爱因斯坦的相对论是否已被量子理论淘汰了?

书中有路

爱因斯坦的相对论并没有被量子理论淘汰了!相反,相对论和量子力学融合在一起形成的理论在过去半个多世纪里影响了很多代人。这些理论叫相对论性量子理论,其中比较成功的理论是量子电动力学、量子色动力学。这两个理论服从狭义相对论也服从量子力学!所以题主的问题可以有很明确的答案:没有!

相对论分为经典相对论和量子化的相对论。经典相对论是不考虑量子效应的相对论,爱因斯坦当年提出的相对论就是经典相对论。但是随着量子力学的建立,相对论量子化理论也逐渐被物理学家找到了。起初是以克莱因、高登、狄拉克提出的相对论性量子力学为代表,但是后来发现,相对论性量子力学存在严重的不自洽性,必须要修改。为了获得自洽的相对论性量子理论,一大帮物理学家投身到这一理论建立大业之中!随后,物理学家发展了量子力学,建立了量子场论。早期的量子场论是二次量子化的量子理论,它比量子力学这种一次量子化还“量子化”的理论。后来,费曼建立了路径积分量子化。量子场论可以通过经典场论的路径积分量子化来实现。量子电动力学是经典电动力学量子化的理论,也是最成功的量子场论之一。该量子理论成功地解释了电磁力的相互作用机制,并且精确地计算了电子内禀磁矩。而几十年以后,量子色动力学建立。该量子理论有成功地解释了强核力的相互作用机制。这些量子理论,都服从狭义相对论性协变,同时它们又是量子理论。

相对论和量子力学其实有矛盾,但是同时又有“共同语言”。狭义相对论性量子场论就是弱化了狭义相对论和量子力学矛盾的理论。目前还没有建立广义相对论性量子场论,因为广义相对论和量子力学之间的矛盾无法通过纯粹的场论进行弱化。如何建立广义相对论量子理论或者说量子引力,是当代理论物理的一大难题。不过,现在已经获得了很多有价值的理论模型,比如说双复制模型(这个只有专门研究量子引力的清楚它是什么,我在以前的回答里解释过,这里略),比如说引力对偶模型等。

就说这么多吧。


科学联盟

可以明确地说,爱因斯坦的相对论从来没有被量子力学淘汰。我们每天都要用到的定位功能,就是用到了相对论效应。一天到晚嚷嚷着要推翻相对论基本上都是一些民科人士,在他们看来,一代又一代的顶级物理学家还不如他们这些物理还没学好的人,题主勿要轻信他们的呓语。

在相对论中,早在半个多世纪之前,没有涉及引力的狭义相对论已经成功地与量子力学结合成了量子场论。物理学家在全世界建造了各种粒子加速器,它们每天都在验证量子场论的正确性。

另一方面,虽然作为引力理论的广义相对论和量子力学目前尚未统一,但这两个理论在各自领域都是十分成功的理论。广义相对论早在100多年前提出之后不久,就得到了水星近日点进动以及星光偏转实验的证实。广义相对论预言了各种引力现象,包括引力红移、引力透镜效应和引力波,这些现象都逐一得到越来越精确的观测实验的证实。毋庸置疑,广义相对论在描述引力方面取得了巨大的成功。

但问题是,广义相对论的建立基于弯曲时空,这使其很难与基于平直时空的量子力学相统一。目前,物理学家还在积极发展理论来调和这两种理论。

虽然相对论还存在一些问题,就算未来的物理学家提出了替代相对论的更好理论,但这也不能说相对论是错的,只能说明这个理论具有局限性。未来物理学家一定还会继续使用相对论,因为该理论在一定范围内很好用,这就像我们至今还在使用具有局限性的牛顿力学一样。


火星一号

答:不知道题主的观点从哪里来的,爱因斯坦的相对论并不会被量子力学淘汰。


相对论不会被任何理论淘汰,如果有一天真的发现了新的理论最多只能是对相对论的修正。物理理论的伟大之处在于不会被推倒从来,我们至今所形成的物理理论框架,是大部分巨人努力的共同成果。

爱因斯坦的相对论和量子力学是20世纪物理学的两大支柱。

两种理论应用领域不同

相对论现多被用于宏观大尺度上,人类认知中的时间和空间至此已经发生天翻地覆的变化。量子力学多用于微观尺寸上的规律,对于宏观上的延续尚无成果。低速宏观是牛顿经典力学的天下。

理论统一

相对论中的狭义相对论可以和量子力学很好的统一,两种理论相对的地方就是四大基本作用力被两种理论分别解释。量子力学本质上解释了出引力外的其它作用力,而广义相对论对引力从本质上给出解释。

最可能出现的情况

两种理论虽然水火不容,但是都在各自领域发挥着作用,并不会被谁所淘汰,最可能出现一种新的理论会是两种理论的统一和修正。超弦理论现在是大统一理论的热门竞选者。


以上是我的答案,欢迎你关注点评。


黑洞家的铲屎官

二者又不是对立关系,只是部分论点不同。而且爱因斯坦不擅长现场辩论输给波尔,还有一个特立独行的薛定谔,一个猫的死活让所有人陷入沉思。共同促进,发展,不要搞成对立的两派。他们的争论是智慧的碰撞,不是吵架。我个人喜欢薛定谔的这个说法,触摸到了缘起性空的门槛。王阳明回答山间的花那个问题时,也是类似的。


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