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德甲历届冠军-12博bet欧洲五大联赛-官方平台

文章来源:王菲菲   发布时间:2020-12-05 12:17:04  【字号:     】  

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美国加州大学圣克鲁兹分校天体物理学家12博bet欧洲五大联赛娜塔莉·巴塔哈(NatalieBatalha)称,了解这颗行星上生命的起源可能为何处寻找地外生命提供重要线索美国宇航局艾姆斯研究中心化学家威诺娜·维康特雷(WenonahVercoute爱博体育re)对此表示赞同,她说:“这项最新研究对于太空探索的未来具有重要意义,整个宇宙的物理规则都是相同的,那么为什么生物学规律无法延续下来?为什么整个宇宙不存在生物活跃性呢?”陆地温泉从生物化学核心来看,生命的组成仅依赖于几种元素:化学元素、水或者其他可以发生化学反应的介质,以及为这些反应提供动力的能量来源

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在地球上,所有这些成分都存在于陆地温泉中,这里是一些顽强生物的家园例如:2016年发表在《自然通讯杂志》的一篇文章指出,美国内华达州的“大沸泉(GreatBoilingSpring)”,温泉温度高达77摄氏度,但是微生物还是设法在温泉粘土滩附近水域生存下来加州劳伦斯·利弗莫尔国家实验室微生物生态学家詹尼弗·佩特里奇(JenniferPett-Ridge)说:“像这样的生存环境可能非常接近地球早期环境,所以这些生命形式最有可能与一些地球早期生命有关”温泉中的微生物可以形成称为“微生物垫(microbialmats)”的生物群落,由微生物垫是由多层微生物构成,它们遍布世界各地的地热区域,其中包括:美国黄石国家公园、俄罗斯南部的加尔加温泉,以及美国加州拉森火山国家公园——“邦帕斯地狱”所在地随着时间的推移,微生物垫可以形成叠层岩,微生物和矿物质累积叠层的结构,叠层岩的分层结构映射了随时间流逝的地质变化,就像树木的年轮一样

研究人员在西澳大利亚内陆地区35亿年前岩石中发现叠层岩证据,同时还发现温泉矿床的相关证据,相关内容发表在2017年出版的《自然通讯杂志》上这项最新发现以及之前的微生物相关迹象,使得研究小组认为,地球上部分最早生命是在这样温泉环境中繁衍发展的当然,这些可能不是我们熟悉的DNA、细胞和生物体,但复制因子和载体会以某种形式出现

那么,这个理论能够被验证吗?你可以把建构子理论看作是关于理论的理论相比之下,广义相对论解释并预测物体在时空舞台上相互作用时的运动这样的理论可以称为“对象层次”理论而建构子理论是一个“元层次”的理论——它的陈述是关于定律的定律

因此,广义相对论规定了所有恒星的行为,包括我们已经观测到的和我们从未见过的,而建构子理论规定了所有对象层次的理论,包括当前和未来的理论,都要遵守它的元层次定律,又称为“原则”事后我们可以看到,即使在建构子理论出现之前,科学家们就已经认真地对待这样的原则了

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例如,物理学家期望所有未知的物理理论都符合能量守恒原理广义相对论可以通过观察恒星和星系的运动来检验;量子力学则可以在大型强子对撞机等实验装置中进行验证但是,既然建构子理论原理不能直接预测物理系统的运动,人们如何验证它们呢?弗拉特科·韦德拉尔(VlatkoVedral)是牛津大学的物理学家和量子信息科学教授,他已经和玛莱托合作,试图通过思想实验来解决这一问题他们想象了量子力学系统可以与引力相互作用的实验

现代物理学中最突出的问题之一便是广义相对论和量子力学的不相容——广义相对论不能解释原子的微小运动和相互作用,而量子力学不能解释引力及其对大质量物体的影响科学家提出了各种各样的观点,试图将这两大领域在更深层次的理论下统一起来,但众所周知,这些观点都很难通过实验来验证不过,我们可以考虑这些理论应该遵循的原则,来直接进行检验2014年,玛莱托和多伊奇发表了一篇概述信息建构子理论的论文,他们在论文中用可能和不可能的变换来表达多种量,如信息、计算、测量和可区分性

