愛因斯坦的相對論與量子力學是不是衝突了

時間 2022-03-30 13:08:27

1樓:俗夫論科學

愛因斯坦理念與量子力學相悖,後者真的推翻了部分宇宙定律嗎?

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

子力學的最大衝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:angela韓雪倩

1、廣義相對論和量子力學的最大衝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。

2、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」。

3、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。

4、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,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。

4樓:匿名使用者

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...只是人類對於已經了解的東西的利用,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.....

5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。但這只屬於形式上的統一,並不是根本上統一。

6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。

為什麼量子力學和相對論有矛盾呢?

7樓:zxx一本正經

牛頓力學在過去兩百年內穩穩地統治著物理學。這種情況直到20世紀才被打破,牛頓力學遲遲解決不了黑體輻射和光速不變這兩朵物理學天空中的烏雲,這兩大問題的解決也分別催生了量子力學和相對論。

相對論和量子力學都可以說是人類智慧型的結晶,它們都經過了最嚴格的實驗驗證,都是當前最成功的理論。 但是量子力學和相對論卻有著難以調和的矛盾,愛因斯坦晚年為了解決這個矛盾曾一度致力於勾畫大統一理論,然而事違人願,愛因斯坦直到去世都沒有解決這個問題。

大家知道,牛頓力學在巨集觀低速的世界裡很適用。但是在巨集觀高速領域就需要相對論來解釋了,在微觀高速領域就需要相對論量子力學來解釋了。

其實量子力學和相對論的衝突重要體現在《廣義相對論》中的引力上。我們知道相對論分成《狹義相對論》和《廣義相對論》,前者發表於1905年,並衝破了牛頓絕對時空觀的桎梏,是對時空觀的全新詮釋,但卻只適用於慣性系。而《廣義相對論》是對狹義相對論的推廣,從而更好的闡釋了引力的本質只是時空彎曲的表象,並適用於非慣性係,且具有協變性。

量子力學和相對論的矛盾不在狹義相對論的時空觀上,而是體現在廣義相對論上。 我們知道,大自然中有四種基本相互作用力,分別是強相互作用力,弱相互作用力,電磁作用力,還有引力。而前三種力都是屬於量子力學研究的範疇,只有引力是廣義相對論研究的範疇。

相對論中的引力必然屬於經典世界。而其他三種力都屬於超乎常理的微觀世界,用相對論解釋前三種力顯然是不行了。同樣地,用量子力學解釋引力也顯然是行不通的。

而且在微觀領域,粒子的運動極其詭異,它們既是波粒二象性的,又遵守態疊加原理,甚至還有魔鬼般的超距作用——量子糾纏。而電子繞原子核運動並沒有固定軌道,它們會隨機出現在原子核外的某一空間點上,而我們只能用電子雲這樣的概率方式來量化電子的運動軌道,那麼廣義相對論的引力方程顯然是不能解釋這種現象的。

近一百年來,物理學家們都嘗試著統一相對論和量子力學,企圖找到大統一理論來調和雙方。但是很遺憾,但目前為止,大統一理論並未建立起來。但被眾多科學家給予眾望的大統一理論便是超弦理論。

超弦理論認為量子力學和相對論都不是終極理論,因為物質的本質並不是實在的,微觀粒子只是非物質狀態的一種弦的振動。弦的不同形式振動會產生各種最基本的物質粒子。這樣以來,大自然中的四種基本相互作用就可以被統一起來了。

8樓:小宇哥看娛樂

因為這兩個概念的內容是有一些類似的,而且會產生一定的交集,所以才會存在一定的誤解。

9樓:飛燕聊情感

其實量子力學和相對論的衝突重要體現在《廣義相對論》中的引力上。我們知道相對論分成《狹義相對論》和《廣義相對論》,前者發表於1905年,並衝破了牛頓絕對時空觀的桎梏,是對時空觀的全新詮釋,但卻只適用於慣性系。而《廣義相對論》是對狹義相對論的推廣,從而更好的闡釋了引力的本質只是時空彎曲的表象,並適用於非慣性係,且具有協變性。

10樓:小九七

量子力學的世界中巨集觀世界的理論在那裡行不通,是乙個全新的微觀世界,適用於全新的物理法則。

詳細解釋一下為什麼相對論和量子力學是矛盾的

11樓:d**id烏霆殲

愛因斯坦最早注意到量子力學與相對論的不相容性.在1927年的第五屆索爾維會議上,愛因斯坦對剛剛建立的量子力學理論表示了不滿,他在反對意見中指出,如果量子力學是描述單次微觀物理過程的理論,則量子力學將違反相對論.1935年,在論證量子力學不完備性的epr文章中,愛因斯坦再一次揭示了量子力學的完備性同對論的定域性假設之間存在矛盾.

