相对论和量子力学一样吗?

网上科普有关“相对论和量子力学一样吗?”话题很是火热,小编也是针对相对论和量子力学一样吗?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您...

网上科普有关“相对论和量子力学一样吗?”话题很是火热,小编也是针对相对论和量子力学一样吗?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。

当然不一样了!这两者的适用领域是不同的。

就说通俗点吧!牛顿的经典力学是描述宏观物体在低速状态下物理规律的理论,也就是我们通常可以看见的、较易理解的物理规律。不适用于微观粒子(例如原子内部)、接近光速的运动。

而爱因斯坦的相对论是在牛顿经典力学的基础上更进一步,囊括了宏观物体在高速、低速状态下的各种运动规律。即除了微观粒子,其他一切物理规律都遵循相对论。

量子力学则是最为神秘、最难以被世人理解的一种物理理论。该理论只用于研究微观粒子的运动规律,与我们所熟知的世界格格不入!但却是事实存在的。其代表人物是当今的霍金。量子力学也是现代物理学发展的又一个方向。

不过别忘了,现在的一切物理理论都不是完全正确的!因为最终,不管是相对论、量子力学……所有的理论都应当归为一种理论,而这种理论将能解释一切物理规律。

我们也应当辩证的看待这些物理学的理论。

爱因斯坦生命后期真的信仰过上帝,证明过上帝的存在吗?

量子力学和遗传学哪个更接近神的领域

只能说量子力学在建立的初期,一些理论曾被宗教人士拿来攻击唯物主义。

这个主要是由于,牛顿的经典物理体系,推崇的是决定论,也就是给我初始条件,我一定可以通过解方程计算出此后物体的运动轨迹。这个也是大家学习牛顿力学一定可以感觉到的。

但是量子力学的波函数的概率解释和不确定关系这两个基础理论则和牛顿力学完全不同。前者,提出微观粒子即使初始条件完全相同,但是也可以有完全不同的运动方向,微观粒子出现在空间的各个位置的概率是由波函数的模平方来决定的。后者,则提出微观粒子共轭的两个物理量一定不可能同时测量准确。比如,粒子位置和动量,能量和时间等等。

所以,量子的这些理论当时不能为包括爱因斯坦在内的一些科学家接受。爱因斯坦曾经说过一句话“上帝不可能在掷筛子”,一直到死都不能接受量子概率论。

量子力学为何接近神

爱因斯坦晚年的确谈到过上帝,但他所说道的上帝与宗教信仰的上帝不同,宗教里的上帝拟人化、神灵化、偶像化。爱因斯坦的“上帝”是出于对自然法则认识感悟越深越觉得宇宙万物的神奇,从另一角度感觉到自己(人类)渺小不可能完全解释世界,也算是一种对人生有限悲观的感叹。对于他来说,宇宙就是上帝。

