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相对论和量子热学之间的矛盾是哪些?

更新时间:2023-09-21 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

物理”,是人类研究宇宙中物质基本结构和物质运动规律的学科,简单来说,数学就是一门探求宇宙本质,挖掘宇宙起源奥秘的学问。月球上的每位人都想找到生命的意义,而且生命存在的“意义”没有标准答案,每位人都能找到属于自己的意义,而在数学学中,我们可以去探求宇宙存在的意义,以及宇宙演变的过程。6yv物理好资源网(原物理ok网)

每每我们谈到科学家,第一时间想到的肯定是化学学家的名子,例如说“牛顿”“爱因斯坦”“霍金”这些著名的科学家都是化学学家,同时化学学家的物理通常都不会太差,这种顶尖数学学家都是出乎我们想像的“天才”。6yv物理好资源网(原物理ok网)

化学学家的伟大在于她们的发觉可能会改变整个世界,数学学仍然在打造着我们对这个宇宙的基本认知,例如说爱因斯坦的广义相对论直接改变了我们对时空的认知,哈勃证明了宇宙在膨胀,直接改变了人类对宇宙整体的认知,量子热学的诞生改变了我们对微观粒子的认知,甚至让我们对宇宙的本质形成了怀疑。6yv物理好资源网(原物理ok网)

目前,人类数学学两大理论基础是“相对论”和“量子热学”,可以说人类对宇宙的全部认知都包括在这两个理论中了,但是这两个理论之间却存在着和比较大的“矛盾”,为何量子热学和相对论难以相容呢?6yv物理好资源网(原物理ok网)

相对论,是爱因斯坦提出的理论,可以分为“狭义相对论”和“广义相对论”,是一门研究“时空”和“引力”的理论,在近来一些年,化学学家觉得人类现今的数学理论可以分为“经典理论”和“非精典理论”,所有的量子理论都属于“非精典理论”,倘若从这个角度去思索的话,相对论也应当属于“经典”理论,这儿的精典是指类似于精典热学这些构建于人类的认知和常识的理论。6yv物理好资源网(原物理ok网)

爱因斯坦的相对论对人类世界影响深远,远远要比量子热学的影响大,狭义相对论的质能多项式成为了人类核能的基础经典物理相对论和量子物理,不论是核电站还是原子弹都构建在质能多项式这个理论基础之上。6yv物理好资源网(原物理ok网)

在人类的传统认知中,质量和能量是八杆子打不着的两个观点,并且在相对论手指出,质量和能量似乎是等价的,物质具备的能量会以质量的方式彰显下来,因而所以的物质也许就具备着大量的能量,并且只有在非常极端的环境下,物质内具备的能量能够被释放下来。6yv物理好资源网(原物理ok网)

在广义相对论中,重新定义了时空和引力,精典热学崛起于牛顿定义了引力这个概念,爱因斯坦第二次定义了引力,他觉得引力并不是某种力,是“时空弯曲”,一个物体的质量会导致时空的弯曲,质量越大,物体的密度越高,让时空弯曲的程度就越高。不只是空间会弯曲,时间也会弯曲,由于时间的本质就是在描述物体运动快慢的数学量,当空间形成弯曲时,物体在这个弯曲空间联通的时间也会相对变慢。6yv物理好资源网(原物理ok网)

相对论主要研究在高速运动和强引力场的情况下物质的规律,可以说相对论就是人类研究宇宙中宏观物体的理论基础。6yv物理好资源网(原物理ok网)

相对论的提出,间接地促成了量子热学的诞生,爱因斯坦也为量子热学提供了许多帮助,他是量子热学重要的奠基人之一。6yv物理好资源网(原物理ok网)

时至今日,量子热学依然是最让人吃惊和困惑的理论,由于量子热学中的一些现象完全颠覆了我们的认知,但是在精典热学中完全没有类似的现象,相对论只要你仔细思索一下才会会发觉,爱因斯坦的理论还是很合理的,而且量子热学中的想像会让你怀疑这个世界的本质。6yv物理好资源网(原物理ok网)

在薛定谔这个猫这个思想实验中,猫的生死由镭的衰变决定,而且镭的衰变时间是难以预估的,它可能早已衰变了,也可能永远不会衰变,只有你打开装着猫的袋子能够判定这个猫的生死,并且你打开袋子的动作会造成仓鼠的死亡,所以在你没有观察这个猫的时侯,猫的状态就和镭一样,处于“又生又死”两种状态的叠加态中。6yv物理好资源网(原物理ok网)

后续的一系列研究强调,观察者的观察可能会影响宇宙中已然发生的客观现实,在我们观察不到的地方,所有的量子都是处于“波粒二象性”的叠加态中,只有在我们观察后就能确定这个量子的状态。6yv物理好资源网(原物理ok网)

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还有“量子纠缠”这样的神奇现象,我们暂时未能解释为何量子纠缠后的两个量子可以在顿时作出变化,虽然这些变化不传递信息,它一直是超远距离的“瞬间作用”。6yv物理好资源网(原物理ok网)

量子热学主要是研究宇宙最基本单位的构成和变化,也就是各类基本粒子是如何组成我们这个宇宙的。6yv物理好资源网(原物理ok网)

好多人觉得,量子热学和相对论的矛盾是由于“量子纠缠”这个现象难以解释,由于在相对论中是不容许超光速现象存在的。6yv物理好资源网(原物理ok网)

虽然相对论和量子热学最大的矛盾并不是量子纠缠,而是两个理论对于四大基本力的解释未能相容,同时在物理上也难以相容。量子热学目前早已统一了宇宙中的三种基本力:“电磁力”“弱力”“强力”,然而量子热学难以解释引力的是如何存在的。6yv物理好资源网(原物理ok网)

量子热学觉得宇宙中的一切现象和力的传递都可以被视为基本粒子交换形成的,并且引力难以量子化,量子热学为了解释引力打造出了“引力子”这个概念,并且一直没有找到真正的引力子,相对论对引力的描述才是最正确最合理的。同时在物理上,二者也难以相容,难以被归纳于一个标准模型下,可以说引力是量子热学解释整个宇宙的最后一块拼图,然而量子热学虽然对引力有些无能为力。6yv物理好资源网(原物理ok网)

除此之外,两个理论的宇宙观也存在矛盾,从量子热学的角度去思索,这个宇宙是遵照“决定论”的,而在量子热学中,宇宙的本质是非决定论,一切都是不确定的。6yv物理好资源网(原物理ok网)

量子热学和相对论是从不同尺度描述宇宙的两个理论,一个描述宏观,一个描述微观经典物理相对论和量子物理,存在难以相容的地方很正常。其实人类未来的理论,可以整合这两个理论,成为真正的“大一统理论”。6yv物理好资源网(原物理ok网)

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