爱因斯坦广义相对论方程的修正版揭示了引力和熵之间的奇怪联系。
几位物理学家提出了一些理论，试图将量子力学与爱因斯坦的广义相对论结合起来。
但一项新的研究领先一步；它不仅将两种理论联系起来，而且还表明引力是从量子熵中产生的。
该研究的作者Ginestra Bianconi是伦敦玛丽女王大学的物理学家和应用数学教授，他提出“引力来源于物质场与几何耦合的熵作用。”
简而言之，这意味着引力本身并不是一种基本力，而是来自物质与空间形状（几何）相互作用的方式。这种相互作用是由熵驱动的，熵是衡量系统无序程度的一种指标。
这间接表明，缺乏熵增长可能会导致引力效应减弱，从而给我们的宇宙带来不可预测的后果。
连接量子熵和引力
物理学家长期以来一直试图找到一种统一量子力学和广义相对论的理论。
这是非常棘手的，因为量子力学关注的是微观尺度上粒子不可预测的本质，而广义相对论将引力解释为由大质量物体引起的时空曲率。
这两种理论讨论存在于不同尺度上的力。Bianconi采用了一种有趣的方法来应对这一挑战。她提出了一种熵作用，在这种作用下，时空不是固定的背景，而是像量子算子一样工作 —— 作用于量子态，并决定它们如何随时间变化。
接下来，她将一个叫做G场的数学工具引入到熵作用中。这个工具确保了当时空作为量子算子与物质相互作用时，方程仍然有效，并且不违反任何基本规则。
“通过引入G场，我们得到了修正的爱因斯坦方程，以及物质和G场的运动方程，”Bianconi指出。这些方程揭示了物质是如何影响时空几何的。
此外，在低能量下，他们的修正方程表现得就像爱因斯坦的广义相对论，这表明引力可能是熵的一种效应。“这项工作提出量子引力有一个熵的起源，并表明G场可能是暗物质的候选者，”Bianconi补充说。
这些方程超越了广义相对论
除了解释引力和熵之间的联系，以及将量子力学与广义相对论联系起来之外，研究中的方程还为研究人员提供了一个恒定值，可以解释为什么宇宙正在加速膨胀。
Bianconi指出：“这个理论更进一步，预测了一个小的、正的宇宙常数的出现 —— 这个值与宇宙加速膨胀的实验观测结果相一致，比其他已有的理论要好得多。”
这些有趣的发现可能会彻底改变我们对引力、暗物质和宇宙的理解。然而，需要进一步的研究来收集更多的证据来支持这些结果。
这项研究发表在《物理评论D》杂志上。
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