相對論和量子力學之後上百年過去了，物理學為何沒有突破性進展？

2020-08-23 宇宙探索

這種觀點有兩點不嚴謹。

首先，何為「突破性的進展」？

所謂「突破性」本身就是一種主觀上的衡量方式，沒有一種客觀的評價方式。相對論和量子力學後真的沒有突破性的進展嗎？

莫要用我們對物理學淺顯的認知輕易下結論，很多專業性的物理學知識我們並不是十分了解。物理學一直都在進步中，比如說楊米爾斯理論完善了標準粒子模型，從而統一了除引力之外的三種基本自然力，這難道不是顛覆性的進展嗎？

還有楊振寧的宇稱不守恆，不能因為我們不了解就認為它不是突破性的進展。當然還有很多其他物理學專業方面的知識，普通人很難去理解，也沒有機會去了解。

其次，即使真的沒有突破性進展，又能說明什麼呢？大自然法則並沒有規定物理學經過長時間後必須取得突破性進展！

換一種思維方式：牛頓經典力學到相對論的誕生，中間也經歷了兩百多年時間，為何這兩百多年時間物理學也沒有突破性進展呢？

往遠了說，在牛頓經典力學誕生之前的人類幾千年歷史，同樣的也沒有突破性進展！幾千年沒有突破性進展為何沒有人質疑？如今只有100年沒有突破性進展我們就著急了呢？

科學，尤其是物理學是需要大量的積累，需要一代代物理學家為之付出，積累到一定階段，一定會取得爆發，取得突破性進展。

我們只知道牛頓發現了萬有引力定律，卻不知在牛頓之前，有伽利略，克卜勒等著名物理學家早就為牛頓開闢了一條通向萬有引力的道路。我們只知道相對論，卻很少關注在相對論的誕生之路，在愛因斯坦提出相對論之前，麥克斯韋，龐加萊，洛侖茲，閔科夫斯基等都對愛因斯坦提出相對論有深刻影響！

科學的發展總是這樣，發展到一定階段，一定會有科學家站出來捅破那層通向「突破性進展」的「窗戶紙」！在捅破這層「窗戶紙」之前，科學一直都在漫長的積累中，隨時等待著爆發！

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    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？
  • 相對論和量子力學的主要矛盾是什麼?
    量子力學量子力學其實是由於黑體輻射的危機所導致的。當時普朗克發現，如果假設能量是連續的，理論和實驗觀測就沒有辦法擬合了。於是，他提出了「量子」假說，認為能量存在最小的單位，也就是說能量是一份一份的，這也就解決了黑體輻射。
  • 為什麼相對論比量子力學更容易被人接受?
    相對論和量子力學是上個世紀物理學建立起的兩座科學大廈，物理學也就此從經典物理學跨入現代物理學。相對論給人類帶來了全新的時空觀，廣義相對論將引力進行了幾何化處理。量子力學的建立使人類認識到世界是不連續的，量子世界中的反常與人類的日常生活經驗總結完全不相符。
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    糾纏的粒子有驚人的特性，所以它被量子力學拒之門外。這些特性無法被廣義上的量子力學描述，所以一般認為這些特性還不是量子力學的一部分。量子力學不主張非慣性系下的第二宇宙速度，很難用經典理論和量子理論解釋成薛丁格方程，超弦理論和弦論尚未形成其自洽體系量子力學本身有一些體系設定是與經典力學有衝突的。
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    牛頓力學在過去兩百年內穩穩地統治著物理學。這種情況直到20世紀才被打破，牛頓力學遲遲解決不了黑體輻射和光速不變這兩朵物理學天空中的烏雲，這兩大問題的解決也分別催生了量子力學和相對論。相對論和量子力學都可以說是人類智慧的結晶，它們都經過了最嚴格的實驗驗證，都是當前最成功的理論。 但是量子力學和相對論卻有著難以調和的矛盾，愛因斯坦晚年為了解決這個矛盾曾一度致力於勾畫大統一理論，然而事違人願，愛因斯坦直到去世都沒有解決這個問題。大家知道，牛頓力學在宏觀低速的世界裡很適用。
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    電和磁的統一(發現無形的領域)，與放射性(新發光的能量)的存在，與相對論(時間膨脹、長度收縮,時空的扭曲)，和量子力學(其激進的關於因果關係和影響觀察者的角色在測量)，物理學是宇宙取代有序發條不可思議的方式。
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    在物理學上有兩個奇蹟年，1666年的牛頓奇蹟年，以及1905年的愛因斯坦奇蹟年；牛頓建立經典力學基礎，完成了物理學上的第一次大統一，天上和地面的物理規律都能在牛頓力學的範疇內得到解釋；愛因斯坦則實現了時間和空間、質量和能量的統一。
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    要說物理學體系的建立，還要從牛頓發現萬有引力開始。牛頓發現萬有引力奠定了近代物理學的基礎，牛頓用引力描述了世界的規律以及宇宙的運行。牛頓首次解釋了地球之所以能夠圍繞太陽運動就是因為太陽擁有強大的引力。此後，在此基礎上，近代物理學進入了蓬勃發展的階段。