量子力學統治宇宙中最龐大的物體
量子力學的基石並不僅僅描述無限小亞原子粒子的行為 - 它還支配著宇宙中最大和最重的物體的運動，一位著名的天體物理學家說。
愛因斯坦的廣義相對論通常被認為是物理學天文尺度上的可靠關鍵，但行星科學家康斯坦丁巴特金（Konstantin Batygin）（行星九的名聲）表示，量子力學也可以描述太空中大量錯亂的物體的演變，聲音。
在加州理工學院的行星物理教學中，巴特金正在探索天體物理學的概念 - 有時稱為吸積盤 - 大量自我吸引的物質漩渦，巴特金形容為「已知宇宙中最普遍存在的物體之一」。
這是因為這些類似的吸積盤看似無處不在：行星軌道恆星形成太陽系，而太陽系又在銀河系中心圍繞超大質量黑洞。
但是，儘管這些圓盤可能以圓形開始，但在史詩般的時間段里，它們可能會漣漪和翹曲，表現出巨大的扭曲，天體物理學家仍然無法明確解釋。
這是一個遠離所謂的薛定諤方程的星系 - 量子力學的數學核心 - 以奧地利物理學家埃爾溫薛定諤的名字命名。
「[薛定諤]意識到你不能將電子，原子或宇宙中任何其他微小的部分描述為一個球，而這些撞球恰恰出現在你期望他們出現的時候，」布倫丹科爾解釋說。
「相反，你必須假定粒子的位置在太空中傳播，並且他們只有一些出現在你認為他們將在任何時間點出現的概率。」
這種現象在1926年發表的稱為薛定諤方程的表達式中用波函數描述了一個粒子的狀態。
但根據巴特金的新研究， 這個方程不僅僅用於描述粒子。 這些量子計算似乎也管理著許多更大的事物。
在研究一個稱為微擾理論的量子物理學領域時，他看到它如何在數學上代表天體物理學吸積盤演化中的力量，並解釋這些巨大的物體如何在超常的情況下發生扭曲，巴特金髮現了一些非凡的東西。
在理論中，天體物理學盤狀物可以被模擬為一系列同軸線，它們彼此緩慢交換軌道角動量。
鑒於這些盤狀物的巨大範圍和大小以及其中包含的行星，恆星和星繫結構數量驚人，它可能會變得非常複雜。
「當我們用盤狀物中的所有材料做到這一點時，我們可以越來越細緻，將盤狀物視為越來越多的細線，」巴特金解釋說。
「最終，你可以將盤狀物中的導線數量估算為無限大，這可以讓你將它們數學地模糊成一個連續統，令人驚訝的是當我這樣做的時候，我的計算中出現了薛定諤方程。
根據巴特金的觀點，隨著時間的推移天體物理盤狀物變形的大規模經線的行為與粒子類似，並且它們在盤狀物材料內傳播的方式可以用支配所謂的量子散射理論的相同數學來解釋。
巴特金承認，薛定諤方程的這種應用「不能用作更複雜的數值模擬的一般替代......但可以有意義地用於為數值結果提供定性上下文。」
儘管如此，想像一個方程式用來描述事物的行為如此之小以至於看不見它們，也可以應用於科學家們現在才開始理解它們的深奧而遙遠的深奧引力的行為，這真是太神奇了。
巴特金表示：「這一發現令人驚訝，因為薛定諤方程在以光年數來看距離時不太可能出現。」
「從某種意義上來說，代表天體物理盤狀物的彎曲和不平衡的波浪與振動弦線上的波浪並沒有太大的不同，它們本身與箱子中的量子粒子的運動沒有太大差別。」
「現在回想起來，這似乎是一個明顯的聯繫，但是開始發現這種互惠背後的數學支柱是令人興奮的。」
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