量子物理学和广义相对论？统一广义相对论和量子理论的关键在于寻找一种新的理论框架 广义相对论和量子理论是物理学中的两大基石，但它们各自描述的物理现象和尺度截然不同，难以直接融合。广义相对论主要描述宏观世界的引力现象，如天体运动和宇宙演化，而量子理论则揭示微观世界中粒子的行为和相互作用规律。为了统一这两大理论，物理学家们进行了长期的探索和尝试。一、那么，量子物理学和广义相对论？一起来了解一下吧。
都没赢，二者皆为现代物理学的基础。而且相对论直接和间接地催生了量子力学的诞生，也为研究微观世界的高速运动确立全新的数学模型。
20世纪的前几十年是物理学奇迹的年代。首先，爱因斯坦的相对论彻底改变了我们对空间、时间、运动和引力的看法。然后，20年代和30年代的量子革命颠覆了我们对亚原子世界的所有直觉。广义相对论和量子力学一起使我们能够解释几乎所有观察到的基本现象，它们预测了许多意想不到的现象，这些现象后来都得到了证实。
然而，这两种理论在根本上相互矛盾。自物理学黄金时代以来的一个世纪里，我们一直试图调和两者，但都没有成功。广义相对论和量子力学之间究竟有什么冲突？
广义相对论是爱因斯坦的伟大引力理论，在其中质量和能量的存在弯曲了空间和时间的结构，而反过来也影响了物体的运动。广义相对论描述了一个巨大的宇宙，而量子力学则谈论了亚原子世界。它将粒子描述为具有无限可能性的波，其观察到的性质本质上是不确定的。我们对宇宙的体验，似乎是从这个充满可能性的景观中，以奇怪的但在数学上可预测的方式提取出来的。
该数学始于薛定谔方程，该方程通过时间和空间跟踪这些概率波。但是薛定谔方程以老式的牛顿方式将空间和时间视为根本上分离的。这明显是有问题的，而保罗·狄拉克用电子的相对论波动方程解决了部分问题。如今，现代量子场论充分结合了狭义相对论的时空融合，然而它还是没有包含广义相对论所预测的时空弯曲。
相对论是关于时空和引力的基本理论，主要由爱因斯坦创立，分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论)。相对论的基本假设是光速不变原理，相对性原理和等效原理。相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学，不适用于高速运动的物体和微观条件下的物体。相对论解决了高速运动问题；量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论极大的改变了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“同时的相对性”，“四维时空”“弯曲空间”等全新的概念。
狭义相对论
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狭义相对论，是只限于讨论惯性系情况的相对论。牛顿时空观认为空间是平直的、各向同性的和各点同性的的三维空间，时间是独立于空间的单独一维（因而也是绝对的）。狭义相对论认为空间和时间并不相互独立，而是一个统一的四维时空整体，并不存在绝对的空间和时间。在狭义相对论中，整个时空仍然是平直的、各向同性的和各点同性的，这是一种对应于“全局惯性系”的理想状况。狭义相对论将真空中光速为常数作为基本假设，结合狭义相对性原理和上述时空的性质可以推出洛仑兹变换。
广义相对论
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广义相对论是爱因斯坦(Albert Einstein)在1915年发表的理论。
量子力学和广义相对论是二十世纪两个非常成功的理论，但令人惊讶的是这两个理论在现有的框架下是相冲突的。简单说来，量子力学认为没有任何东西是静止不动的，任何东西都有起伏涨落(测不准原理)。广义相对论认为时空是弯曲的，弯曲时空是万有引力的起源。将这两个理论结合就可以导出时空本身也是每时每刻都在经历着量子的起伏涨落。在大多数情况下，这些涨落是很小很小的，但在一些极端情况下，比如说在极短距离下、在黑洞的视界附近，在大爆炸的初始时刻等等，这些量子涨落将变得非常重要。在这些情况下，我们现有的理论(量子力学和广义相对论)是不适用的，只能得到一些结果为无穷大荒谬结论。很显然，我们需要一个更完备的理论。 令人惊讶的是，从粒子物理学中发展起来的弦理论提供了这一问题的答案。在弦理论中，由于弦的延展性(一维而不是一个点)，引力和光滑的时空观念在比弦尺度还小的距离下失去了意义，时空量子泡沬由“弦几何”代替了。现在，用弦理论已经解决了有关黑洞量子力学问题的一些疑难。如何用弦理论来说明宇宙大爆炸的初始起点仍然是一个没有解决的大问题。
广义相对论和量子力学是二十世纪影响最大的科学理论，没有高低之分，都对物理学的发展起到了极大的促进作用。广义相对论和量子力学是二十世纪中重要的物理学理论，对物理学以及科学大发展都起到了促进作用，有人说，在这两者之中，谁才是二十世纪影响最大的科学理论呢？其实，对于这个问题的回答，有着多种多样的答案，每种答案都有着自己的独特性，根据个人愚见，广义相对论和量子力学这两种理论，在物理学中的影响几乎是一样的。广义相对论指导了人们发现了宇宙中神秘的天体——黑洞；而量子力学引导了人们向更深层次的超自然现象进行思考。 众所周知，广义相对论和量子力学这两者一直到现在都无法用某种理论对他们进行统一，那么，在未来的十年、甚至几百年中，广义相对论和量子力学有可能被统一起来吗？我认为，在未来，广义相对论和量子力学是可以被统一的。把广义相对论和量子力学的统一起来是个复杂的工程，科学家根据探究实验发现，和广义相对论相对应的兄弟狭义相对论与量子力学有着微妙的联系，狭义相对论与量子力学都是在微观世界下的理论。如何把狭义相对论与量子力学有机统一呢？超弦理论就是狭义相对论与量子力学统一过后的产物。为了狭义相对论与量子力学的平衡，科学家花费了不少功夫。
以上就是量子物理学和广义相对论的全部内容，综上所述，广义相对论和量子力学在基本原理、解的稳定性以及各自适用领域等方面都存在矛盾。这些矛盾促使理论物理学家不断寻求一个包含广义相对论和量子力学基本特点的更普遍的理论。内容来源于互联网，信息真伪需自行辨别。如有侵权请联系删除。
