量子力学与广义相对论的矛盾怎么解决?

发布网友发布时间：2022-04-27 00:18

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热心网友时间：2022-06-21 14:37

首先你要搞清楚一件事，广义相对论是经典理论，不是量子理论，它的作用和麦克斯韦方程式差不多的，所以从一开始它就只能描绘引力的波和场的性质，无法描述引力的粒子性和量子性。然后，你说的量子力学是广义的，狭义的量子力学只能研究粒子的波动性，不能研究波的粒子性。具体地说，从经典上理解为粒子的东西，如电子、质子、中子等，我们通过量子力学波动化它们研究他们波的性质。然而这不能研究大量粒子系统以及粒子的产生湮灭问题，于是我们请出量子场论，把狄拉克方程理解成场算符，而不是单个粒子的波函数，用正电子这种更自然的形式去代替狄拉克海这种不自然的形式，这又被称为二次量子化。而对于从经典物理上看是波的东西，比如电磁波，引力波，我们一开始就是用场方程描述它们的，所以它一开始就有波动性，而粒子性呢？量子力学回答不了，所以任何一本量子力学的书都会提到光子却从未处理过光子。量子场论回答这些问题时，直接就可以把场方程量子化，也就是只有一次量子化。目前为止除了电磁力外，强力弱力都长着麦克斯韦的嘴脸，无非是多了内部自由度不阿贝尔了，甚至加上希格斯场来破坏一下对称性，本质上和麦克斯韦方程区别不大，所以电磁场量子化成功了，强力弱力也不虚，而希格斯粒子发现后更是一统天下。而引力场呢？虽然可以写成麦克斯方程类似的样子，但有个问题，电磁场是联络，引力场是度规，是比联络更高一级的东西。那你说我不要度规只要联络呢？不行！联络只影响求导，度规还要影响积分！反正，爱因斯坦方程和麦克斯韦方程长得太不一样，你要他们表现出类似的行为本来就不现实，你用一个处理麦克斯韦方程的工具去处理爱因斯坦方程本来就是做梦。

热心网友时间：2022-06-21 14:37

量子力学和广义相对论的统一由来已久，自从1915年Einstein建立广义相对论，以及上世纪20年代量子力学的理论体系构建起来后，人们便开始寻求两者相统一的理论，也即引力量子化方案。这一理论工作具有重要意义，目前已知的四种相互作用——弱相互作用、强相互作用、电磁相互作用和引力相互作用，电磁和弱相互作用已经在上世纪统一为电弱理论，而它和强相互作用也已经可以形成所谓“大统一理论”，它们的界定是能量，在能量高于电弱能标时，电磁相互作用和弱相互作用统一起来，在能量高于大统一能标时，电磁、弱、强三折统一起来。然而引力却一直没有能够成功，一个很重要的原因是到目前为止，一直没有成功的引力量子化方案。

热心网友时间：2022-06-21 14:38

科学家是为人类的进步探索宇宙人生，互联网时代人人都可以用实践检验，如果是正确的可以坚持，错误的话可以改正。也许爱因斯坦的时代没有发现统一四种物理力的公式，与当时的数学水平有一定的原因，也许整体数学和整体数学公式，Z=SYW是互联网时代在中国发生的奇迹，整体数学公式和过去任何数学公式不同的是整体数学公式也是整体宇宙学定律，宇宙可能来自真空量子起伏，所谓可观测宇宙的外面就是真空，真空与可观测宇宙是一体的，能够启发人们对宇宙人生的理解，例如：根据整体宇宙学定律发现第五种力是宇宙整体动态平衡力！例如：根据有关真空的科学实验，真空不是什么都没有，而是会随机产生正与负的虚粒子，当正负虚粒子对碰撞时又转化为真空的能量，真空是不稳定的，真空量子起伏，是能量、质量、时空的来源！

热心网友时间：2022-06-21 14:38

在最开始的时候引力量子化的难度被严重的低估了。原因就是因为有引力波的存在，科学家们希望通过微扰的方法，把背景时空固定为闵式度规，然后微扰的小量满足引力波的波动方程。就是一个固定的湖面上传播各种微弱的引力波这样一个模型。因为波粒二象性，完全类比成电磁场的量子化，引入产生消灭算符，应用正则量子化方法，可以得到引力子。但是这种方法是有着严重的问题的，那就是所谓的重整化困难。重整化是一个非常深刻而又困难的东西，我也知之甚少，就不多谈了。