量子力学广义相对论，广义相对论和量子力学哪个更难

为什么量子力学和广义相对论不相容?

它们并不是不相容的！只是单纯的引力和量子力学的调和导致了一个无用的理论。当我们尝试用类似量子化其他场的方式量子化重力时，我们得到的理论是不能预测的。一切都是一致的，你不可能看到量子力学在与引力“争论”。一开始，这个理论似乎非常好！当我们试图计算可以在实验中测量的东西时，问题就出现了；当我们试图做出预测的时候。

量子力学和广义相对论不相容，是因为它们的部分基本原理是相反的。量子力学认为世界是不连续性（量子化的）、不确定性（事件是概率出现的）、非定域的（物理量性质的瞬时改变）广义相对论认为世界是连续的（非离散的）、确定的（可准确预知的、满足因果关系）、定域性的（光速的极值性）。

首要原因是因为两者的理论基础不同，量子力学的基础是不确定性原理，而广义相对论没有考虑不确定性原理。另外广义相对论的微观时空观是连续的，平滑的；但量子论因为理论基础是不确定性原理，所以它的微观时空观是不断起伏的，涨落的，称为量子涨落。这两种微观时空观的不相同决定了它们不相容。

相对论和量子力学之间确实存在显著的差异和看似矛盾之处。相对论，特别是爱因斯坦的广义相对论，是关于时空结构和引力的理论。它描述了在大尺度、高速度下物体的行为，以及引力如何影响时空。相对论的核心是确定性和因果律，即事件有确定的原因和结果，且这些原因和结果可以通过物理定律来精确预测。

量子力学和广义相对论是20世纪早期物理学领域最伟大的胜利。但它们却很难彼此相容。这个困难和重整化有关。通过比较光子和引力子我们来讨论什么是可重整化。结论是这样的，光子将导致一个可重整化的理论(即一个好的理论)，而引力子将导致一个无法被重整化的理论—这也就不能算是理论了。

为什么宇宙的终极理论,必须同时包含广义相对论和量子力学?

综上所述，宇宙的终极理论必须同时包含广义相对论和量子力学，这是因为它们分别代表了宏观和微观世界的科学理解的基础。寻找一个能够同时包含这两个理论的终极理论，将是我们未来物理学研究的重要方向之一。通过不断的实验和观测验证，我们有望逐步揭示出宇宙的奥秘和规律。

但二者在数学形式和物理观念上存在冲突，例如在黑洞中心或宇宙大爆炸的奇点处，广义相对论预言的时空曲率无限大，而量子力学不允许这种无限大的存在。统一理论的追求：物理学家一直梦想构建一个“终极理论”，将量子力学和广义相对论统一起来，就像麦克斯韦统一电和磁、牛顿统一天上和地上的力学一样。

这个大一统理论指的就是仅仅利用一个理论，就可以解释宇宙中所有的物理学现象。反观我们现在的物理学体系，现代物理学有两大支柱：相对论和量子力学。但是两者之间只有狭义相对论和量子力学进行了很有效的结合，由此得到了量子场论。而广义相对论和量子力学至今还格格不入。

为什么量子力学和广义相对论不相容呢?为什么有人想把世界的四种力统一呢...

量子力学和广义相对论不相容，是因为它们的部分基本原理是相反的。量子力学认为世界是不连续性（量子化的）、不确定性（事件是概率出现的）、非定域的（物理量性质的瞬时改变）广义相对论认为世界是连续的（非离散的）、确定的（可准确预知的、满足因果关系）、定域性的（光速的极值性）。

首要原因是因为两者的理论基础不同，量子力学的基础是不确定性原理，而广义相对论没有考虑不确定性原理。另外广义相对论的微观时空观是连续的，平滑的；但量子论因为理论基础是不确定性原理，所以它的微观时空观是不断起伏的，涨落的，称为量子涨落。这两种微观时空观的不相同决定了它们不相容。

电磁相互作用统一。但实际上这不是弱相互作用、电磁相互作用那样的统一，更不要说引力相作用了。科学家一直是在试图利用“引力子”理论来把引力相互作用也纳入到其中，结果理论和实际现象相距甚远，以至于科学家放弃了这个想法。

它们并不是不相容的！只是单纯的引力和量子力学的调和导致了一个无用的理论。当我们尝试用类似量子化其他场的方式量子化重力时，我们得到的理论是不能预测的。一切都是一致的，你不可能看到量子力学在与引力“争论”。

回答 ：广义相对论与量子力学两者皆是描述自然的。我们希望有一种对于自然的描述，它是能够自圆其说的。这就是统一的含义：一个能自洽的理论。从实际的角度来看，这样的统一或许是没必要的。量子场论只在弯曲的空间背景才能被较好的运用。而经典的引力学说精准的描述了弯曲的空间背景。

量子力学和广义相对论是20世纪早期物理学领域最伟大的胜利。但它们却很难彼此相容。这个困难和重整化有关。通过比较光子和引力子我们来讨论什么是可重整化。结论是这样的，光子将导致一个可重整化的理论(即一个好的理论)，而引力子将导致一个无法被重整化的理论—这也就不能算是理论了。

为什么科学家非要统一广义相对论和量子力学?没统一有什么后果?

电磁相互作用统一。但实际上这不是弱相互作用、电磁相互作用那样的统一，更不要说引力相作用了。科学家一直是在试图利用“引力子”理论来把引力相互作用也纳入到其中，结果理论和实际现象相距甚远，以至于科学家放弃了这个想法。虽然“引力子”理论失败了，但是科学家不可能放弃把四种作用力统一在一起。

综上所述，宇宙的终极理论必须同时包含广义相对论和量子力学，这是因为它们分别代表了宏观和微观世界的科学理解的基础。寻找一个能够同时包含这两个理论的终极理论，将是我们未来物理学研究的重要方向之一。通过不断的实验和观测验证，我们有望逐步揭示出宇宙的奥秘和规律。

回答 ：广义相对论与量子力学两者皆是描述自然的。我们希望有一种对于自然的描述，它是能够自圆其说的。这就是统一的含义：一个能自洽的理论。从实际的角度来看，这样的统一或许是没必要的。量子场论只在弯曲的空间背景才能被较好的运用。而经典的引力学说精准的描述了弯曲的空间背景。

例如，若能统一引力与量子力学，可能解决黑洞信息悖论、宇宙起源等重大问题，甚至开启时空操控的新纪元。统一四种基本力是科学家的终极追求：对于许多物理学天才而言，统一四种基本力不仅是科学目标，更是精神追求。它代表着对真理的极致探索，对未知的无畏挑战。

量子力学和广义相对论不相容，是因为它们的部分基本原理是相反的。量子力学认为世界是不连续性（量子化的）、不确定性（事件是概率出现的）、非定域的（物理量性质的瞬时改变）广义相对论认为世界是连续的（非离散的）、确定的（可准确预知的、满足因果关系）、定域性的（光速的极值性）。

弦理论被认为能够实现广义相对论和量子力学的统一，不过仍然有很大的争议。很多物理学家认为弦理论只是一个数学框架，目前还看不到有什么有效的方法去检验这套理论是否正确。如果该理论得到了检验，爱德华·威腾就会是牛顿、爱因斯坦那样的伟大科学家。还有一个比较有名的问题就是暗物质、暗能量。