愛因斯坦的相對論是否已被量子理論淘汰了?

書中有路

答:不知道題主的觀點從哪裡來的,愛因斯坦的相對論並不會被量子力學淘汰。


相對論不會被任何理論淘汰,如果有一天真的發現了新的理論最多隻能是對相對論的修正。物理理論的偉大之處在於不會被推倒從來,我們至今所形成的物理理論框架,是大部分巨人努力的共同成果。

愛因斯坦的相對論和量子力學是20世紀物理學的兩大支柱。

兩種理論應用領域不同

相對論現多被用於宏觀大尺度上,人類認知中的時間和空間至此已經發生天翻地覆的變化。量子力學多用於微觀尺寸上的規律,對於宏觀上的延續尚無成果。低速宏觀是牛頓經典力學的天下。


理論統一

相對論中的狹義相對論可以和量子力學很好的統一,兩種理論相對的地方就是四大基本作用力被兩種理論分別解釋。量子力學本質上解釋了出引力外的其它作用力,而廣義相對論對引力從本質上給出解釋。
(所有圖片來源網絡,侵刪)

最可能出現的情況

兩種理論雖然水火不容,但是都在各自領域發揮著作用,並不會被誰所淘汰,最可能出現一種新的理論會是兩種理論的統一和修正。超弦理論現在是大統一理論的熱門競選者。


以上是我的答案,歡迎你關注點評。


黑洞家的鏟屎官

愛因斯坦的相對論並沒有被量子理論淘汰了!相反,相對論和量子力學融合在一起形成的理論在過去半個多世紀裡影響了很多代人。這些理論叫相對論性量子理論,其中比較成功的理論是量子電動力學、量子色動力學。這兩個理論服從狹義相對論也服從量子力學!所以題主的問題可以有很明確的答案:沒有!

相對論分為經典相對論和量子化的相對論。經典相對論是不考慮量子效應的相對論,愛因斯坦當年提出的相對論就是經典相對論。但是隨著量子力學的建立,相對論量子化理論也逐漸被物理學家找到了。起初是以克萊因、高登、狄拉克提出的相對論性量子力學為代表,但是後來發現,相對論性量子力學存在嚴重的不自洽性,必須要修改。為了獲得自洽的相對論性量子理論,一大幫物理學家投身到這一理論建立大業之中!隨後,物理學家發展了量子力學,建立了量子場論。早期的量子場論是二次量子化的量子理論,它比量子力學這種一次量子化還“量子化”的理論。後來,費曼建立了路徑積分量子化。量子場論可以通過經典場論的路徑積分量子化來實現。量子電動力學是經典電動力學量子化的理論,也是最成功的量子場論之一。該量子理論成功地解釋了電磁力的相互作用機制,並且精確地計算了電子內稟磁矩。而幾十年以後,量子色動力學建立。該量子理論有成功地解釋了強核力的相互作用機制。這些量子理論,都服從狹義相對論性協變,同時它們又是量子理論。

相對論和量子力學其實有矛盾,但是同時又有“共同語言”。狹義相對論性量子場論就是弱化了狹義相對論和量子力學矛盾的理論。目前還沒有建立廣義相對論性量子場論,因為廣義相對論和量子力學之間的矛盾無法通過純粹的場論進行弱化。如何建立廣義相對論量子理論或者說量子引力,是當代理論物理的一大難題。不過,現在已經獲得了很多有價值的理論模型,比如說雙複製模型(這個只有專門研究量子引力的清楚它是什麼,我在以前的回答裡解釋過,這裡略),比如說引力對偶模型等。

就說這麼多吧。


科學聯盟

可以明確地說,愛因斯坦的相對論從來沒有被量子力學淘汰。我們每天都要用到的定位功能,就是用到了相對論效應。一天到晚嚷嚷著要推翻相對論基本上都是一些民科人士,在他們看來,一代又一代的頂級物理學家還不如他們這些物理還沒學好的人,題主勿要輕信他們的囈語。

在相對論中,早在半個多世紀之前,沒有涉及引力的狹義相對論已經成功地與量子力學結合成了量子場論。物理學家在全世界建造了各種粒子加速器,它們每天都在驗證量子場論的正確性。

另一方面,雖然作為引力理論的廣義相對論和量子力學目前尚未統一,但這兩個理論在各自領域都是十分成功的理論。廣義相對論早在100多年前提出之後不久,就得到了水星近日點進動以及星光偏轉實驗的證實。廣義相對論預言了各種引力現象,包括引力紅移、引力透鏡效應和引力波,這些現象都逐一得到越來越精確的觀測實驗的證實。毋庸置疑,廣義相對論在描述引力方面取得了巨大的成功。

