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世界由什么构成(三)

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如果你已经跟随我来到了这里,那么你已经具备了理解基础物理学所提供的当前世界图景的全部要素。


IP属地:辽宁1楼2019-06-03 22:41回复
    我们对物理世界理解的核心部分存在一处悖论。20世纪留给我们的两大珍宝,广义相对
    论与量子力学,然而在两个理论之间却有些东西很令人烦恼,它们不可能都是正确的,至少以目前的形式不可能如此,因为它们看起来相互矛盾。引力场的描述没有把量子力学考虑进来,没有解释场是量子场这一事实,量子力学的阐述没有考虑到由爱因斯坦的方程描述的时空弯曲。
    悖论是这两个理论都非常好用。在很多情况下可以忽略掉这两个理论。比如月亮很大,不会受到微小的量子分立性影响(不懂分立性可以看世界由什么构成二),描述月亮运动时就可以忽略掉量子力学。原子太轻了,不可能把空间弯曲到不可忽略的程度,因此在描述原子时就可以忽略广义相对论。但在有些情形中,空间的弯曲和量子的分立性都有影响---
    黑洞的内部就是一个例子,另一个例子是大爆炸时宇宙发生了什么,我们不清楚在非常微小的尺度上时间与空间如何运作。在这些情况下,现有的理论无法告诉我们任何合理的东西。量子力学无法处理时空的弯曲,广义相对论无
    法解释量子。这就是量子引力的问题。


    IP属地:辽宁3楼2019-06-03 22:54
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      2026-10-19 02:31:45
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      爱因斯坦明白,空间和时间是一种物理场即引力场的表现形式。玻尔,海森堡,狄拉克很清楚,物理场具有量子特性--分立性、概率性、通过相互作用显现。由此可见,空间与时间一定也是具有这些奇特属性的量子实体。
      现在,科学家已经开始整合量子力学和广义相对论了,因为过去的整合使我们对世界的理解有了巨大的飞跃。
      牛顿结合了描述地球上物体运动的伽利略物理学和天体运动的开普勒物理学,发现了万有引力。麦克斯韦和法拉第把电和磁的内容放到一起,找到了电磁场方程。爱因斯坦建立了狭义相对论来解决牛顿力学和麦克斯韦电磁场之间的显著矛盾,又创立了广义相对论来解决牛顿力学和狭义相对论之间的冲突。


      IP属地:辽宁4楼2019-06-03 23:00
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        马特维--指出,我们通常的观念是把空间看作无限可分的连续体,量子力学与广义相对论放在一起与此不相容。
        假设我们想要观察空间中一个非常非常小的区域。要做到这一点,我们需要在这一区域放上点东西,来标记我们想要考察的点。比如说,我们在那放了一个粒子。海森堡认为,你无法把一个粒子放在空间中的一个点上很长时间,它很快就会逃走。我们放置粒子的区域越小,它逃走的速度就越大(海森堡的不确定性原理),如果粒子逃走的速度很大,就会具有很多能量。现在我们把爱因斯坦的理论也考虑进来,能量使空间弯曲,很多能量意味着空间会大幅弯曲,极小区域内的巨大能量会导致空间剧烈弯曲,坍缩进入黑洞,就像一颗坍缩的恒星,但如果粒子坠入黑洞,就看不到它了,没法把它当作空间区域的参照点了。我们无法测量空间中任意小的区域,因为如果尝试这样做,这片区域就会消失在黑洞中。意义是--把量子力学与广义相对论结合在一起时,我们会发现空间的分割是有极限的。在某一特定尺度以下,没有东西能够进入,更准确地说,那里什么都不存在。


        IP属地:辽宁5楼2019-06-03 23:07
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          上公式
          牛顿常数G,光速C,普朗克常数h。
          LP为普朗克长度,它本应被称为布朗斯坦长度,它大约等于10-33 厘米,多小呢?
          放大一个核桃,给它放大到可观测宇宙那么大,普朗克长度仍然是放大之前核桃的百万分之一,在这样的尺度下,空间和时间的特性发生了改变。它们变成了不一样的东西,变成了量子空间和时间。


          IP属地:辽宁6楼2019-06-03 23:13
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            概念性的东西讲的差不多了,能忍着看完的吧友给你们。
            接下来重头戏,空间和时间的本质。


            IP属地:辽宁7楼2019-06-03 23:19
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