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為什么量子力學不能解釋引力現象?

這個問題非常復雜,需要極為復雜的物理/數學知識,本來不想回答的。但是看到你的問題引出一大群民科胡說八道,我覺得有必要簡單說一說以正試聽,以免一群民誤人子弟。

弄清楚量子力學為啥無法解釋引力,我先簡單介紹一下量子力學是如何描述這個世界的。

首先,在量子力學的核心思想就是量子化,用量子的角度去解釋世界。所以量子力學標準模型中,把世界上所以粒子分為兩大類,費米子和玻色子。

費米子就是構成我們這個世界的基本粒子,具有一定的質量。而玻色子則是傳遞作用力的粒子。


量子力學認為,是玻色子在費米子之間傳遞,從而產生了作用力。

比如,傳遞電磁力,膠子傳遞強相互作用,w玻色子和z玻色子傳遞弱相互運用。

以上量子力學的這些理論,已經完美的解釋了除引力外的三種基本力,也和實驗現象完美符合。并且我們也在實驗室里發現了光子,膠子等等這些玻色子。所以說在這些方面量子力學是非常成功的。

但是,如果按照量子力學的理論來解釋引力,就必然存在一種玻色子,叫做引力子

但是問題是,不僅僅因為我們在實驗室從來沒有發現過引力子,而且單是從理論上在量子理論上引入假想的引力子,就會導致一系列嚴重問題。所以量子引力理論根本無法建立。

所以,我簡單概括一下,量子力學為啥目前還無法描述引力,已知的問題如下。

根本無法發現引力子。無法發現的原因不僅僅是實驗精度不夠,而且也無法預言引力子的存在。因為現代發現某種基本例子,都是通過這種例子發生某種相互作用,產生其他粒子的方法。到目前還沒有引力子和其他粒子相互作用的知識。

引入引力子會導致量子力學無法自恰。也就是說,即使我么假想已經存在引力子,把引力子的特性帶入量子力學,會使量子力學產生相互矛盾。

引力無法量子化。在量子力學的海森堡不確定原理下,粒子的位置與速度無法同時確知,尚不清楚如何決定一個粒子的引力場。

量子引力理論會和廣義相對論產生嚴重沖突。我們知道,相對論的核心就是非絕對時空觀。而量子力學則建立在類似牛頓力學的絕對時空觀之上,在量子力學中,時間是非相對的,并且空間是平直的,這就導致了個相對論的嚴重沖突。

尤其是最后一點,對于量子力學來說最為致命。因為目前廣義相對論已經完美的解釋了各種引力現象,并且引力波在2017年也被我們觀測到,廣義相對論正確性毋庸置疑。但是如果用量子力學來解釋引力,似乎又意味著廣義相對論是錯的,這根本不符合邏輯。

所以這就是為什么量子力學到現在解釋不了引力。同時廣義相對論也無法解釋電磁力。也許這意味著我們需要一種全新的理論。這也是目前理論學家的努力方向。但是遺憾的是,目前真的是看不到方向。

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