量子力学与广义相对论之间的概念张力:是否存在实验后果,例如电磁与引力辐射之间的超导换能器?
广义相对论与量子宇宙学
2007-05-23 v3
摘要
量子力学(QM)与广义相对论(GR)之间的概念张力之一,源于 QM 中纠缠态的空间不可分离性,与 GR 中所有物理系统的完全空间可分离性之间的冲突,即叠加原理所隐含的非定域性,与等效原理所隐含的定域性之间的冲突。将探讨这一概念张力在宏观相干量子流体(如超导体、超流体和原子玻色-爱因斯坦凝聚体(BEC))受引力辐射引起的潮汐场和伦斯-蒂林场作用下的实验后果。预言了一种类迈斯纳效应,其中伦斯-蒂林场被从量子流体内部排出。预言超导体是宏观量子引力天线和换能器,可在反射时将一束四极电磁辐射直接转换为引力辐射,反之亦然,从而既作为引力波的源也作为接收器。根据金兹堡-朗道理论,对于频率小于 BCS 能隙频率、与弱引力及电磁辐射场最小耦合的极端第二类无耗散超导体,换能器转换效率估计为量级一,从而满足量子绝热定理。引入了“引力平面波自由空间阻抗”的概念,并导出一个自然的阻抗匹配过程,其中两类辐射场在超导体表面下约一百个相干长度处彼此阻抗匹配。已进行了一个简单的、类赫兹实验来检验这些想法,并将报告初步结果。
引用
@article{arxiv.gr-qc/0208024,
title = {Conceptual tensions between quantum mechanics and general relativity: Are there experimental consequences, e.g., superconducting transducers between electromagnetic and gravitational radiation?},
author = {Raymond Y. Chiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:gr-qc/0208024},
year = {2007}
}
备注
54 pages, 4 figures, Wheeler Symposium/Chapter