相對論和量子理論的衝突及解答,相對論和量子理論有什麼衝突,有什麼理論能夠解釋嗎?

2022-03-17 18:47:52 字數 5141 閱讀 3638

1樓:

相對論分為狹義和廣義。狹義的是研究高速運動的,廣義是研究宇宙空間的。

量子力學是研究微觀物質世界的。

他們存在的衝突不是很明顯,因為研究的不是乙個系統。

聯絡倒是有的,因為微觀粒子的運動都是高速運動,與狹義相對論相關聯,波爾在解決氫原子能級的經典處理時提出了幾個假設,就利用了狹義相對論得出的質能方程e=mc^2,從而得出了e=pc。從而在量子理論建立時由德布羅意提出的駐波量子化概念提到了e=hv和p=hk這樣的假設條件,引出了量子論的建立。

關於廣義相對論與量子理論的關聯倒是不怎麼理解。

據說傳說中的弦論就是量子論和相對論結合的產物,你可以看看相關方面的介紹,弦論我沒有具體的學習過,不敢斷言。

2樓:匿名使用者

乙個是微觀,乙個實巨集觀。不具有可比性,只有部分聯絡性

3樓:匿名使用者

弦論最大的麻煩就是沒有實驗證明。

相對論和量子理論有什麼衝突,有什麼理論能夠解釋嗎? 5

4樓:匿名使用者

上面的兄弟說的好像也不算是衝突吧,乙個是巨集觀上的,乙個是微觀上的,愛因斯坦曾試圖把兩種理論統一起來,但失敗了。超弦理論我覺得不能解釋,這個理論是存在於10維時空中的,2023年,威滕建立了m理論,超弦理論只是11維(除4維外全都捲曲起來)的膜的邊緣而已,這個可以解釋。

5樓:匿名使用者

最主要的是廣義相對論的時空是光滑的,而量子論認為在極小尺度時時空是破裂成碎片狀或泡沫狀。

超弦理論好像可以解釋。

6樓:盧奇菲羅之翼

比如某些情況下,比如量子糾纏態,其傳播速度可以無視,這就與相對論最大速度不可超光速相牴觸···其他諸如此類的不協調還有很多······

為什麼說量子論和相對論是衝突的?

7樓:匿名使用者

相對論與量子論的適用條件不同,乙個是巨集觀,乙個是微關,量子論可以得到實驗很好的支援,因此信者眾多,而愛因斯坦的相對論,有很多問題,甚至沒有乙個實驗是在其假設條件下做出的,愛因斯坦假設任何「靜止」的慣性參照系,測得的光速不變,大學課本中假設任何參照系測得的「真空」中的光速不變。現在有一種普適相對論,正在得到推廣,不僅能解釋巨集關的光問題,也能解釋微觀的光問題。

參見百科詞條:普適相對論。

8樓:烏不歸

乙個方面在某些地方(如黑洞處)只要兩者結合就會爆出一些無窮大。相對論與量子論都是建立在對光量子性質的特殊強調基礎上,其中相對論特別強調了光量子的速度性質,而量子論又特別強調了光量子在蒲朗克常數中表現出來的性質。至於光速的特性又是什麼決定的?

光速的特性與相對論所推導出來的結論(狹義相對論效應)之間除了表面的數學邏輯上的聯絡之外又有什麼內在的物理聯絡?為什麼非光速粒子的運動規律的表示式中,光速這一常數起了關鍵作用?這一切都不是相對論本身所能告訴我們的,這是相對論的假設所散發出來的神秘氣氛。

此外,量子論同樣對光量子規律中得到的蒲朗克常數進行了推廣。在這個推廣過程中,只是純粹的假設起了作用,至於這個推廣所賴以成立的內在根據是什麼?光子與非光子為什麼都具有波粒二象性;光速粒子與非光速粒子之間截然不同的速度特性又是什麼機制造成的?

這一切量子論也都沒有交代。由此可見,雖然在表面上量子論與相對論由於都與光子的性質相關而看起來有統一的基礎,但實際上由於兩者都只分別以光子的某一方面的性質作為自己的出發點,因而不能認為兩者本質上有共同的基礎。但它們的出發點所涉及的性質都與光子有關這一點又預示了兩者有共同的基礎,這一點正好是我們的物理學發現所揭示的。

我們正是從光子的光速性質與蒲朗克常數性質的統一出發將狹義相對論歸結為量子論。另外,廣義相對論通常被認為是狹義相對論的推廣,但是,這只是從相對性原理一面看其聯絡。實際上,就廣義相對論本質上是一引力理論而言,乃與狹義相對論不相關的,它乃是對牛頓的萬有引力定律的發展。

如果說狹義相對論是在相對時空的表面名義下實際上揭示的是:粒子與絕對空間在運動速度不同時所表現出來的相互作用關係的不同,從而引起了粒子的存在性質(質量、壽命等)的變化的話,——而牛頓力學認為不存在這種變化——,那麼,廣義相對論則是在彎曲空間的名義下,實際揭示的是:質量與空間的相互作用表現在質量大小的不同時,從而引起了質量對空間的反作用的不同(即絕對空間性質在場的影響下表現出了對質量影響的變化)。

9樓:匿名使用者

主要是時空無法量子化。

另外量子論把時空當做背景,這和它處理其他三個相互作用不一樣。

10樓:恰同學少年

相對論是描述巨集觀宇宙的理論,但在微觀粒子方面有所不適。

量子論是描述微觀粒子的理論,但在巨集觀宇宙方面有所不適。

11樓:匿名使用者

那得先知道相對論是什麼東西 量子論還好說 狹義相對論都玩死人了 你省省吧 要不去找個教授或者院士問問

廣義相對論和量子力學在哪個地方發生了嚴重的衝突

12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。

13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。

14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.....

15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(2023年諾貝爾物理學獎),電弱統一理論(2023年諾貝爾物理學獎),量子色動力學(2023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(2023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。

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目前矛盾很大 但是霍金正在試圖統一他們 超弦理論完全可以,有興趣讀一讀 宇宙的琴弦 這本書,裡面對超弦理論如何消除量子理論和相對論的矛盾講得很詳細 相對論和量子力學一樣嗎?有何區別?當然不一bai 樣了!這兩者的適用領域du是不同的。zhi 就說通俗點吧!牛頓dao 的經典內力學是描述巨集觀物體容 ...

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什麼是時空?時空有盡頭嗎,又始於何時何處?新的系列,時空畫卷,山海經系列我們穿梭千年,這次我們要穿梭百億年,去尋找時空的開端,啟航。因為光沒有質量,0乘以無窮大還是0.量子力學就是以高等數學為基礎,分量化物質等能量,不具有一般規律的數學研究!相對論是將物理學擺脫數學模型理想化!自己去翻書看就行了,初...

相對論與量子力學,如今通過量子力學和廣義相對論的描述

其實,光子是很奇特的粒子,它要麼總以真空中的光速c這唯一的一種速度運動,要麼根本就不存在!其根源就在於光子的靜質量為0,這決定了它不能以任何低於c的速度運動,否則其動質量就總是0 僅在達到光速時,其動質量才能達到乙個有限值 0質量就意味著它不存在!注意,只有靜質量不為0的普通物質在達到光速時才會質量...