1樓:巴黎迷霧
弦理論(string theory),即弦論,是理論物理學上的一門學說。弦論的乙個基本觀點就是,自然界的基本單元不是電子、光子、中微子和誇銷告克之類的粒子。這些看起來像粒子的東西實際上都是很小很小的弦的閉合圈。
弦理論會吸引這麼多注意,大部分的原因是因為它很有可能會成為終極理論。目前,描述微觀世界的量子力學與描述巨集觀引力的廣義相對論在根本上有衝突,廣義相猜姿對論的平滑時空與微觀下時空劇烈的量子漲落相矛盾,這意味著二者不可能都正確,它們不能完整地描述世界。而除了引力之外,量穗斗絕子力學很自然的成功描述了其他三種基本作用力:
電磁力、強力和弱力。弦理論也可能是量子引力的解決方案之一。超弦理論還包含了組成物質的基本粒子之一的費公尺子。
至於弦理論能不能成功的解釋基於目前物理界已知的所有作用力和物質所組成的宇宙以及應用到「黑洞」、「宇宙大**」等需要同時用到量子力學與廣義相對論的極端情況,這還是未知數。
自己看吧弦論給出了基本粒子的定義而基本粒子正是量子力學相對論的基礎研究物件。
廣義相對論和量子力學在哪個地方發生了嚴重的衝突
2樓:各種怪
嚴重衝突:
廣義相對論和量。
子力學的最大沖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」。
廣義相對論(general relativity) 描寫物質間引力相互作用的理論。
量子力學(quantum mechanics)是研究物質世界微觀粒子運動規律的物理學分支,主要研究原子、分子、凝聚態物質,以及原子核和基本粒子的結構、性質的基礎理論它與相對論一起構成現代物理學的理論基礎。
3樓:網友
純手工幫你寫的哦~~~
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。
而愛因斯坦的理論雖然影響了世界,但是他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,就能知道乙個粒子的準確位置。他把粒子想象成就好比扔出去乙個球,科學家可以準確計算出球的軌跡和落點。
而波爾的量子力學正相反,量子力學認為永遠不可能確定乙個單個粒子的位置,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,而是因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2個理論都是背道而馳的,物理界也分成了2派。2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,乙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,黑洞是乙個在數學上,密度質量無窮大,而體積無窮小的東西。無論人類的科學還多稚嫩多無知,但是可以確定一樣東西就是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,相對論能解釋大質量大密度的東西,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線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。
4樓:南國情豆緣
量子力學和廣義相對論的矛盾主要體現在引力難以量子化上。
首先要梳理一下量子力學和相對論結合的過程。最早將量子力學和狹義相對論成功結合的是狄拉克方程。狄拉克方程成功解釋了費公尺子自旋產生的原因,並預言了正電子,很快得到實驗證實。
但它的「負能海」等結果還是不夠自然。這個問題在量子場論下才得到解決,首先狄拉克自己對電磁場做了量子化,場的量子是自旋為1的光子。隨後海森堡和泡利又提出了更廣義的場正則量子化形式,約當和魏格納對狄拉克方程做了場量子化,場的量子為自旋1/2的費公尺子。
至此量子力學和狹義相對論成功結合為了平直時空背景下的量子場論。
量子場論在粒子物理學上取得了巨大的成功,建立在量子場論基礎上的量子電動力學(1965年諾貝爾物理學獎),電弱統一理論(1979年諾貝爾物理學獎),量子色動力學(2003年諾貝爾物理學獎),三者合稱粒子物理標準模型,完整地描述了四種基本力中的電磁力,弱力和強力。其中電磁力和弱力的統一理論已經被實驗證實(1984年諾貝爾物理學獎),它們和強力的統一也早已有了完整的理論模型,但暫時未被實驗證實。
四種基本力只剩下由廣義相對論描述的引力了,但是利用量子場論來描述引力的時候,出現了巨大的困難。因為它的「荷」是質量,這就導致在量子場論的微擾方法下,任何粒子,無論是有靜質量還是動質量,都要和引力子耦合,包括引力子也要和自己耦合,這樣計算費曼圖會產生一堆無窮大。在量子電動力學和電弱統一理論裡,無窮大可以通過重整化消除,但是引力做不到。
超弦理論可以通過有限大小的弦來代替量子場論中無限小的基本粒子,從而解決無窮大發散問題,而且引力子可以和其它基本粒子一樣自然地出現,所以被譽為最有希望統一四種基本力的理論。不過超弦理論離實驗驗證的條件太遠(探索蒲朗克尺度以下),我懷疑人類文明到盡頭也未必能觸及。
還有一種方案是直接認為廣義相對論是基本的,不對其做量子化,而是直接在廣義相對論的彎曲時空背景下建立量子場論。但這隻屬於形式上的統一,並不是根本上統一。
5樓:關雲羽長
廣義相對論類似客觀唯心主義,量子力學類似主觀唯心主義。
量子力學中i,為什麼量子力學必需引入複數?i與planck常數在其中有什麼意義?
這是對易關係要求的,是純虛數 為什麼量子力學必需引入複數?i與planck常數在其中有什麼意義?應該可以這樣理解 薛定諤方程是與牛頓能量動量關係對應的 e p 2 2m 1 e h 2 2 p h 2 k 3 id dt 4 k i 代爾算符 5 將 2 3 代入 1 可得到光學色散關係,由 4 5...
阿爾伯特 愛因斯坦為什麼不接受量子力學
因為目前哥本哈根學派是用統計的概率來解釋量子力學的,不符合經典物理的思想,因此愛因斯坦說 上帝不會擲骰子 他不認可測不準原理,認為那就是扯彈 為什麼愛因斯坦為什麼到去世都不肯相信 新量子力學 因為他覺得新量子力學是不夠完整的。愛因斯坦並沒有否認量子力學,他獲得noble price的正是他提出光量子...
為什麼說量子力學和廣義相對論很難統一
是決定論與概率論的矛盾。相對論既要因果又要實際存在的 量子力學有理論的因果就行了 實際怎樣不管 量子力學為什麼與相對論中的引力無法統一起來 我相信地球上還沒有人能正確回答這個問題。因為我們現在學的量子力學大部分都用經典力學的基礎而使用的定律 但是愛因斯坦使用的是非線性引力定律 這個是完全不一樣的 所...