统一相对论与量子力学的新理论;微塑料颗粒会进入大脑,促进有毒蛋白形成

来源: 环球科学

发布日期: 2023-12-05 12:10:38

两篇论文提出了一种将引力保留为经典理论,通过随机理论将引力与量子理论耦合,实现引力和量子力学统一的新理论。同时,研究显示微塑料颗粒能进入大脑,促进有毒蛋白形成,可能与帕金森病的发展有关。

现代物理学的两大支柱:描述微观世界的量子理论和描述宏观世界的广义相对论在时空的本质上存在矛盾。为了解决这种分歧,多数假设都集中在将引力理论“量子化”,建立量子引力理论,例如弦论或圈量子引力;或者将量子理论嵌入引力的经典理论框架中。

但最近,据英国伦敦大学学院新闻,分别发表在《物理评论X》(Physical Review X)和《自然·通讯》(Nature Communications)的两篇论文提出了一种理论:将引力保留为经典理论,通过随机理论将引力与量子理论耦合,实现引力和量子力学的统一。在《物理评论X》的研究中,研究人员提出了一种“经典引力的后量子理论”,它没有修改时空,而是修改了量子理论。

该理论预测,由时空介导的可预测性可能会出现内在的崩溃,导致时空发生随机的剧烈波动,其幅度将大于量子理论的预测。而如果测量足够精确,物体的表观重量将变得不可测。而发表在《自然·通讯》的论文则提出了一个实验方案来测试该理论:精确地测量质量,并追踪其是否会随时间推移而出现波动。他们证明,如果时空不具有量子性质,那么时空曲率必然存在随机波动,而这种波动是可被实验观测的。

这两项研究提出的理论表明,时空很可能不遵循量子理论的支配,如果它是经典的,其波动范围必定会大于某个尺度,倘若能通过实验来测量这种波动,或许能揭示时空的本质。(UCL News、APS Physics)

全球范围内塑料生产和塑料废物的增加,也导致水和食物中出现了微塑料污染物。微塑料被定义为直径小于5毫米的颗粒,包括更小的纳米塑料(直径小于1μm)。

此前的研究显示,在大多数接受检测的成年人的血液中,存在着包括聚苯乙烯塑料在内的微塑料颗粒。而阴离子聚苯乙烯纳米塑料通过嵌入钙粘蛋白,诱导了内皮细胞渗漏,并可能损害哺乳动物的血脑屏障。近期,一项发表于《科学·进展》(Science Advances)的研究显示,阴离子纳米塑料污染物能影响在帕金森病中具有关键作用的α-突触核蛋白(α-synuclein protein),或能导致病理性的结果。

研究人员发现,阴离子聚苯乙烯纳米塑料能以一定的亲和力和α-突触核蛋白结合,能快速促进培养神经元中α-突触核蛋白原纤维的形成和纤维的病理性聚集。此外,纳米塑料被神经元内吞后,会导致溶酶体轻度损伤,进而抑制α-突触核蛋白原纤维的降解。小鼠实验证实,这类纳米塑料与α-突触核蛋白原纤维结合,能加剧这种病理性的蛋白在相互关联的、脆弱大脑区域间的传播。

这些结果显示,阴离子纳米塑料或存在潜在的毒性,需要进一步探索以更好地了解其在患帕金森和疾病发展中的可能作用。

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