前沿物理学
统一量子引力的思想
探索概念性的自旋网络模型：微观节点与边如何产生有效几何。改变节点数和几何参数观察结构变化，再把“涌现几何”的思想与普朗克长度 联系起来。
器材
- 可拖动或按方向键旋转的三维自旋网络图画布
- “节点数”滑块（4–16）与“几何参数”滑块（调节起伏）
- 停止网络振荡的“暂停／继续”按钮
- 网络节点数与环形边数读数
实验步骤
读取网络结构
拖动画布旋转网络。每个点是带自旋标签的节点（两色交替），每条连线是边；较淡的交叉线是次级连接。读下方读数行了解当前节点数与环形边数。
改变节点数
将“节点数”滑块从4调到16。观察：节点越多，环形轮廓越光滑——直观提示“光滑几何由离散态涌现”，类似普朗克尺度 m 上圈量子引力的自旋网络。
调节几何参数
将“几何参数”从低调高：节点环的起伏增大，有效几何显得更“弯曲”。这隐喻量子引力纲领中时空几何是动态的，而非平直时空上量子力学所假设的固定背景。
评析该模型
按“暂停”，列出该模型能说明与不能说明的内容：它暗示离散性与涌现几何，但不含爱因斯坦方程 、没有真实面积谱，也没有可检验的预言。说出此图与完整量子引力理论的一个差别。
模拟
实验历史
广义相对论于1915年问世后不久，爱因斯坦就警示该理论终将需要量子修正。将量子理论系统地应用于引力场的首个工作是1930年莱昂·罗森菲尔德完成的；1950–60年代，约翰·惠勒与布莱斯·德维特发展了正则量子化，惠勒–德维特方程（1967年）相当于时空几何的薛定谔方程。
此后出现两大研究纲领：弦理论——弦的谱中含有类似引力子的自旋2模式（约翰·施瓦茨与约埃尔·谢尔克于1974年提出）；以及圈量子引力——自20世纪80年代末由阿贝·阿什特卡、卡洛·罗韦利、李·斯莫林建立，其中面积和体积成为自旋网络上的离散谱。至今仍无量子引力的直接观测证据，这一问题仍然开放。