粒子。

第一類我們稱之為x粒子,它似乎是一種神賜之物。人們預期它具有任何已知的物質基本粒子皆不具備的某種性質:它可以將物質轉變為反物質。

只有能夠發生這樣的轉化,才有可能存在一組關於基本粒子相互作用的真正統一的定律。

這一特徵使這些大統一理論能夠為宇宙中某種奇怪的「一邊倒」現象作出解釋。自然界中的每一種基本粒子都有一種「反粒子」,它們兩者之間的諸多性質(例如電荷)正好都取相反的值,即具有相反的正負號,恰似一塊磁鐵的北極正好與其南極相反一般。雖然粒子物理學的實驗室實驗產生粒子和反粒子時兩者是完全平等的。

但當我們**宇宙空間或者收集宇宙線時,卻發現只有物質而沒有反物質。宇宙彷彿是由物質而不是反物質佔著主導地位。不過,使事情顯得更加令人費解的是,如果物質不能轉化為反物質的話,那麼宇宙中物質與反物質數量的總體不平衡就永遠不會改觀了。

於是,如果今天宇宙中物質佔據主導地位——人們已觀測到了這種不平衡性,那麼為了對此作出解釋,我們就必須對宇宙的開端有所瞭解。面對這一結論,科學家們反躬自問:會不會存在著某個更自然或更對稱的狀態,人們可以想象它是由某種迄今尚未發現的自然原理挑選出來的。

唯一「自然的」初始狀態看來就是物質與反物質均等的狀態。但是,如果物質不能轉變為反物質的話,那麼這樣一種狀態就不可能轉變為我們今天所見的「一邊倒」狀態,完美無缺的初始平衡必須被保留下來。

這樣,新的大統一理論就要求x粒子來充當救星了。x粒子和它們的反粒子以不同的速率衰變為其他形式的粒子和反粒子。結果,物質與反物質之間完全平衡(相同數目的x粒子和反x粒子)的初始狀態,就可以通過宇宙極早期階段中的這些衰變,而自然轉化為某種「一邊倒」的狀態。

3樓:以太學

以太萬物理論從空間的角度對基本物理現象的發生原理進行統一的解釋。空間的本質是存在巨大內壓的以太極流體,以太壓作用於物體,產生慣性、能量和四個基本相互作用力的表象,光、電、磁、熱是以太不同運動方式的微觀表現形式;引力、電磁力、強核力、弱核力都是以太壓作用於物體所產生壓力差的體現;慣性力實質上是因物體加速度造成以太壓傳導的時間差值;能量的本質是物體相關以太空間可伸縮量的度量,物體釋放的能量可視為巨大的以太壓對物體相關的以太空間伸縮量的做功;闡明瞭以太、中微子、普通物質三種物質之間的統一和轉化關係。

什麼是大統一理論?

4樓:

在物理學中,力是最古老、最簡單,也是最深奧的概念。這個筆劃最少的物理概念,聽起來幾乎人人都懂,千百年以來物理學家卻為它傷透了腦筋。

地球上的物體不管形狀、大小如何,最終總要乖乖地落到地面上,原因是什麼?天空中地球圍繞太陽轉、月亮圍著地球轉,原因又是什麼?科學家牛頓經過艱苦的思索和研究,找出了統一的理論——萬有引力。

不論是地球上的物體,還是天空中的天體,都可以用萬有引力來解釋它們的運動。關於熱現象人們總結出熱學理論,關於電磁現象人們也總結出電磁場理論,物理學的各部分內容就是總結各種不同運動形式的規律和理論。這些規律之間能不能再總結出更基本的規律,解釋更廣泛的內容,這一直是物理學家關心的問題。

現在,人們發現微觀粒子之間僅存在四種相互作用力,它們是萬有引力、電磁力、強相互作用力、弱相互作用力。宇宙間所有現象都可以用這四種作用力來解釋。進一步研究四種作用力之間聯絡與統一,尋找能統一說明四種相互作用力的理論稱為大統一理論。

愛因斯坦在提出相對論以後,從20年代開始就致力於尋找一種統一的理論來解釋所有相互作用,也就是解釋一切物理現象,直到他2023年逝世。他幾十年的努力雖未成功,但卻激勵了後人。

60年代格拉肖、溫柏格、薩拉姆三位科學家提出弱電統一理論,把弱相互作用和電磁相互作用統一起來,這種統一理論可以分別解釋弱相互作用和電磁相互作用的各種現象,並預方了幾種新的粒子,他們因此榮獲2023年諾貝爾物理學獎,2023年實驗發現了理論中預言的粒子,進一步證明了理論的正確性。

70年代中期,人們進一步提出強、弱、電磁三種作用統一的大統一理論。大統一理論的結論之一是預言質子要衰變,這與實驗結果有矛盾。大統一理論雖然還未獲得成功,但是尋找四種相互作用統一的研究工作不會中斷,人們仍在攀登這一高峰。

5樓:

統一了強核力,弱核力,和電磁力的立論,簡稱gut大統一理論

6樓:匿名使用者

也叫弦理論,到google一查馬上就有n多出來!