1. 没有人懂量子力学。这不是我说的,是不止一个物理大牛说的,比如费曼。\x0d\2. 虽然没有人“懂”,但一般合格的物理学家或化学家都会“用”量子力学,并且根据量子力学算出的东西到现在为止还没有跟实验违背的。我们现在熟悉的各种科技产品,背后都有量子力学的道理。事实上,现实世界的一切,其背后都有量子力学的道理。有人甚至认为我们的精神世界、我们的意识,本质上都与量子力学有关,不过只是一家之言。\x0d\3. 微观世界的事情只能用几率描述。\x0d\4. 这些几率的计算方式跟我们日常生活中计算几率的方式不一样。\x0d\比如,一个房间有两扇窗户,打开左边的窗户或者打开右边的窗户都能让屋子里面接收到光线(你可以把屋子里每个地方的亮度理解为光线到达的几率),现在如果两扇窗户同时打开,生活常识告诉我们屋子会更亮,但根据量子力学,屋子里有些地方会更亮,有些地方会更暗。为什么平时我们看不到这样的现象呢?因为窗子太大了,如果你把窗户的尺寸减小到微米量级,就能看到了。这便是所谓“双缝干涉”。\x0d\5. 计算这些几率需要用到叫做“波函数”和“算符”的东西,这些东西只是数学对象,不存在直观的现实对应,也就是说,你不能指着某个东西说,这是个“波函数”或者这是个“算符”。\x0d\6. 波函数是“函数”,也就是说,在空间的每个点,都对应着一个数字。但其实不是“一个”数字,而是两个,组成所谓的“复数”(也许你高中学过)。有时候空间每个点对应两个数字都不够了,需要更多的数字,可以用来描述一个东西的自旋(可以理解为自转的方向和快慢)。\x0d\7. 粗略的讲,空间每点的波函数的大小的平方——而不是波函数本身——代表了一个粒子出现在这个地方的几率。当两个几率叠加时,不是直接叠加,而是先让它们的波函数叠加,然后再求波函数的大小的平方。也正是这个奇怪的操作规则导致了上面说的窗户的例子。其实这里可以更具体一点:\x0d\比如假定两个波函数是a和b,叠加起来是(a+b),于是新的几率是(这里为简便计忽略求复数大小的正确规则):\x0d\(a+b)x(a+b),这个东西等于(axa + bxb + 2xaxb)。\x0d\2xaxb这部分叫做“干涉项”。这里axb不是简单的乘法,你可以理解成a和b的“契合度”。\x0d\在宏观尺度干涉项很小,于是上面那个东西只剩下\x0d\(axa + bxb),\x0d\相当于两个几率的直接相加,符合我们的日常直觉。\x0d\在微观尺度,干涉项就不一定很小了,导致各种奇奇怪怪的东西。\x0d\8. 算符对应着各种物理量,比如速度、自转等等。在数学上,算符是对函数的操作,可以把一个波函数变成另一个。对每个算符而言存在一些特殊的波函数,这些波函数在算符的操作下“不怎么变”;这样的波函数叫做这个算符的“本征态”。如果一个系统的波函数是一个算符的本征态,则测量这个算符相应的物理量的话,会得到确定值(称为“本征值”),也就是,得到某个值的几率是1,而得到其它值的几率是0。一个算符的本征值的全体称为这个算符的“谱”。\x0d\本征态是罕见的态,就是说,只有很稀有的波函数能让测量某个物理量取得确定值。\x0d\一个物理量的本征态未必是另一个物理量的本征态,所以两个物理量往往不能同时拥有确定值。\x0d\一般情况下,一个系统的状态是本征态的叠加。你可以说这个系统“同时”处于不同的状态。薛定谔的猫既死又活,也就是这个意思。\x0d\即便一个系统的状态是某个物理量的本征态的叠加,当测量这个物理量的时候,得到的值也只能在这个物理量的本征值里面取,取什么值各有几率。这便是观测值的“量子化”。\x0d\9. 量子力学虽然跟经典力学大大不同,可是,在实践的意义上,量子力学却不能独立于经典力学存在。比如,上面说的“算符”的形式往往要参考经典力学才能得到。为什么强调“在实践的意义上”?因为“理论上”量子力学是不需要以经典力学作为基础的,经典力学和量子力学在“地位”上不存在先后关系。当然了,经典力学可以作为量子力学的宏观近似。真正用量子力学算东西的时候,常常需要参考经典力学对类似系统的处理方式。\x0d\10. 量子力学本身不是“混沌而不确定的”,量子力学的计算规则是明晰的。所谓的混沌和不确定,一方面可能指的是由于量子力学不好理解导致的争议,另一方面可能指的是关于微观世界一切都是几率这一点。\x0d\11. 比方1:经典力学里我们说“他一脚把球踢飞了”,在量子力学中我们说,“假设脚与球的作用方式是如此如此,假定球和脚的初始状态是如此如此,脚和球发生相互作用后,两者新的状态会是如此如此,其中,球往前飞出的几率是多少多少,球往后飞出的几率是多少多少”,差不多就是这样。\x0d\比方2:想象人很少的街道,大家各走各的路,互不干涉,想怎么走都可以,这相当于经典力学的世界;然后想象拥挤的街道,人与人之间推推搡搡,迈步都困难,你要么站着不动,要么偶尔挪动一下,这大致相当于量子的世界。

关于“相对论和量子力学一样吗?”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!

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    2025年03月22日
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  • 慕灵
    慕灵 2025年04月20日

    我是空气号的签约作者“慕灵”!

  • 慕灵
    慕灵 2025年04月20日

    希望本篇文章《相对论和量子力学一样吗?》能对你有所帮助!

  • 慕灵
    慕灵 2025年04月20日

    本站[空气号]内容主要涵盖:国足,欧洲杯,世界杯,篮球,欧冠,亚冠,英超,足球,综合体育

  • 慕灵
    慕灵 2025年04月20日

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