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相對(duì)論和量子力學(xué)，是現(xiàn)代物理學(xué)大廈的兩大基石，一個(gè)統(tǒng)治了宏觀世界，而另一個(gè)統(tǒng)治著微觀世界。

但是所謂的微觀與宏觀，也只是人類進(jìn)行的分類而已，本身來(lái)講微觀與宏觀并不存在明顯的界限，這意味著相對(duì)論和量子力學(xué)不應(yīng)該存在不協(xié)調(diào)的地方，兩大理論應(yīng)該最終走向統(tǒng)一，被更高級(jí)的大自然法則統(tǒng)一。

【資料圖】

但是，一百多年過(guò)去了，科學(xué)家至今沒能統(tǒng)一相對(duì)論和量子力學(xué)。話說(shuō)過(guò)來(lái)，兩大理論到底有什么不協(xié)調(diào)的地方呢？

總體來(lái)講，相對(duì)論雖然顛覆了我們的傳統(tǒng)時(shí)空觀，但它仍舊是經(jīng)典理論，與牛頓經(jīng)典力學(xué)同屬經(jīng)典力學(xué)，而量子力學(xué)完全不同，它屬于量子科學(xué)。那么經(jīng)典理論與量子理論到底有什么區(qū)別呢？

之所以說(shuō)相對(duì)論屬于經(jīng)典物理范疇，主要是因?yàn)樗薪?jīng)典物理都認(rèn)為萬(wàn)事萬(wàn)物遵循因果律，萬(wàn)物可以用一定的規(guī)律來(lái)描述，同時(shí)萬(wàn)事萬(wàn)物的未來(lái)是可預(yù)測(cè)的，而過(guò)去也是可推斷的。

最直觀的例子就是天氣預(yù)報(bào)，我們可以根據(jù)大氣云層的速度，方向等因素，判斷未來(lái)幾天的天氣走向，這也說(shuō)明了未來(lái)是可預(yù)測(cè)的，可描述的，萬(wàn)物之間都有一定的因果關(guān)系。

但是到了量子世界，一切都被顛覆了，我們熟悉的因果律都不復(fù)存在，那里的一切都只能用概率去描述，一切都是不確定的，微觀粒子可能出現(xiàn)在任何地方，甚至同時(shí)出現(xiàn)在兩個(gè)不同的地點(diǎn)，結(jié)果我們只能用波函數(shù)來(lái)描述微觀粒子的狀態(tài)。

同時(shí)，經(jīng)典物理認(rèn)為，我們所在的時(shí)空是連續(xù)的，比如說(shuō)，從一個(gè)地方到另一個(gè)地方，你肯定是在時(shí)空中平滑地移動(dòng)，不可能跳躍過(guò)去。

而量子力學(xué)認(rèn)為時(shí)空是不連續(xù)的，存在最小的時(shí)間和空間單位，這就是普朗克時(shí)間和普朗克空間。

兩大理論對(duì)于引力本質(zhì)的詮釋也存在不同，或者說(shuō)詮釋的角度也不一樣。廣義相對(duì)論從宏觀上詮釋了引力的本質(zhì)，認(rèn)為引力的本質(zhì)是時(shí)空彎曲，也就是說(shuō)，引力其實(shí)是不存在的，它只是時(shí)空彎曲的表象而已。

而量子理論試圖從微觀領(lǐng)域詮釋引力的本質(zhì)，于是引入了引力子的概念，試圖完善粒子標(biāo)準(zhǔn)模型，最終統(tǒng)一四大自然作用力。

引力子被認(rèn)為是引力的傳播子，引力依靠引力子來(lái)傳播，就像電磁力依靠光子來(lái)傳播一樣。不過(guò)引力子只是一個(gè)假想概念，直到目前科學(xué)家都沒有找到引力子存在的證據(jù)。

可以看出，相對(duì)論與量子力學(xué)的確是兩個(gè)完全不同的理論，但正如科學(xué)家所說(shuō)，我們的世界不可能有兩套大自然法則，這意味著相對(duì)論和量子力學(xué)最終一定會(huì)走向統(tǒng)一，被更高級(jí)的大自然法則取代。

而黑洞這種詭異天體的出現(xiàn)，也再次印證了這一點(diǎn)。

黑洞，大家都聽說(shuō)過(guò)，堪稱自然界最詭異的天體。黑洞，其實(shí)就是體積無(wú)限小的奇點(diǎn)，是沒有大小的。而通常我們所說(shuō)的黑洞大小，指的是黑洞事件視界的范圍，這個(gè)范圍是以奇點(diǎn)為圓心，史瓦西半徑為半徑組成的球體。任何物體一旦越過(guò)事件視界就會(huì)有去無(wú)回，徹底被黑洞吞噬。

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是相對(duì)論，還是量子力學(xué)，一旦遇到了黑洞奇點(diǎn)，都全部失效了。

雖然廣義相對(duì)論在宏觀世界很完美地詮釋引力的本質(zhì)，但在微觀世界卻無(wú)能為力，尤其是面對(duì)黑洞奇點(diǎn)，更是一點(diǎn)也找不到頭緒。一個(gè)體積無(wú)限小，溫度無(wú)限高的奇點(diǎn)讓廣義相對(duì)論束手無(wú)策，無(wú)法解釋奇點(diǎn)為何能夠存在。

量子力學(xué)也遭遇到了同樣的尷尬，在量子世界，存在最小的空間單位，普朗克長(zhǎng)度，也有溫度上限，普朗克溫度，但長(zhǎng)度和溫度的限制，在黑洞的奇點(diǎn)面前都不適用了，奇點(diǎn)就好像不屬于我們世界，完全是另一個(gè)世界的產(chǎn)物。

但是，事實(shí)擺在那里，黑洞就是我們宇宙的產(chǎn)物，這意味著一定有某種大自然法則來(lái)詮釋詭異的黑洞和奇點(diǎn)。

所以，科學(xué)家在相對(duì)論和量子力學(xué)的基礎(chǔ)上，渴望尋找更加普適的大自然法則。首先，科學(xué)家們希望把廣義相對(duì)論進(jìn)行量子化，期待廣義相對(duì)論在微觀世界也同樣能夠成功。

于是，科學(xué)家們接連提出了更前沿的理論，比如說(shuō)量子場(chǎng)論，圈引力理論，還有更加深?yuàn)W的弦理論等。

所有這些理論幾乎都是圍繞著引力為核心提出來(lái)的，因?yàn)榭茖W(xué)家們知道，在微觀世界解讀引力的本質(zhì)非常重要，很可能直接通向黑洞甚至世界的本質(zhì)。因?yàn)椴还芎诙从卸嘣幃悾际窃谝Φ淖饔孟绿s形成的！

有科學(xué)家懷疑引力可以通向其他維度，泄露到更高的維度，這也造成了引力如此微弱，同時(shí)也意味著人類可以通過(guò)引力與高維度建立聯(lián)系，著名科幻電影《星際穿越》就有類似的故事情節(jié)。但這種觀點(diǎn)目前還沒有得到證實(shí)。

在統(tǒng)一相對(duì)論和量子力學(xué)的道路上，科學(xué)家們一直在努力著，我們堅(jiān)信人類一定能發(fā)現(xiàn)更高級(jí)的物理定律，發(fā)現(xiàn)解釋萬(wàn)物的大統(tǒng)一理論。