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相對論 和 量子論 之間根本分歧在哪裡?

廣義相對論和量子力學的最大衝突在於對四種基本作用力的描述上不能一致。

量子力學認為力是由粒子的交換而來的, 電磁力是由光子交換而來, 弱力是由弱規範玻色子交換而來, 強力是由膠子交換而來, 而引力無法進行“量子化”。

廣義相對論認為引力就是空間彎曲而導致的, 但是卻無法把其他三種力進行“幾何化”。

為什麼會造成這種原因呢?

其根本在於兩個理論的數學基礎, 物理意義和哲學思想都有著很大的分歧。 數學原因:廣義相對論是無限可分的, 是連續性的。

量子論是不連續性的, 有最小單位的。

物理原因:

廣義相對論是經典確定理論, 由狀態A可以推論出確定的, 唯一的狀態B。

量子論是不確定性的, 由狀態A到狀態B是不可預知的, 是隨機的過程。

哲學原因:

廣義相對論描述的世界是客觀實在性的, 宇宙與觀測者嚴格區分開, 在觀測過程中觀測者發現了世界。

量子論描述的世界是主觀能動性的, 宇宙與觀測者你中有我, 我中有你, 在觀測過程中觀測者改變和創造了世界。

形象一點說, 廣義相對論描述的是一個美麗, 莊嚴的“和諧”世界。 量子論描述的是一個激情, 奔放的“自由”世界。

主要是量子力學玩的是概率, 愛因斯坦拒絕接受這種不確定性的原理:粒子在時空中的位置永遠不能被準確地測量, 因為量子不確定性的概率不會產生任何確定的結果。

愛因斯坦的理論雖然影響了世界, 但是它任然屬於經典物理學。 愛因斯坦相信只要有足夠的觀測條件和精確的計算,

就能知道一個粒子的準確位置……他把粒子想像成就好比扔出去一個球, 科學家可以準確計算出球的軌跡和落點……

波爾的量子力學正相反, 量子力學認為永遠不可能確定一個單個粒子的位置, 確定了位置就不能確定時間, 確定了時間就不能確定位置……如果這個球極其細小, 那你就沒法完全確定球的落點……只能用概率來解釋說有百分之多少落在這個地方, 有百分之多少落在那個地方……

愛因斯坦並不是排斥統計和概率本身, 而是認為量子力學的理論缺乏足夠的理由。 他最著名的一句話是:上帝是不擲骰子的……

很長一段時間, 這兩個理論都是背道而馳的, 物理界也分成了兩派……兩派人各自研究自己的領域,

但大部分人比較相信量子力學。

晚年的愛因斯坦變得越來越固執, 他不再接收新的物理理論, 一個人獨自研究被稱為二十世紀二十個科學之迷的大統一理論, 企圖把自然界中的電磁、引力、弱、強等各種互相作用力統一起來的理論……

最終讓相對論和量子力學走到一起的是近代科學家證實了黑洞的存在, 黑洞是一個在數學上, 密度品質無窮大, 而體積無窮小的東西……無論人類的科學還多稚嫩多無知, 但是可以確定, 世界上絕對沒有無窮這種東西……

所以科學家們就開始要對黑洞做出解釋,但是無論是量子力學和相對論,都無法單獨對黑洞的內部結構做出合理的解釋,相對論能解釋大品質大密度的東西,而量子力學能解釋小尺度小東西的運動規則……所以只有將兩個理論結合起來才能慢慢探索黑洞的結構……

相對論和量子力學就像是兩節列車,只是人們還沒找到連接兩列列車的方法而已……你不要看現在人類的科技這麼的發達,只是人類對於已經瞭解的東西的利用、發展、改進和改善真的很快,但是對於未知東西的探索卻非常非常的緩慢……

所以科學家們就開始要對黑洞做出解釋,但是無論是量子力學和相對論,都無法單獨對黑洞的內部結構做出合理的解釋,相對論能解釋大品質大密度的東西,而量子力學能解釋小尺度小東西的運動規則……所以只有將兩個理論結合起來才能慢慢探索黑洞的結構……

相對論和量子力學就像是兩節列車,只是人們還沒找到連接兩列列車的方法而已……你不要看現在人類的科技這麼的發達,只是人類對於已經瞭解的東西的利用、發展、改進和改善真的很快,但是對於未知東西的探索卻非常非常的緩慢……

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