我想知道弦理论与量子力学及相对论的关系?

是否可以统一这两种理论?
2024-11-22 04:44:03
推荐回答(4个)
回答(1):

1 经典物理被量子力学和相对论取代。
2 相对论打破了经典物理对时空的看法,但仍带有决定论的色彩。
3 量子力学阐释了粒子是有波动性的,物理量是有不确定性的(否定了决定论),但是时空观上仍是经典的。
4 自然界有四大基本作用:万有引力、电磁力、强相互作用、弱相互作用。力都靠力场传递作用,比如说引力靠引力场传递作用,电磁力靠电磁场传递作用……力学问题的极致就是场论。
5 广义相对论就是引力场的理论,广义相对论认为引力场是时空曲率不均匀的体现。
6 量子力学考虑了狭义相对论和多体理论后就是量子场论,但这里的相对论只是修正,量子场论的时空观仍然是经典的。
7 量子场论认为力场实际上就是交换作用子的结果:电磁场就是交换光子;强作用场就是交换胶子;弱作用场就是交换规范玻色子。量子场论已经自洽地统一了电磁力、强相互作用和弱相互作用(大统一理论),只剩万有引力。
8 如果用量子场论来刻画引力场(量子引力理论),引力场就是在交换引力子,然而计算发现引力场是不规范的场,求不出引力子,因此无法用量子场论刻画引力,只能用广义相对论。
9 弦理论是再用弦来刻画场,施瓦茨用弦理论计算,结果中发现了引力子,并且结果自洽
10 弦理论再发展成超弦/M理论,可以自洽地统一所有作用力。
11 超弦/M理论的时空观仍然是经典的,并且结论难以用实验验证,究竟正确与否还有待考证。
12 除了弦理论以外,还有圈理论等量子引力理论能从量子场的角度刻画引力,圈理论时空观是相对论性的,但是结果不自洽。
13 超弦/M理论、圈理论、黑洞热力学都有望统一量子力学和相对论,但是每种理论都有自身的缺陷,有待发展。
14 如果量子引力理论有了自洽的结果,并且理论的时空观是相对论性的,那么引力的所有信息就全明了了,就是全息引力理论
15 电磁力已经和弱力统一(电弱相互作用);电弱作用可以再和强相互作用统一(大统一理论); 如果全息引力理论成功,四大基本作用就完全被统一,此时物理终极目标“万有理论”就完成了。
16 万有理论是还原论的极致,在呈展论看来还不能“万有”,究竟结果如何仍需要实验来检验。

回答(2):

不可能,这量子力学和相对论都是相对正确,却互不兼容,如果统一,必然有新的理论来推翻这两种理论,弦理论未经过实验室验证,是否能成为相对正确理论还有待考证,能否成为终极理论,路还很长

回答(3):

简单讲弦理论就是为了统一引力理论和电磁理论。
目前看来有希望,然而还是有很大距离的。
建议你看格林的《宇宙的琴弦》

回答(4):

相对论、量子论、弦理论,它们到底有什么不同?