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当代物理学界最大的矛盾,爱因斯坦直到一生也能没解决!

2024-06-23 13:20:07 来源:成都高端茶预约-成都高端茶-成都预约品茶 作者:综合 点击:283次

近百年来,当代的矛盾爱到生无数物理学家通过不懈努力建立起来的物理物理学大厦上面一直被一朵乌云笼罩着,这朵乌云直到今天都没有散去。学界



在19世纪末和20世纪初,因斯也量子力学和相对论横空出世,坦直让我们对现实世界有了颠覆性的没解认知,这两个理论也成为了现代物理学大厦的当代的矛盾爱到生两大基石。

爱因斯坦的物理相对论,统治着我们所在的学界宏观世界,几乎完美地描述了宇宙万物的因斯也运行规律,尤其是坦直庞大的天体,比如恒星,没解行星等。当代的矛盾爱到生



不过一旦到了微观世界,物理面对微小的学界粒子,相对论突然变得无能为力,必须用另一套完全不同的理论才能诠释,这个理论就是量子力学。

相对论统治着宏观世界,而量子力学统治了微观世界,两者在各自的领域都堪称完美,不过一旦试图把两者融合在一起,矛盾就凸显出来了。

比如说,当我们穿梭到138亿年前的宇宙大爆炸时刻,到达宇宙大爆炸瞬间,在那个体积无穷小能量无穷大温度无限高的奇点面前,量子力学和相对论便会彻底决裂。



时间在奇点停止了,一切都是未知,都是不确定,不知道。无论是量子力学和相对论在奇点面前都显得无能为力。

那么,如果我们将相对论和量子力学融合在一起,能够诠释宇宙诞生的过程吗?



从相对论的角度来讲,我们所在的时空是连续平滑的,就像弹性布料那样还可以弯曲,折叠,具体体现出来的就是万有引力。



但是从微观角度来看,又是另一番景象。量子力学告诉我们,时空是离散的,是不连续的。当我们从庞大的宏观世界来到微小的量子世界时,发现一切都变了。

原来我们以为的现实存在突然间变得不确定。量子世界的一切都是不确定的,都只能用概率去描述。同时,在量子世界,时间和空间都变得混乱起来,那完全就是一个喧嚣的世界,违背常理,违背我们日常生活经验的世界!

在那里,时间和空间完全扭曲,完全变得不确定。我们熟悉的上下左右前后概念,在那里全部不见了。



也就是说,在量子世界,你无法确定自己的位置,此刻你可能位于A点,但下一刻你就可能随机出现在B点,或者同时出现在A和B两点。

更不可思议的是,你在来到某个地方之前,其实你早就已经在那里了,说白了就是结果出现在原因之前,这完全违背了宏观世界的因果律。

量子世界的这种不确定性,让很多物理学界大佬都感到困惑不已,甚至根本不愿意承认真的存在如此诡异的现象。



比如说爱因斯坦,他也是量子力学的奠基人之一,但对量子力学的不确定一直非常反感。爱因斯坦认为,量子力学中的不确定性并不是量子世界的本质,背后一定存在着某些未被发现的隐变量,这种隐变量给了我们不确定性的错觉。

于是,爱因斯坦的整个后半生几乎都在做一件事:统一相对论和量子力学,建立一个大统一理论,能够诠释一切大自然现象。但可惜的是,直到去世,爱因斯坦也没能完成这项宏伟的创举。



爱因斯坦去世之后,科学家们并没有放弃对大统一理论的追求,他们沿着前辈们走过的路继续前行,并提出了多种前沿理论,比如说量子场论,圈理论,还有更前沿的弦理论,超弦理论等。

每一个理论都有让人惊喜的地方,但每个理论似乎都有缺陷,以至于都无法通向最终的大统一理论。

但科学家们知道,一定会有更高级的理论在等待着他们,因为无论是量子力学还是相对论,一旦遇到奇点这个特殊的存在方式,都完全失效。人类已知的大自然法则在奇点面前完全失效。

广义相对论预测了黑洞的存在,之后科学家们确实证实了黑洞确实存在,并在2019年首次拍摄到了黑洞的照片。但奇异的黑洞让广义相对论无能为力,量子力学也不能解释。

面对黑洞和奇点,科学家们很苦恼。有些科学家甚至认为奇点根本就不属于我们世界的事物,完全就属于另外一个世界。

但这种观点更多的被认为是在“逃避”。人类已经观测到了黑洞的存在,意味着一定会有某个物理定律来解释黑洞。



这个物理定律是什么,在哪里?

我们不知道,但肯定不是相对论,也不是量子力学。会不会是相对论和量子力学的结合体呢?

或许是,但科学家们始终无法把相对论和量子力学完美地结合在一起,这也是如今无数科学家努力的方向,他们知道一座物理学界的圣杯在等待着他们!

作者:综合
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