前面我寫了狹義相對論相關文章，也介紹了牛頓力學和狹義相對論各種的適用範圍，但是這兩個理論都有一個特點，不太適用於微觀世界，為啥會出現這種情況呢，今天我就來談談這個問題。
首先牛頓力學的適用範圍不如愛因斯坦的狹義相對論，因為牛頓力學必須是在宏觀低速情況下才是正確的，一旦運動物體速度超過0.1倍的光速後，必須用狹義相對論來計算才正確，所以狹義相對論更加接近事實真相，但是這兩個理論的適用範圍都是“宏觀世界”，一旦到了微觀世界，兩個理論都馬上歇菜了。（當然狹義相對論在微觀世界其實還是有作用的，並非完全失效）
首先微觀世界研究的對象是啥？其實就是微觀粒子，比如質子、中子、電子等等，其中以研究電子的最多，但是電子這種粒子有一個非常詭異的特性：不確定性。也就是你不能同時精確的測量出一個電子的位置和速度，有人可能會覺得好奇，在宏觀世界裡面我去測量一個小球的位置和速度，是一個非常簡單的事情，比如小球如果靜止於地面，小球的位置就確定了，同時小球速度為0，那麼小球的速度也確定了，所以我們同時測準了小球的位置和速度。
但是電子就沒那麼簡單了，首先電子壓根就不會靜止，描述一個電子的運動可比描述一個宏觀世界的小球要複雜的多。有人可能會疑問：電子為啥就不能靜止。那麼首先問你一個問題：何為靜止？也許你會說：只要位置固定不變，速度為0，就可以視為靜止。但是我剛剛給你說了，我們無法同時精確測量電子的位置和速度，如果你讓一個電子位置固定且速度為0，那豈不是電子的位置和速度都被你同時精確了，然而這是不可能的，所以電子是不可能處於我們宏觀意義的靜止狀態。
有了這個基礎知識你就會發現牛頓第二定律已經沒法用了，因為我們在宏觀世界預測一個小球將來的運動軌跡必須要拿到小球的初始速度和初始位置，但是電子是不能同時精確初始速度和位置的，所以你壓根獲取不到完整的初始信息，也就無法用牛頓第二定律來精準預言電子將來的運動情況。
根據以上理論我們也可以看出，愛因斯坦的狹義相對論也變得不是很好用了，因為獲取不到完整的初始信息。但是狹義相對論並非一點用處都沒有，因為狹義相對論最核心的思想無非就是：運動物體時間會變慢，長度會收縮。所以描述微觀粒子時，由於粒子的運動速度相當快，你別看微觀粒子很小，但是速度可非常大的哦，如果你給粒子加點啥電場磁場，分分秒給你接近光速，所以此時相對論效應就會比較明顯，薛定諤方程的波函數雖然可以描述微觀世界的運動情況，但是粒子速度如果接近光速時，也得考慮狹義相對論效應。
當然狹義雖然不太適用於微觀世界，但是微觀世界自有一套新的理論來描述，那就是量子力學，而薛定諤方程就是量子力學中的“牛頓力學”，有了這個方程，我們也能清晰的預測一個微觀粒子將來的運動情況，只不過我們不再用確定性的語言來表達，換成概率來表達。我們預測宏觀世界的物體可以這樣說：當t=5秒時，小球的速度是10m/s，小球的位置是x=100m。但是我們預測微觀世界的粒子可以這樣說：
當t=5秒時，微觀粒子速度是10m/s的概率是30%，微觀粒子位置x=100m的概率是80%。大家體會到宏觀世界的理論和微觀世界理論的差別沒？沒錯差別就是：概率。我是小彭來給您解惑，如果喜歡文章可關注我，如果對文章有異議可留言評論。
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