量子力学和相对论的矛盾在哪？爱因斯坦下半生都寻找的统一理论

在1915年至1917年，狭义到广义相对论的竖立，掀开了一个时代的篇章，让人们从某种意义上认识了时空的奇妙，深受其时人们的承认以及科学验证其正确性。但在统一时代量子力学的科学索求并不输于相对论，量子力学从基本上让人类熟悉了物质构造及其互相感化。

相对论针对于宏观世界（宇宙天体类），量子力学针对于微观世界（原子原子核类），量子力学和相对论作为现代物理的两大支柱，可两个理论居然格格不入，无法融合统一！是以物理的两大支柱随时间竖立下根深蒂固的矛盾，而每个理论都经得起科学验证，那么存在于哪些矛盾呢？ （原创文章www.jj00.com）

（自媒体久久自媒体）

我们先来认识一下宇宙中存在的四中力:

———电磁力、强力、弱力、引力————

电磁力:电磁力是对照轻易懂得，是指带电物理的互相感化力，也叫静电力，带电体也能够看做是物体带有好多点电荷，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引，生活常见。

引力:万有引力，天然界中最遍及的一种力，两个物理或两个粒子之间发生的吸引力，质量越大发生的引力越大，好比月球和地球之间的引力致使月球绕地球扭转。

弱力:β衰变过程，原子核衰酿成质子失去的能量，应该等于释放出去的电子所携带的能量，然则研究表明电子所携带的能量远远小于原子核释放的能量，能量不守恒了，所以衰变过程放的不光是电子，还放了中微子，促使这种衰变转变一定有一种感化力，后成为弱力。

强力:强建造用使质子和中子连系在原子核中。中子不带电荷，然则质子带点电荷，两者有壮大的排斥力，所以需要一个壮大的“牵引力”让中子和质子连系在原子核内，这种“牵引力”成为强力。

（弱力和强力在爱因斯坦作古后不久被发现的，只在原子核尺寸局限有效，跨越无效）

那么相对论和量子力学矛盾在哪呢？

四鼎力中最弱的力是引力，在我们生活中感触不到万有引力的存在，引力和质量成正比，和距离的平方成反比。那么为什么会有引力的存在呢？

广义相对论中认为质量能导致时空的弯曲，因为太阳的质量大，把时空压凹下去，时空成为一个“碗”状，迫使地球绕着太阳扭转。这种构造发生的“向心力”成为了引力。这是爱因斯坦引力归结为空间弯曲的原因。

假设引力真的存在，那么量子力学中的粒子之间也应该存在着引力，好比电子环绕原子核扭转，然则原子核的体积和质量那么小，基本无法造成空间的弯曲致使电子围绕活动，爱因斯坦相对论时空观或引力理论已不适合用于量子力学。

固然爱因斯坦把引力转换为空间几许图形，但也注释不了微观标准粒子的活动轨迹毫无纪律可言，幻化莫测。

量子力学中认为:

微观世界粒子活动无纪律，相对论的时空弯曲论注释不了，相对论与量子力学的矛盾。

量子力学中粒子无纪律的活动，能够说是“概率型”的。1927年10月，在比利时布鲁塞尔召开了以“电子与光子”为主题的会议，，浩瀚科学家计较量子力学，爱因斯坦认为所有物质活动有可寻纪律的，都是能够较量出活动轨迹和某时间的位置。然而量子力学的粒子活动无确定性让爱因斯坦抛出了个名言

“Goddoesnotplaydice.”——天主是不会掷骰子的。

量子力学拥护者波尔回覆

“Einstein,stoptellingGodwhattodo.”———爱因斯坦，别去敷陈天主应该怎么做。

“天主是不会掷骰子的”这句话是这么来的，跟神论无关。

广义相对论中认为时空是一连的、腻滑的，但在量子力学中认为，时空是由宏大数量的“藐小”空间构成，其长度为普朗克长度（1.6×10⁻³³cm），所以粒子之间的活动是跳跃性而不是一连性，不存在所谓的“中央”。跟广义相对论的时空观相反。其实在宏观角度，相对论跟量子力学并不辩说的，在各自的范畴施展感化。只是时空长度小于或等于普朗克长度时，两者的理论就不相容了，但最求严谨的科学家是不许可如许的问题显现，要寻找原因并决解。

黑洞预言降生于广义相对论的引力场方程。然则跟着较量引力场方程，发现黑洞会无限塌缩下去，最终会成为一个“奇点”（奇点为概念词，透露无限小的点）

黑洞降生于相对论的数学较量，广义相对论中是许可“奇点”的存在的，然则量子力学中以普朗克长度是不许可“奇点”的存在，就像不许可绝对零度存在一般。

爱因斯坦执着于相对论以至忽略了量子力学的可骇，最后才发现两种理论互不相容，出力于寻找统一理论，统一万有引力与电磁力，找到能注释量子力学的成功，也能注释非量子的现象。然则一次一次的失败，直到生命终结也未抛却，抱憾而终。（先帝创业未半而中道崩殂，今世界两分^_^）

超弦理论的思惟是每一种粒子其实都是一根一维的“弦”构成的，这个弦是能够波动，粒子的分歧是因为弦波动所发生的能量分歧，波动越大能量越大，质能关系，质量也就越大。超弦理论的方针很伟大，不单要把四种力（引力、电磁力、强力、弱力）统一路来，更要把所有粒子都统一。其实这四种力只要统一路来，两大物理支柱将协调统一。

M理论号称物理最终理论，或许是爱因斯坦吃力寻几十年的理论吧。其连系了五种超弦理论和十一维空间的超引力理论。M理论最焦点的内容是多维空间，理论物理最终被几许与数论纳入数学系统。物理理论已经慢慢的数字化了。

超弦理论和M理论停留在理论阶段，缺乏科学的验证，或许十年后会降生物理终最终理论，再过十年又来物理终终再最终理论。