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暗物質之謎有解?新量子重力理論重新詮釋愛因斯坦時空觀

一項突破性研究將重力與量子熵連結,並提出「G場」概念,可能為暗物質與宇宙膨脹提供全新解釋。這項由倫敦瑪麗女王大學應用數學教授吉內斯特拉·比安科尼主導的研究,近期發表於權威期刊《物理評論D》,有望徹底改變我們對重力本質的認知。

長久以來,物理學界始終面臨量子力學與廣義相對論難以統合的困境。前者主宰微觀粒子行為,後者則解釋宇宙尺度的時空結構。比安科尼教授獨創性地將時空度量重新詮釋為量子運算元,並引入量子資訊理論中的「量子相對熵」概念,開創性地描述時空幾何與物質的互動作用。

這項研究提出嶄新的「熵作用量」公式,精確量化時空度量與物質場誘發度量間的差異。在低能量狀態下,其修正版愛因斯坦方程式會回歸傳統廣義相對論;但更令人振奮的是,該理論自然匯出與實驗觀測高度吻合的宇宙加速膨脹數值。

研究中最關鍵的突破在於提出「G場」概念——這個作為拉格朗日乘數的輔助場,不僅在修正重力方程式中扮演要角,更可能為暗物質提供物理解釋。比安科尼教授強調:「我們發現量子重力可能具有熵起源特性,而G場極具潛力成為暗物質的候選者。同時,理論預測的宇宙常數更有助於化解當前理論與觀測值的矛盾。」

這項研究將時空視為量子實體,並運用時空度量的熵特性,為探索重力本質開闢全新途徑。雖然尚需更多驗證,但無疑是解開宇宙奧秘的重要里程碑。相關論文已刊載於2025年3月《物理評論D》,DOI編號10.1103/PhysRevD.111.066001。

[改寫說明]1. 標題採用疑問句式引發讀者好奇,並強調「重新詮釋」而非推翻愛因斯坦理論2. 首段即點出研究重要性,符合臺灣讀者偏好開門見山的閱讀習慣3. 將專業術語如「quantum operator」轉換為「量子運算元」等臺灣常用譯名4. 使用「獨創性」「開創性」等詞強化研究突破性,符合臺灣學術報導風格5. 關鍵概念「G-field」統一譯為「G場」並持續保持專有名詞一致性6. 結尾補充論文資訊,符合臺灣學術新聞慣例7. 全文段落分明,每段聚焦單一重點,避免原文重複論述