在不断追求了解支配宇宙的基本规律的过程中，研究人员深入探讨了弦理论、环量子引力和量子几何学等领域。这些先进的理论框架揭示了一个特别引人注目的概念：广义不确定性原理 （GUP）。
这一原则从根本上挑战了传统物理学，提出了最小可测量长度，这可能会深刻改变我们对空间和时间的基本理解。它挑战了经典力学的基石，并引发了对量子力学和广义相对论的重新评估。
GUP 催化了一系列令人印象深刻的研究工作，从原子物理学的微观领域扩展到天体物理学和宇宙学的宇宙尺度。研究探索了引力棒探测器、凝聚态物质系统和量子光学动力学等现象。
每项研究都有助于更广泛地理解 GUP 的潜在影响，表明它可以从根本上改变我们对各种尺度和系统的物理学的理解。
重新思考普朗克常数基于这些见解，我们发表在《国际现代物理学杂志 D》上的研究引入了一个变革性的概念：“有效”普朗克常数。这个想法挑战了普朗克常数作为静态、不变值的传统观点，相反，它可能会根据特定的实验或环境条件而变化，特别是被观察系统的动量或位置。
这个假设来自 GUP，表明普朗克常数不仅仅是一个普遍常数，而且与被测物理系统的动量和位置动态交互。
这种新视角鼓励人们重新思考物理学中的基本常数，这意味着它们可能是与系统的物理属性（如质量、大小和量子状态）显著交互的动态属性。
量子力学与宇宙之间的桥梁我们调查的核心是一个简单而深奥的公式：m r c = ħ'
该公式表明，通过分别输入普朗克质量和普朗克长度作为质量和半径，我们可以得出我们所说的“传统”普朗克常数 ħ。这一结果突出了基本物理常数与宇宙结构之间的重要内在联系。
当这个公式专门应用于电子时，结果特别具有启发性：ħ' 等于精细结构常数乘以 ħ，与量子力学的既定值完全一致。这种精确的对齐加强了我们公式的稳健性及其与基本粒子物理学的相关性。
对于像 pions、kaons 和 gauge bosons 这样的粒子，计算出的 ħ' 在大小上与 ħ' 相当，这表明我们的公式在不同尺度和粒子类型中具有普遍适用性。
然而，当应用于更大的系统时，例如氦和氧等化学元素，ħ' 明显超过 ħ 几个数量级（10 到 10³），这表明有效普朗克常数的尺度依赖性变化。
最重要的是，当公式应用于整个宇宙时，它会产生 ħ' 的值，为宇宙学常数问题提供潜在的解决方案。这一有趣的结果为解决理论物理学中最具挑战性和最持久的问题之一提供了一种新颖的方法。通过将观察到的真空能量密度差异与经验观测联系起来，该公式提供了对宇宙现象的协调理解。
链接到 Bekenstein 熵界此外，我们的研究在变量普朗克常数 ħ' 和贝肯斯坦熵界之间建立了关键联系——这是一个限制给定物理系统中可以包含的信息量的基本原理。
这种联系不仅支持贝肯斯坦边界的理论有效性，而且显着增强了我们对熵和信息在不同尺度和系统中量子水平上的作用的理解。这种洞察力表明对宇宙中信息、熵和基本常数之间的关系有更深入、更细致的理解。
结论我们的研究结果具有深远的意义，并且具有潜在的变革性。通过在量子力学、热力学和宇宙学之间架起一座桥梁，我们的研究为更深入地理解宇宙最基本的层面开辟了新的途径。
这项工作不仅丰富了我们的理论见解，还邀请科学界重新考虑物理学中经久不衰的谜团，例如暗物质的性质和宇宙学常数问题。
我们希望这项研究将激发科学界的进一步探索和热烈的讨论。通过这种创新的理论视角来研究宇宙，我们倡导更全面、更全面地理解支配从最微小粒子到浩瀚太空等一切事物的基本原理。
这段深入物理定律的旅程远未完成，我们热切期待它将带来的新视角和发现。
这个故事是 Science X Dialog 的一部分，研究人员可以在其中报告他们发表的研究文章的发现。请访问此页面，了解有关 Science X Dialog 以及如何参与的信息。
更多信息：Ahmed Farag Ali 等人，普朗克常数作为运行精细结构常数的理论和观测意义，国际现代物理学杂志 D（2024 年）。DOI：10.1142/S0218271824500366.在 arXiv 上：DOI： 10.48550/arxiv.2210.06262
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