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科学真如表面那般强大完美了吗?看相对论和量子力学间的较量

科学真如表面那般强大完美了吗?看相对论和量子力学间的较量

近些年来科学技术飞速发展,各种高科技产品层出不穷,我们受惠的同时也不由感慨当下科学技术的强大和完美。大家都知道,科技是建立在已经掌握成熟的理论基础之上的。而现如今物理界的两大理论支柱——相对论、量子力学竟是水火不相容,还真担心他们“互斗”的两败俱伤造成科学界的大灾难呢。

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在基础思想方面,相对论认为偶然是不存在的,一切都是决定性的可以预知的。就像佛家里讲的“因果循环,报应不爽”一样。而量子力学却认为所有事情的发生都是偶然的,没有什么事情是冥冥之中就注定的。我下一秒会遇见谁,会发生什么事都是随机的,就像掷骰子一样,可能是1~6中的任何一个。

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有趣的是,相对论的创始人爱因斯坦当年就放话:“无论如何,我都确信,上帝不会掷骰子。”这句话后来也成为辩驳量子力学“不确定性”理论的口头禅。

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在解释引力及时空方面,相对论认为引力(我们习惯说的重力)实际上是时空弯曲的表现。

有个比喻非常形象:如果你把一个铁球放在一个平坦整齐的床上,铁球周围的床单就会凹陷下去,那么经过铁球边的东西就会往铁球靠拢。在这个比喻中,铁球就好比地球,床单就好比时空,而我们地球上的所有事物都在凹陷弯曲的时空中向地球靠拢着。

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而量子力学也承认时间空间是“一家子”,但它不认为时空会弯曲,时空应该像一张新床单一样是干净平坦的。引力这种东西就是床单上密密麻麻的细小颗粒之间的某种联系而已。

支撑起我们现代科学的两位擎天巨人彼此谁也不认同谁,但他们都为我们人类立下了汗马功劳。相对论与我们生活息息相关,无论是各大医院的化疗机器,各地的核电厂还是遍及全球的GPS导航系统都与它有千丝万缕的联系。量子力学应用则更为广泛,手机,显示器,激光,精度极高的钟表等等都是量子力学的“子孙后代”。

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不过我们对这两大理论的认知尚还处于一种肤浅的阶段,“理论利用率”还较低,这可能是我们无法调和他们分歧的原因。也许在不久的将来,一种全新的科学理论将横空出世,以某种智慧的姿态使两大理论化敌为友,使我们的科学真正趋向于强大完美。

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