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凝聚态系统中的引力子激发具有和引力子类似的特性
相较于遥远的宇宙,生活中大部分可见物质都是凝聚态,通常包括固态和液态。凝聚态系统中,大量的电子、分子等单体之间相互作用,导致系统呈现出区别于单体的特征。科学家已经发现凝聚态系统存在着和宇宙中的粒子类似的物理性质。凝聚态物理和量子引力这两个领域开始交汇。
有理论物理学家提出猜想:在分数量子霍尔态中,可能存在具有引力子特征的准粒子,表现为低能集体激发,即大量电子集体性的能量跃迁——就像平静的湖面上突然激起数不清的、不同形状的涟漪。分数量子霍尔态是一种超越传统固体物理框架的强关联物质形态,代表了当代凝聚态物理学研究的前沿。分数量子霍尔效应只有在极端条件下才会被观测到,它的出现打开了人类认识世界的一扇窗口。分数量子霍尔效应一般可以形象地理解为“特殊电子”(如一个电子与两个磁通量子相结合)在二维平面上沿圆形轨道运动,这些圆形轨道通常被认为是固定不变的。然而,近年来已有物理学家指出:存在一种长期被忽视的量子度规,在这一新框架下,轨道形状是可变的。这种随时间变化的轨道几何形变,能够将“特殊电子”推向同圆心的次近邻轨道,这个效应带来了引力子激发。引力子激发不仅具有和引力子类似的特性,而且还可以通过相应的量子引力方程来描述。
有理论物理学家提出猜想:在分数量子霍尔态中,可能存在具有引力子特征的准粒子,表现为低能集体激发,即大量电子集体性的能量跃迁——就像平静的湖面上突然激起数不清的、不同形状的涟漪。分数量子霍尔态是一种超越传统固体物理框架的强关联物质形态,代表了当代凝聚态物理学研究的前沿。分数量子霍尔效应只有在极端条件下才会被观测到,它的出现打开了人类认识世界的一扇窗口。分数量子霍尔效应一般可以形象地理解为“特殊电子”(如一个电子与两个磁通量子相结合)在二维平面上沿圆形轨道运动,这些圆形轨道通常被认为是固定不变的。然而,近年来已有物理学家指出:存在一种长期被忽视的量子度规,在这一新框架下,轨道形状是可变的。这种随时间变化的轨道几何形变,能够将“特殊电子”推向同圆心的次近邻轨道,这个效应带来了引力子激发。引力子激发不仅具有和引力子类似的特性,而且还可以通过相应的量子引力方程来描述。