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量子物理、相对论、弦理论究竟谁错了?
  2019/7/17 10:39:21 5 引用:人民网
关键词:宇宙 黑洞 反物质 超光速 量子
  现代物理有三个支柱,一是相对论,二是量子论,在宏观领域和微观领域都取得了极为辉煌的成果。但这二个理论在微观领域却发生了严重冲突,因此科学家希望找到一种“终极理论”来解释所有的自然现象,这可能就是第三个支柱--超弦理论。弦理论认为所有的亚原子粒子都类似于橡皮筋的弦,弦以不同的方式振动就表现为各种粒子。弦理论确信至少需要十个维度才能建立一个理论框架,让引力与量子力学互相兼容。弦理论科学家假定,宇宙中所有粒子都被局限在一个四维的膜宇宙中,而膜宇宙又漂浮在一个更高维度的体宇宙,只有几种特殊的粒子可从膜宇宙中穿入穿出,最出众的就是引力子和惰性中微子。

  广义相对论和量子力学的最大冲突在于对四种基本作用力的描述上不能一致。量子力学认为力是由粒子的交换而来的,电磁力是由光子交换而来,弱力是由弱规范玻色子交换而来,强力是由胶子交换而来。 而引力无法进行“量子化”,因此,广义相对论认为引力就是空间弯曲而导致的, 但是却无法把其他三种力进行“几何化”。

  为什么会造成这种原因呢?其根本在于两个理论的数学基础、物理意义和哲学思想都有着很大的分歧。数学原因:广义相对论是无限可分的,是连续性的;量子论是不连续性的,有最小单位的。物理原因:广义相对论是经典因果论,由状态A可以推论出确定的、唯一的状态B;量子论是不确定性的概率因果论,由状态A到状态B是不可预知的,是随机按概率发生的过程。哲学原因:广义相对论描述的世界是客观实在性的,宇宙与观测者严格区分开,在观测过程中观测者发现了世界;量子论描述的世界是主观能动性的,宇宙与观测者你中有我,我中有你,在观测过程中观测者改变和创造了世界。形象一点说,广义相对论描述的是一个庄严的“和谐”世界。量子论描述的是一个激情的“自由”世界。
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