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跨越時空談宇宙

 
 
20世紀兩個主要的科學革命―相對論與量子力學―大大改變了我們對宇宙的認知,但這兩個理論目前還沒辦法成功整合在一起。進入新的世紀後,我們了解整個宇宙中,一般物質只佔了不到總成份的5%,剩下的95%成份為暗物質與暗能量,但它們的身份仍舊未明。除了宇宙的組成問題,我們知道宇宙起源於大霹靂,隨後緊接著一段短時間的暴漲,但其中仍有一些未解的細節。為了對這些問題有更深刻的了解,也許有必要發展「量子重力場理論」來統一廣義相對論和量子場論。在了解另一個時空的極限狀況―黑洞(為廣義相對論所預測)時,量子重力場也不可或缺。黑洞的霍京蒸發(輻射)可能會導致信息的遺失,因而違反量子理論的神聖定律。這個問題困擾了物理學界40年,但是信息遺失悖論的研究基本上僅在理論的範圍,因為要透過觀測黑洞來找到答案基本上是不可能的。最近新出爐的2018年諾貝爾物理獎得主Gerard Mourou與我在2017年提出了一個實驗構想,希望能為這最基本的問題帶來一道曙光。在本次演講,我將用科普的方式帶領大家環遊這令人讚嘆的宇宙,並且解釋怎麼在實驗室製造類比黑洞,以及為什麼Mourou教授能獲得今年的諾貝爾物理獎。
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