重要的是,他们还指出,所有公认的量子信息特征都遵循他们提出的建构子理论原则信息介质是一种物理系统,如计算机或大脑,信息在其中被证实

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可观测量是指任何可测量的物理量他们将“超信息介质”定义为具有至少两个信息可观测量的信息介质,而这两个信息可观测量的联合却不是一个信息可观测量

例如,在量子理论中,人们可以精确地测量一个粒子的速度或位置,但不能同时测量这两个量量子信息是超信息的一个例子但至关重要的是,建构子理论中的超信息概念更为普遍,并有望适用于任何取代量子理论和广义相对论的理论在2020年3月的一篇工作论文中,玛莱托和韦德拉尔指出,如果建构子理论中的信息原则是正确的,那么如果两个量子系统(如两个质量)通过第三个系统相互纠缠(如引力场),则第三个系统本身必须是量子的因此,如果一个实验能让引力场在两个量子位元之间产生局域纠缠,那么引力必定是非经典的——它将有两个可观测量;在量子理论中,这两个可观测量无法以同样的精度同时被测量如果这样的实验显示量子位元之间没有纠缠,那么建构子理论就需要彻底修改,否则就可能是完全错误的

如果这个实验显示了两个质量之间的纠缠,那么目前所有试图统一广义相对论和(假设引力是经典引力的)量子力学的尝试都将被排除“关于如何使引力与量子物理学统一,有三种说法,”韦德拉尔说,“其中之一是完全的量子引力

”提出量子引力的理论包括圈量子引力论,认为空间由循环的引力场组成;还有弦理论,认为粒子由“弦”组成,其不同的振动模式对应着自然界的各种基本粒子,有一些弦的振动模式就对应着携带引力的量子力学粒子“这些理论将与我们实验的阳性结果相一致,”韦德拉尔说,“而那些将被否定的,便是所谓的‘半经典理论’,比如弯曲时空中的量子理论

有很多这样的理论它们都将被排除——如果时空真的能够在两个大质量粒子之间产生纠缠,那就会与经典的时空产生矛盾

”然而,玛莱托和韦德拉尔提出的实验面临着一些重大的实际挑战“我认为,我们的实验与目前的技术能力还有五、六个数量级的差距,”韦德拉尔说,“其中一个问题是,我们需要消除任何噪声源,比如感应电磁相互作用……另一个问题是很难创造出近乎完美的真空如果在你想纠缠的物体周围有一大堆背景分子,即使是一个背景分子与你想纠缠的某个物体之间的一次碰撞,都可能是有害的,并导致退相干真空必须非常接近完美,以保证在实验过程中不会发生任何原子碰撞

”作为一个对建构子理论感兴趣的局外人,韦德拉尔主要关注量子信息的问题他有时会思考所谓的“通用建构子”,一种能够执行物理定律允许的所有可能任务的理论装置

“尽管我们有通用计算机的模型(即制造一台可以模拟任何物理系统的计算机所需的概念)”韦德拉尔说,“但我们没有通用建构子这样的东西这个问题的突破可能是一组公理,可以描述通用建构子的含义

这是一个悬而未决的大问题那会是什么样的机器?这让我非常兴奋

这也是一个非常开放的领域如果我是一名年轻的研究人员,我现在就会跳到这一领域这就像是下一场革命”塞缪尔·凯珀斯(SamuelKuypers)是牛津大学的物理学研究生,从事量子信息领域的工作

他表示,建构子理论“已经明确取得了极大的成功,比如用明确的物理学术语陈述基础信息概念,以及严格解释了热力学中热量和功之间的区别,但应该将这一理论视为一个正在进行中的项目,有着一系列目标和问题”考虑到未来可能取得的成就,凯珀斯希望“广义相对论可以用建构子理论的术语重新表述,我认为,就广义相对论与量子力学的统一而言,这将带来非常丰富的成果”

建构子理论是否正在形成一场革命,时间会告诉我们答案在该理论出现后的几年里,只有少数物理学家(主要是在牛津大学)一直在研究它

建构子理论与其他理论(如弦理论)有着不同的性质这是一种完全不同的思考现实本质的方式,或许比那些更主流的猜想更加大胆

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