但問題是,廣義相對論的建立基於彎曲時空,這使其很難與基於平直時空的量子力學相統一。目前,物理學家還在積極發展理論來調和這兩種理論。

雖然相對論還存在一些問題,就算未來的物理學家提出了替代相對論的更好理論,但這也不能說相對論是錯的,只能說明這個理論具有侷限性。未來物理學家一定還會繼續使用相對論,因為該理論在一定範圍內很好用,這就像我們至今還在使用具有侷限性的牛頓力學一樣。


火星一號

相對論已淘汰了許多偽量子理論。

本質一:我們的宇宙規律統一,否則不同宇宙。

相對性原理是一切物理理論的基石。愛因斯坦相對論Theory of reIativity有個基本假設,相對性原理一一宇宙中所有物理規律統一。

我們基本處在地球環境中,在說科學,思考科學,提出物理定律,stemmer認為,目前科學只在地球環境中驗證。地球在公轉、自轉,還隨同太陽系繞行銀河系,地球環境中找不到絕對的慣性系,所有驗證都在加速系中進行。狹義相對論講,物理規律與參照系(慣性參照系)的選擇無關,廣義相對論則推廣到具有加速度的參照系中,物理規律在所有加速系中統一。

如果把相對性原理否決了,那麼所有的科學驗證就都是笑話,量子力學的驗證也就沒有了相同條件,也就驗證不了。如果物理規律在不同加速系下不統一,那麼《三體》中揚冬說的“物理已死”就真的成真了,科學將不復存在。

一百多年前,全世界相信絕對時空,在找絕對參照系,始終沒有找到。愛因斯坦獨具慧眼,即然絕對時空找不到,那就乾脆拋棄絕對時空觀,提出了,相對性原理,物理規律與參照系選擇無關,並推廣到加速系中,相對靜止下物理規律、定律統一。

宇宙物理規律統一,是第一準則,違反必偽。任何相對正確的理論,必可反覆實驗驗證,一個人不可淌過同一條河流。

顛覆認識之一:相對性原理是所有科學基石。

本質二:我們的宇宙最速光速,否則不同宇宙。

愛因斯坦寧願相信未知隱變量,而不相信超距作用。stemmer也認為(以下簡稱St),宇宙中所有效應,都得通過介質傳遞。真空不空,真空也是介質,我們的宇宙中介質傳遞效應有個最高速度一一光速。

物理定律與參照系的選擇無關,不同參照系下,宇宙物理規律統一。St,科學研究探索的是宇宙現象中的因果關係,科學研究基於因果論,一切違反因果論的理論,忘了本。一切有因,有因必有果,先有因後有果,因果之間必有直接媒介。媒介介質傳遞效應最高速度一致,

光速在所有參照系下不變。

顛覆認識之二:光速不變原理源於相對性原理。

光速不變本質是所有效應傳遞最快速度統一。

光速不變原理是相對論的另一個基本假設,St,本質上可塑源於相對性原理與因果論。相對論講的光速不變,普通理解,僅指光在真空中的傳播速度不變。

顛覆認識之三:光速本質為最快效應傳遞速度。

量子力學顛覆了對真空的認識。不確定性原理告訴我們,真空不空。所有的科學實驗都沒有表明光有加速度。光沒有加速度。

顛覆認識之四:光速不變,在所有介質中不變。

在介質中,在均勻介質中,無論介質多厚,光的傳播速度始終不變,介質對光沒有加減速。St,光在不同介質分界面之間,光的傳播速度有所改變,其改變性質與在均勻介質中間原因一致,根源均在於介質與光發生了效應,光被捉了又放,或繞了彎,總之只是受延遲了。

顛覆認識之五:光的傳播始終受到截停效應。

相對性原理與光速不變原理就是狹義相對論,狹義相對論推論有諾侖茲變換、鐘慢尺縮效應、質增效應、質能方程E=MC²。

對光速不變原理、狹義相對論推論中的諾侖茲變換、鐘慢尺縮效應、質增效應、質能方程E=MC²,有許許多多的解讀,也有許許多多的質疑,大多數正面解讀,絕大多數的負面質疑,都存在錯誤,都曲解了相對論。

關於光速不變,許多人看不到光速不變的背後,光的頻率、波長、能量、動量在變。有的混淆了參照系,將不同參照系間的相對速度也按諾侖茲變換來計算,而不能自圓其說。

關於鐘慢尺縮效應,許多人將鐘慢尺縮效應割裂開來,忘了在進行相對參照系下的諾侖茲變換,忘了相對時間,從而解釋不清,解釋不了雙生子詳謬。St,相對論中的時間是相對時間,是虛時間,不是實時間。鐘慢尺縮效應是同步發生的,尺縮只是觀測結果,實際上沒縮,鐘慢效應也是如此,實際上沒慢。

