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量子力学证明相对论是错误的?

量子理论虽然在上世纪30年代就提出,但是一直到最近几十年才得到迅速发展。而相对论也是建立了100多年,并且100多年来指导这前沿科学的研究,目前为止除了在最前沿的假设理论解释上没有达到非常满意外,在我们所认识的宇宙范围内,并未有能验证其不正确的,也就是说目前为止没有任何一个已知实验或观测显示相对论失效。

相对论和量子理论的所谓矛盾,其实是两者从不同的角度上对客观事物的表达和描述,一个从时空的宏观角度来描述客观现象,而另一个是从微观的角度描述客观现象,所以结果虽然可能有所不同,但并不代表必须有一个是错的。好比一个物体从三个不同角度来看,看到的结果并不一致,但是你能说谁错了吗?

谁看到的是正确的?

量子理论,不仅没有证明相对论是错误的,相反,狭义相对论作为量子场论的基础之一,在世界各大粒子加速器、对撞机上,每天都在被直接验证。从某个意义说,狭义相对论已经深深“嵌入”现代物理学的基础中,我们每天用的电脑、手机、网络、GPS等等,其实都是对狭义相对论的验证。而广义相对论,更多是在天文观测和预言中进行间接验证,前不久美国科学家发现的引力波就是最好的证明。目前为止,还没有发现广义相对论解释不了的事情。

当然,作为一种引力理论,广义相对论也有不少竞争者,也就是其他的理论。虽然其他理论在某些观测现象上也能解释,但是并不能说明这就证明了相对论是错误的。就好比感冒,中医认为是寒气入侵所致,而西医认为是感染细菌病毒。

目前,科学界一直追寻着“大统一理论”,也就是在对自然界的四种基本力进行统一。目前电磁相互作用力、弱相互作用力、强相互作用力均可以进行量子化,它们的界定是能量,并且在当前理论所所及到的尺寸都做了验证,但是在尝试把引力囊括进量子力学框架时却出现了失败,原因是在超微尺度下(小于普朗克长度的距离),空间结构将出现剧烈的涨落。

虽然引力量子化的困难重重,但是目前科学界仍然不少人在苦苦探索,企图“一统天下”。目前已经发展出了许多理论,比较著名的有弦理论、涌现引力、圈量子引力、渐进安全引力、因果集等。

这些理论中,最接近统一的是超弦理论,它认为构成宇宙的基本要素不是粒子,而是一个类似琴弦一样的东西,似乎已经解决了相对论和量子理论的矛盾,使得其相互兼容。然而,超弦理论也还不是完善的,虽然其解释比标准模型更完美,却还面临着不少问题。但是,至少可以在统一的路上迈出一大步了不是,毕竟科学家们就是遇见困难,解决困难的人。

外,虽然量子理论不是爱因斯坦最初提出,但是其提出光的波粒二重性,目前为整个科学界普遍接受。因此,关于爱因斯坦反对量子理论的说法,显然是站不住脚的,他只是不相信宇宙存在不确定的东西,也就是当前所热门量子纠缠问题。“上帝从不掷骰子”,这一句经典的话,竟然成了爱因斯坦反对量子力学的标签。

爱因斯坦其实从1925年开始,一直在追寻统一相对论和量子力学的统一场理论,可惜未能成功,实际上今天为止,科学界都未能实现统一。

目前,科学的精神是“大胆假设、谨慎求证”,而目前太多的民科或者所谓科学喷子,除了无知无畏的大胆外,连反驳证据的逻辑都错漏百出,却还大言不惭的叫嚣。虽然说质疑的勇气可嘉,可不自量、不反省的,更多是别人眼里的笑话而已。

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