http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2014-05-07
新理论称宇宙或为液态超流体：粘度近于零
时空是一种流体吗？一项最新研究指出，如果的确如此，那么它的粘度应当接近于零
有些科学家相信，一些中子星可能拥有超流体性质的内核
在我们的现在物理学体系中，量子力学可以解释所有基本力，除了引力
新浪科技讯 北京时间5月6日消息，据国外媒体报道，空间是什么？它是空洞的，亦或是充斥着某种介质，因此光子，电磁波和其他物质可以从中穿行？
这是一个科学家们正在努力尝试解答的问题，而现在，一项最新的理论认为时空本身可能是一种“液态的超流体”。而如果最终这一点被证实，它将迫使我们重新审视物理学的标准模型。这一新奇的理论名为“超流体真空理论”(SVT)，但其实它也并非完全算是新的理论，因为至少在半个世纪之前便已经有人提出这一理论了。
不过来自意大利国际先进研究院(SISSA)的斯特芬诺·立波拉蒂(Stefano Liberati)教授以及德国慕尼黑大学的科学家卢卡·马可尼(Luca Maccione)是第一批对这种设想中的流体的粘度性质进行研究的科学家。
这也就是说，他们试图了解这种“流体”究竟有多么粘稠，结果是，他们发现这一粘稠度几乎为零。在一篇名为《普朗克尺度下耗散现象的天体物理学约束》的论文中，他们探讨了有关宇宙流体论的相关问题。他们所做的尝试是建立一个模型，将引力与量子论相结合，构建一种“量子引力”。
理解宇宙的一大难题是要了解物质是如何在其中穿行的。想象一下波是如何穿过水体的？波会在水中扩散，它利用水作为一种媒介或载体。就我们目前所知的情况，能量的传递需要借助某种媒介，比如说声波的传播需要空气，热的传播需要通过金属等等。那么像电磁波，光子等究竟是如何穿越宇宙的？如果那里什么也没有的话？
关于空间中的媒介，更为人所熟悉的说法是以太，但证明它的存在或是否定它的存在都将是非常困难的任务。在立波拉蒂和马可尼的研究中，他们提出所谓的以太实际上就是一种超流体。他们表示时空就像是某种“经典”物体，是一种整体。但我们应当将其视作仅仅代表了流体“可见”的一面。
请考虑，我们是如何看待水的？我们感觉到它是一种流动的液体，但实际上它是由大量H2O分子构成的整体。他们表示，时空也是类似，拥有自己的H2O分子，尽管对于除此之外的其他性质我们仍然不甚了解。
围绕他们这项理论的核心问题便是自然界的4种基本力，即电磁力，弱相互作用力，强相互作用力以及引力。量子力学可以解释所有这些力，除了引力。
研究人员表示，对于最终统一量子论以及引力的模型中，这种超流体理论或许是一种不错的选择。但要想构建一个流体的模型，你就要知道其粘度，也就是它有多粘稠，而研究人员的估算结果是接近于零。立波拉蒂表示：“如果时空是一种液体，那么我们就必须考虑其粘度以及其他与扩散效应有关的因素，而此前这些都从未得到认真的考虑。”
立波拉蒂指出：“我们可以看到从数百万光年之外的距离上传递过来的光子。而如果时空是一种流体，那么根据我们的计算，它必须是一种超流体。这就意味着它的粘度将会极低，接近于零。”
他说：“我们同样也对其他影响更弱的扩散效应进行了测算，我们预计未来的天体物理观测将会证实这些预测。如果这些得到证实，那么我们将获得支持这一时空新理论的强大证据。在现代天体物理学技术的帮助下，时间正逐渐将量子引力从仅仅是一种猜测性的设想逐渐转变为一种更加现实的可能性。现在是研究引力学的最好时机。”(晨风)
[新浪网]
最新理论称时空本身或为“液态超流体”
我们常说“宇宙空间”，但它究竟是什么？空空如也，还是塞满了可供光子、电磁波及其他所有一切移动的介质？科学家目前还没有找到确定答案。但一个最新理论认为，时空本身可能是一个“液态超流体”(liquid superfluid)，如果证明其属实，那人们必须要重新审视整个物理学标准模型。
“时空是一个流体”的提法并非第一次出现。这一理论被称为“超流体真空论”(SVT)，在半个世纪前就已问世。但此次，意大利国际高等研究院(SISSA)的研究员里贝拉蒂、慕尼黑路德维希-马克西米利安大学的科学家马切诺尼首度解决了这一液体中的黏度问题。换句话说，科学家第一次制定了这种液体究竟该有多“稠”——结果表明，其稠厚的程度几乎为零。
据英国《每日邮报》在线版4月28日(北京时间)消息称，长期以来，在诸多宇宙谜题中最难以理解的就是：事物是如何在其中移动的。因为能量的转移需要一个媒介，那么电磁波、光子通过宇宙空间时，假定的介质是什么？但实际上，这种介质是否存在，一直是学界争论不休的话题。
而最新研究认为，时空或许是某种形式的超流体。超流体是一种物质状态，完全缺乏黏性，正由于没有摩擦力，它可以永无止境地流动而不会失去能量。按照里贝拉蒂和马切诺尼的理论，时空作为这种特殊的物质形式，也具有非同寻常的特性，就像声音在空气中传播一样，它提供了一种介质，能让波和光子得以传播。
研究人员通过建立模型，试图将重力和量子力学融合为“量子引力”这种新理论，并表示这将是一个解释宇宙的超流动性的合理模型。宇宙的四种基本力——电磁、弱相互作用、强相互作用和引力，量子力学可以解释其他所有，只除了引力。而现在“量子引力”的建模需要去了解这种流体的黏度，结论是其黏度值极低，接近于零。而这在以前从未被加入到详细考虑范围内。
研究人员表示，随着现代天体物理学技术时代的到来，科学家们将拥有更强有力的线索来支持新兴的时空模型。
总编辑圈点
科学家从来没有停止过寻找电磁波传播介质的脚步。最早，古希腊哲学家亚里士多德提出“以太”这一概念，认为它是浩瀚宇宙之中所有物体间作用力的传播媒介，而19世纪的物理学家发现，没了它很多物理现象可以有更为简单的解释，于是科学毫不犹豫地将“以太”抛弃。现在，新的理论仍然在大胆推断时空的物质形态，而它的意义更多地在于帮助科学家在大尺度下寻找到可以统一广义相对论和量子力学的模型，解开困惑物理学家多年的谜团。 (记者张梦然)
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