7樓:以太學

以太萬物理論從空間的角度對基本物理現象的發生原理進行統一的解釋。空間的本質是存在巨大內壓的以太極流體,以太壓作用於物體,產生慣性、能量和四個基本相互作用力的表象,光、電、磁、熱是以太不同運動方式的微觀表現形式;引力、電磁力、強核力、弱核力都是以太壓作用於物體所產生壓力差的體現;慣性力實質上是因物體加速度造成以太壓傳導的時間差值;能量的本質是物體相關以太空間可伸縮量的度量,物體釋放的能量可視為巨大的以太壓對物體相關的以太空間伸縮量的做功;闡明瞭以太、中微子、普通物質三種物質之間的統一和轉化關係。

大統一理論是什麼?

8樓:泫水柔

大統一理論(grand unified theories,guts)。試圖用同一組方程式描述全部粒子和力(強相互作用、弱相互作用、萬有引力、電磁相互作用四種人類目前所知的所有的力)的物理性質的理論或模型的總稱。這樣一種尚未找到的理論有時也稱為萬物之理,或toe。

這並非完全荒唐可笑的夢想,因為在統一物理學家對物質世界的描述方面已經取得了相當成就。就在19世紀中葉,電和磁還被看成是兩種獨立的事物,但麥克斯韋研究證明它們實際上是現在叫做電磁現象的同一種基本相互作用的兩個方面,可以用同一組方程式加以描述。到20世紀中葉前,這一描述又改進到包括了量子力學效應,並以量子電動力學(qed)形式成為物理學家提出過的最成功的理論之一,它以極高精度正確預言了諸如電子等帶電粒子相互作用的性質。

地球上的物體不管形狀、大小如何,最終總要乖乖地落到地面上,原因是什麼?天空中地球圍繞太陽轉、月亮圍著地球轉,原因又是什麼?科學家牛頓經過艱苦的思索和研究,找出了統一的理論——萬有引力。

不論是地球上的物體,還是天空中的天體,都可以用萬有引力來解釋它們的運動。關於熱現象人們總結出熱學理論,關於電磁現象人們也總結出電磁場理論,物理學的各部分內容就是總結各種不同運動形式的規律和理論。這些規律之間能不能再總結出更基本的規律,解釋更廣泛的內容,這一直是物理學家關心的問題。

現在,人們發現微觀粒子之間僅存在四種相互作用力,它們是萬有引力、電磁力、強相互作用力、弱相互作用力。宇宙間所有現象都可以用這四種作用力來解釋。進一步研究四種作用力之間聯絡與統一,尋找能統一說明四種相互作用力的理論稱為大統一理論

9樓:那舒郝婷玉

物理學家將所有力學,能量統一在一起的理論

大統一場理論具體是什麼?由誰最先提出的?

愛因斯坦的大統一,是要統一什麼?

10樓:她叫數學

愛因斯坦的大統一不一定是大統一理論。

因為大統一理論是不包含引力的。

我覺得廣義相對論就是要同一時空與引力。而愛死人的大統一理論應該就是引力與其他的統一。這個大統一可能有超弦理論來實現。

他是說引力表現的如此之弱。是因為引力子可以去額外維,因此比起他三種力度弱

11樓:

大統一理論(grand unified theory)

愛因斯坦確實試過建立這個理論。它的目標是將萬有引力與核力,電磁力統一起來。愛因斯坦試圖創造一個宇宙常量,但是沒成功。

後來的包括現在物理學的最前沿的工作者都是在建立大統一理論。現在比較有前途的是弦論;弦論非常複雜,但是據說可能可以做到大統一。這些在霍金的《時間簡史》幾面介紹的非常詳細。

12樓:手機使用者

電磁力,強力,弱力前提是在非常高的能量下

中國人的大統一思想是什麼意思,中國人的大統一思想是什麼意思

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