在愛因斯坦看來,相對論無疑是正確的,而量子力學由於違反相對論必然是不正確的,或者至少是不完備的.1964年,在愛因斯坦的epr論證的基礎上,貝爾提出了著名的貝爾不等式,這一不等式進一步顯示了相對論所要求的定域性與量子力學之間的深刻矛盾,並提供了利用實驗來進行判決的可能性.根據貝爾的分析,如果量子力學是正確的,它必定是非定域的.

利用貝爾不等式,人們進行了大量實驗來檢驗量子力學的正確性,其中最有說服力的是阿斯派克特等人於1982年所做的實驗,他們的實驗結果證實了量子力學的預言,並顯示了量子非定域性的客觀存在.儘管量子非定域性的存在已經為實驗所證實,然而,量子力學與相對論的不相容問題至今仍然沒有得到滿意的解決.根本原因在於,一方面,量子力學的理論基礎仍沒有堅實地建立起來,另一方面,量子力學所蘊含的非定域性又暗示了相對論的普適性將同樣受到懷疑.

愛因斯坦的相對論會被推翻嗎,愛因斯坦的相對論會被推翻嗎?

如果事實證明中微子的速度真的超光速,那麼愛因斯坦的相對論就會被改寫,他的相對論是基於任何物質都不可能超光速的前提下的,所以到現在為止,還不能充分證明中微子真的超光速,相對論還沒有被推翻,只能說相對論正面臨挑戰。真正的科學思維是,新理論是舊理論的完善,而不是說新理論要推翻舊理論。就像牛頓力學,雖然說在...

懂愛因斯坦相對論的請來解釋下,愛因斯坦相對論給解釋一下,要通俗易懂哦

我也不是特別懂,說一下供你參考。光速不變時狹義相對論的乙個假說,及前提。這個前提的得來是由於麥克斯韋的電磁方程中電磁波速度沒有明確的參照系而得來。光子的沒有靜質量是應為相對論的理論前提是光速為萬物速度極限所造成。其實,在承認愛因斯坦的狹義相對論的時候,就要放棄牛頓時空觀,這樣其實可以得到自洽的解釋的...

關於愛因斯坦的相對論問題

打個比方 如果和你火車乙個方向跑 你比火車慢的話,你會覺得火車在前面 一但你速度超過火車,你會發現火車就開始後退了 是的根據愛因斯坦的狹義相對論 當某物體的速度超過光速時 就會時間到流 因為你的速度比光速快 光反射到某物體上卻無法到達你的眼中 所以你看到的是原來的世界的東西 因此就回時間倒流 你應該...

愛因斯坦的相對論是否據有真實性,愛因斯坦的相對論是否真的存在有些可疑地方?

當然有,那是現代物理學的理論基礎 愛因斯坦的相對論是否真的存在有些可疑地方?一下相對論主要指廣義相對論 相對論的主要問題在於 相對論和量子力學是不可調和的,兩者不可能可以同時成立。目前相對論主要處理一些巨集觀,高速的物體,量子力學用於原子尺度的研究。兩者在各自的領域都運作的很好。但宇宙是很極端的,比...

愛因斯坦相對論主要講的是什麼,愛因斯坦的《相對論》主要講述的是什麼內容?

廣義的相對論是指相對概念的論述,最常見的相對概念是大 小 多 少,相對於1,10是多的,相對於100,10是少的。通常所說的相對論,特指愛因斯坦相對論。相對論的產生,全部是由特定的人從特定的角度去論述問題,而全面的論述問題,無論何人,都會同意,就是客觀論述就是科學規律,因此科學不存在相對論。愛因斯坦...