愛伊米

為什麼說量子力學中的“引力子”實是不應該存在的粒子?

相對論和量子力學是人類物理學的兩大基礎理論,但是這兩個理論之間存在著幾乎無法調和的“矛盾”。人類的每一個理論,都存在被推翻的空間,因為宇宙幾乎是無限大的,人類的理論只在我們觀察的範圍內有效,或許在我們無法觀察的宇宙中,存在著我們尚未發現的物理規律和沒有被發現的粒子,就算一個理論再怎麼完美,總會有新的理論出現推翻原有的理論。

為什麼說量子力學中的“引力子”實是不應該存在的粒子?

相對論是愛因斯坦提出的理論,同時愛因斯坦也是量子力學的主要奠基人,但是隨著量子力學的發展,愛因斯坦逐漸發現量子力學中的一些現象顛覆了相對論的正確性,量子糾纏的兩個量子,相互影響的速度超過了光速,而在相對論中,這樣的“超遠距離作用”是不可能存在的,相對論顛覆了人類的時空觀和引力觀,在相對論中最快的速度就是光速,可是量子糾纏現象就是一個確實存在的超遠距離作用。

為什麼說量子力學中的“引力子”實是不應該存在的粒子?

哥本哈根學派認為,量子糾纏時,兩個量子共用一個波函式,不會傳遞資訊,因此沒用違反相對論。量子糾纏不傳遞能量,也不傳遞資訊,從這個角度去思考,量子糾纏並沒有違反相對論,但是我們無法合理地解釋,為什麼量子糾纏可以相隔這麼遠還能起效。

量子力學和相對論最大的矛盾還是“引力”,相對論重新定義了引力,指出引力並不是一種力,而是物質的質量對時空產生的影響,也就是“時空彎曲”,同時引力的產生還會製造“引力波”,並且引力越強的地方,時間的流速就越慢。

為什麼說量子力學中的“引力子”實是不應該存在的粒子?

愛因斯坦在相對論中預言的現象,已經一個個被科學家證實,目前人類已經證實了引力波的存在,也證明了引力造成的“鐘慢效應”是真實存在的,這代表引力真的不是“力”,而是宇宙時空的自然波動。

相對論推翻了經典力學對引力的定義,是引力理論的“無冕之王”,現代科學家在宇宙中的探索,就像是在一步步證明相對論的正確性一樣,不斷的證明愛因斯坦的預言,那麼量子力學是怎麼描述引力的呢?

為什麼說量子力學中的“引力子”實是不應該存在的粒子?

在量子力學中,存在著一種目前還只存在於想象中的粒子“引力子”,這種粒子是隻存在於量子力學中的假想粒子,如果引力子存在,那麼物體之間的引力就是這兩個物體在交換引力子時產生的。相對論中認為引力是時空的彎曲,和粒子沒有任何的關係,也就是說在相對論中,引力子這種粒子完全沒用必要存在。

在相對論已經如此完善的情況下,量子力學為什麼要幻想出一種不應該存在的粒子呢?

量子力學的“標準模型”是一個從微觀粒子去描述宇宙的理論,結合量子力學的“標準宇宙模型”是人類目前最完善的宇宙模型,從微觀到宏觀很好的解釋了整個宇宙,但是標準模型存在一個問題,那就是無法解釋引力的存在,量子力學和相對論在數學上無法相容。

為什麼說量子力學中的“引力子”實是不應該存在的粒子?

標準模型成功地解釋了“強力”“弱力”“電磁力”這三種基本力,四大基本力中只剩下引力無法用標準模型解釋,在這樣的情況下,科學家自然想用標準模型去統一四種基本力,如果量子力學可以成功的統一四種基本力,就會成為人類有史以來最偉大的理論!

為什麼說量子力學中的“引力子”實是不應該存在的粒子?

可惜的是,引力子這種粒子其實是沒有必要存在的,只是人類為了完善量子力學提出的假想粒子,相對論和量子力學的矛盾證明,這兩個理論都存在一定的漏洞,相對論在解釋宏觀時空和高速運動物體的狀態時更正確,而量子力學在解釋微觀粒子運動的時候更正確,兩個理論互不干擾。但是當我們想讓兩個理論融合去解釋宇宙中的一切時,就會出現問題,其實這也是難免的事情,人類探索宇宙只有短短的幾百年,怎麼可能這麼快就找到統一四種基本力的理論呢?

為什麼說量子力學中的“引力子”實是不應該存在的粒子?

相對論和量子力學的矛盾,是因為這兩個理論都想成為大一統理論,愛因斯坦在自己的晚年,一直想找到一個“大一統理論”,可惜他並沒有成功,而愛因斯坦本人對量子力學的態度,一直都很模稜兩可,並不是說愛因斯坦厭惡量子力學,而是他認為量子力學是一個不完善的理論,這也是愛因斯坦和量子力學的矛盾所在,“量子糾纏”這個現象第一次問世,就是在愛因斯坦的演講和論文中,薛定諤看了愛因斯坦的論文後,首次提出了量子糾纏這個概念,隨後寫信和愛因斯坦進行了討論,兩個人都認為目前的量子力學是不完善的,薛定諤在後來還提出了 “薛定諤的貓”這個思想實驗來展現量子力學的不完備性。

為什麼說量子力學中的“引力子”實是不應該存在的粒子?

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