大家好，歡迎收看量子科普第76期，我是常常，今天和大家聊一聊關於現代物理學的兩大支柱：愛因斯坦的相對論與量子理論為何不能相融的事情。
愛因斯坦的相對論解釋的是宏觀世界，而量子力學是微觀量子領域的科學，按照常識來說，宏觀世界是由微觀量子世界組成的，而微觀量子世界被包含於宏觀世界，兩者應該是相輔相成、融會貫通的，但令人奇怪的，解釋宏觀世界的相對論卻無法解釋微觀量子世界，而微觀量子世界的很多現象在宏觀世界中根本就找不到類似現象，甚至連邏輯上都解釋不通，兩種理論根本無法融合，這究竟是怎麼回事呢？
首先來說，愛因斯坦的相對論分為兩個部分：狹義相對論、廣義相對論，狹義相對論主要解釋了牛頓經典力學在宏觀高速世界無法解釋的一些現象（針對於慣性系），而廣義相對論是狹義相對論的推展（非慣性系），主要解釋了時空及引力只是時空扭曲的表現，也正是因為廣義相對論中愛因斯坦關於時空、引力的解釋，與量子力學的時空觀截然不同。
相對論認為時空應該是連續的、平滑的，但是由於量子力學的本質是微觀粒子的不確定性，所以量子力學的時空觀是間斷、起伏、不斷漲落的，這種現象被稱為量子漲落，它是指在空間任意位置對於能量的暫時變化，這種能量的暫時變化會出現在空間中的任何一個地方，所以說相對論是一種絕對論理論，而量子力學的不確定性原理則更像是一種概率學。
愛因斯坦一直對於量子力學表示質疑，愛因斯坦稱：上帝是不會擲骰子的，任何現象的背後都會有其規律的存在，所以愛因斯坦對量子力學的代表人物玻爾展開了一場物理學界的世紀大辯論，愛因斯坦嘗試用絕對論推翻量子力學中的不確定性原理，愛因斯坦晚年也一直致力於研究一種大統一場理論來統一宏觀與微觀世界，但可惜沒有成功。
宏觀世界是確定的，而微觀世界是不確定，宏觀世界是遵循因果邏輯的，但微觀世界卻能將「因為」、「所以」同時發生，宏觀世界中意識不能決定物質，但是微觀世界中，人類的觀察、意識有著不可忽視的作用，相對論的平滑時空觀與量子力學的量子漲落不相容意味著兩者在根本觀點上存在差異，都無法完美的解釋這個世界，難道包含與被包含關係的宏觀、微觀世界真的是相互隔離、沒有聯繫的嗎？
在20世界80年代，一種全新理論似乎可以解決這個難題：超弦理論，超弦理論認為宇宙中的任何物質都是一小段「能量弦線」，大到星系、銀河，小到中子、電子，它們都是根據不同振動與運動而產生的弦，能量與物質並沒有本質的不同，它們都是弦根據原理而振動的產物，它們只是振動頻率不同而已，目前弦理論是最有希望將宏觀世界與微觀世界統一起來的理論，它也在嘗試將表面上不能相容的廣義相對論與量子力學聯繫在一起，只不過過程將十分艱難。