量子力学与相对论到底有什么冲突?什么时候能统一?

量子力学与相对论到底有什么冲突?什么时候能统一?

1、量力量子力学与相对论到底有什么冲突。学相什么时候能统一。对论到底提起相对论与量子物理学,冲突几乎人尽皆知,量力它们是学相现代科学的两大支柱。

量子力学与相对论到底有什么冲突?什么时候能统一?

2、对论到底相对论主导了我们所见的冲突庞大宇宙,而量子物理学则主宰了微观世界的量力秩序。然而,学相即便如此,对论到底直到今日,冲突两大理论仍未能完全融合,量力彼此之间似乎尚存鸿沟。学相那么,对论到底它们之间到底存在何种冲突呢。

3、简而言之,相对论根植于传统经典理论,而量子物理学则是量子世界的产物,它们有何不同。经典理论坚持万物皆可描绘、可预见,一切现象都是连续的。例如,我们每天接收的天气预报,就是对未来气候的预示。

4、而量子理论则走上了另一条道路,它认为我们所处的宇宙并非连续,一切皆是难以预测的、充满不确定性,只能通过概率,波函数。让我们深入探讨一下相对论与量子物理学的“历史与现状”。相对论可以细分为特殊相对论与广义相对论。特殊相对论建立在两大公理之上:“光速不变原理”和“相对性原理”。

5、在研究著名的麦克斯韦方程组时,爱因斯坦发现,光速仅与真空的电容率和磁导率有关,与参考系无关。这表明,光速是宇宙中的一个常数,无论在何种参考系中,速度的叠加都保持不变。这一发现与伽利略变换,即速度的叠加原则,和牛顿经典物理产生了矛盾。这表明,麦克斯韦方程组与牛顿经典力学,伽利略变换,必有一个是错误的。

量子力学与相对论到底有什么冲突?什么时候能统一?

1、经过深入思考,这个过程颇为复杂,此处略过,爱因斯坦提出了自己对时空的看法,他认为时间与空间并非绝对存在,而是一个不可分割的整体。这种观念彻底颠覆了牛顿经典时空观,因为牛顿认为时间与空间是独立且绝对的,两者毫无关系。这里需要强调的是,在特殊相对论中,时间和空间是相对的,但并非指时空是相对的。

2、在特殊相对论里,时空是绝对的,例如你花费五分钟阅读这篇文章这一“事件”,它是绝对的。广义相对论则是在特殊相对论的基础上,加入了重力概念,并推广至所有参考系。

3、广义相对论认为,时空并不是平坦的,而是具有曲率的。因此,在爱因斯坦看来,所谓的重力仅仅是时空曲率的外在表现。可以简单地解释为:时空指引物体运动的轨迹,而物体的运动反过来塑造时空的曲率。

4、接下来,我们转向量子物理学。随着量子物理学的不断发展,出现了诸如量子色动力学、量子电动力学等分支,它们分别统一了弱力与电磁力,并成功描绘了强力。

5、这两个理论至今为止取得了巨大的成功。但遗憾的是,这两个理论均未涉及重力。

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