据称引力波再度现身,可我们能探测到它的波粒二象性吗?( 二 )

自那之后,LIGO 探测到的引力波信号数量已经上升到两位数,引力波如今也已经极大地加深了我们对宇宙的认识。然而,所有这些仍然只是根据广义相对论这一经典的引力理论得出的关于宇宙的信息。如果量子物理学是正确的,那么即便是对于引力波,波粒二象性也是真实存在的。接下来我们讨论这到底意味着什么。

据称引力波再度现身,可我们能探测到它的波粒二象性吗?

图1/8

在广义相对论关于弯曲时空的图像中,物质与能量决定了系统如何随时间演化。广义相对论做出了其他理论无法匹敌的成功预测,包括预言时空涟漪引力波的存在与性质。如果量子理论是正确的,这种时空的涟漪必然有其粒子对应物,因为波粒二象性必然适用于所有量子对象。| 图片来源:LIGO

1 波粒二象性

毫不夸张地说,波粒二象性是迄今发现的最奇特的量子现象之一。它的起源很简单:物质由原子及其组成部分之类的粒子构成,而辐射由波形成。我们可以辨认出一个东西是粒子,因为粒子之间会发生种种行为,比如碰撞并反弹、粘在一起、交换能量、被束缚在一起等等。

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