相對性原理告訴我們,相對靜止狀態下,無論在地面上,還是太空自由落體中,物理規律一致,物質反應速度一致,時間流逝一致,實時間一致。

顛覆認識之六:相對論時間是觀測現象虛時間。

你在運動,你的時間不會因為不同的觀察者觀察而改變,雖然不同速度的觀察者觀察認為你的鐘表與他的快慢不一致。你的腳指頭比頭運動得多,運動得快,受到地球引力效應更大,不會讓你的腳指頭的時間走得更慢些,也不會讓你的思考由腳指頭決定。將雙生子詳謬變成三胞胎,其中有個是個超人,總處在雙生子中間,在超人看來,雙生子的時間時時一致,回到一起,一起變老,沒特例。只是距離遠了,存在觀測光速延遲效應,看到的總是過去,觀測到的時間總是慢了,所以衛星通訊、定位得考慮鐘慢效應。

顛覆認識之七:宇宙的實時間雖難對時但一致。


質增效應、質能方程是狹義相對論重要推論,質能方程不僅僅是E=MC²,而實際長這樣:

E²=(PC)²+(MoC²)²,轉換可得質增效應方程:

M=Mo/√(1-V²/C²),其中P=MV,只有當P=0時,即相對靜止時,才E=MC²。

當P不為零時,即存在相對速度,相對速度不一樣,才產生質增效應。

在微觀上,量子總在運動中,始終找不到相對靜止的點,運動是絕對的,質增效應總是發生,注意觀察質能方程,P=MC,M是即時的,質增效應是實實在在的。

顛覆認識之八:相對論推論質增效應是實效應。

天才的數學家、物理學家保羅·狄拉克,理解了相對論,真懂相對論,將質能方程開了方,得到了狄拉克方程:

Eψ=(▽·pC+βMC²)ψ,▽·為狄拉克算符,展開: Eψ=[(α1p1+α2p2+α3p3)C+βMC²]ψ,其中α、β為四個對稱關係的矩陣,為四個對稱關係的純虛數。E=hυ,P=h/λ。 狄拉克方程的形式很多,有的更加簡潔,但統統都內含虛數,都內含普朗克常數。 狄拉克方程其中的解,預言了正電子,後來科學家發現了正電子,狄拉克方程預言了反物質,後來科學家實驗得到了反物質。

狄拉克方程下的量子力學與狹義相對論完美結合,無縫聯接。

然而,從沒有看到天才的狄拉克,真懂相對論的狄拉克對廣義相對論作出評論。

廣義相對論在狹義相對論基礎上,增加了一條原理一一等效原理,加速系與引力效應等效,慣性質量與引力質量等效。

愛因斯坦只說引力是時空彎曲效應,沒說時空彎曲的機制,愛因斯坦窮其一生研究,也不知所以然。

只講一點狄拉克沒講的本質:

顛覆認識之九:相對論其實無狹義廣義之分。

狄拉克方程下的量子力學已與廣義相對論完美結合,無縫聯接,而科學界統統不知。

問世間誰懂相對論?愛因斯坦、愛丁頓、狄拉克。偉大學者楊振宇先生,自稱不懂相對論,活著的還有誰真懂?真懂的會說量子力學與相對論不融洽?不融洽的才是錯的,好不好。

廣義相對論預言了引力波,引力波的發現又一次佐證了廣義相對論。St認為,所有與相對論中相對性原理、光速不變原理矛盾的理論,所有認為存在超距作用等等的量子力學,都將會被證明是偽科學。

相對論已淘汰了許多偽量子理論,而不自知。


stemmer

【淺見】量子力學主要針對原子、分子範疇內的研究理論,適用於徵觀空間尺度;相對論則是針對超視距的大尺度空間的理論,規定光速不變且不可超越。量子力學與相對論分屬兩個不同世界,目前為止還沒有多少研究證明相互間有多少交集,更談不上誰否定誰、替代誰。

量子力學理論近幾十年得到較廣泛的應用和驗證,尤其在粒子物理和量子化學方面。但仍時有受質疑聲,如量子糾纏的觀測、應用等。

而相對論近幾十年來,很少得到成功應用和驗證,光線彎曲、引力波的觀測則是少有的成功例子。由於規定光速不變、不可超越等因素而常受質疑,尤其是廣義相對論,常被認為是

主觀、唯心的理論、脫離了自然物理法則。本人也有妄自尊大地戲侃過相對論是愛瘋園。

【個人觀點,孤陋寡聞,不喜勿噴】


wein鄭

二者又不是對立關係,只是部分論點不同。而且愛因斯坦不擅長現場辯論輸給波爾,還有一個特立獨行的薛定諤,一個貓的死活讓所有人陷入沉思。共同促進,發展,不要搞成對立的兩派。他們的爭論是智慧的碰撞,不是吵架。我個人喜歡薛定諤的這個說法,觸摸到了緣起性空的門檻。王陽明回答山間的花那個問題時,也是類似的。


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