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为什么量子力学不能解释引力现象?

这个问题非常复杂,需要极为复杂的物理/数学知识,本来不想回答的。但是看到你的问题引出一大群民科胡说八道,我觉得有必要简单说一说以正试听,以免一群民误人子弟。

弄清楚量子力学为啥无法解释引力,我先简单介绍一下量子力学是如何描述这个世界的。

首先,在量子力学的核心思想就是量子化,用量子的角度去解释世界。所以量子力学标准模型中,把世界上所以粒子分为两大类,费米子和玻色子。

费米子就是构成我们这个世界的基本粒子,具有一定的质量。而玻色子则是传递作用力的粒子。


量子力学认为,是玻色子在费米子之间传递,从而产生了作用力。

比如,传递电磁力,胶子传递强相互作用,w玻色子和z玻色子传递弱相互运用。

以上量子力学的这些理论,已经完美的解释了除引力外的三种基本力,也和实验现象完美符合。并且我们也在实验室里发现了光子,胶子等等这些玻色子。所以说在这些方面量子力学是非常成功的。

但是,如果按照量子力学的理论来解释引力,就必然存在一种玻色子,叫做引力子

但是问题是,不仅仅因为我们在实验室从来没有发现过引力子,而且单是从理论上在量子理论上引入假想的引力子,就会导致一系列严重问题。所以量子引力理论根本无法建立。

所以,我简单概括一下,量子力学为啥目前还无法描述引力,已知的问题如下。

根本无法发现引力子。无法发现的原因不仅仅是实验精度不够,而且也无法预言引力子的存在。因为现代发现某种基本例子,都是通过这种例子发生某种相互作用,产生其他粒子的方法。到目前还没有引力子和其他粒子相互作用的知识。

引入引力子会导致量子力学无法自恰。也就是说,即使我么假想已经存在引力子,把引力子的特性带入量子力学,会使量子力学产生相互矛盾。

引力无法量子化。在量子力学的海森堡不确定原理下,粒子的位置与速度无法同时确知,尚不清楚如何决定一个粒子的引力场。

量子引力理论会和广义相对论产生严重冲突。我们知道,相对论的核心就是非绝对时空观。而量子力学则建立在类似牛顿力学的绝对时空观之上,在量子力学中,时间是非相对的,并且空间是平直的,这就导致了个相对论的严重冲突。

尤其是最后一点,对于量子力学来说最为致命。因为目前广义相对论已经完美的解释了各种引力现象,并且引力波在2017年也被我们观测到,广义相对论正确性毋庸置疑。但是如果用量子力学来解释引力,似乎又意味着广义相对论是错的,这根本不符合逻辑。

所以这就是为什么量子力学到现在解释不了引力。同时广义相对论也无法解释电磁力。也许这意味着我们需要一种全新的理论。这也是目前理论学家的努力方向。但是遗憾的是,目前真的是看不到方向。

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