深度科普:量子力学与相对论存在什么矛盾?高级理论何时出现?
然而,令人遗憾的是,这两大理论虽然在各自的领域内取得了巨大的成功,但它们之间却存在着难以调和的矛盾,就像两座无法直接相连的高峰,横亘在物理学家面前,成为现代物理学进一步发展的巨大挑战,也激发着无数科学家去探寻统一它们的方法,以期构建一个更加完整、和谐的宇宙理论
然而,令人遗憾的是,这两大理论虽然在各自的领域内取得了巨大的成功,但它们之间却存在着难以调和的矛盾,就像两座无法直接相连的高峰,横亘在物理学家面前,成为现代物理学进一步发展的巨大挑战,也激发着无数科学家去探寻统一它们的方法,以期构建一个更加完整、和谐的宇宙理论
100多年来,量子力学和爱因斯坦的广义相对论这两大理论塑造了我们对宇宙的理解。一个解释微小的粒子世界;另一个描述引力与空间结构。但尽管它们各自取得了成功,将它们结合起来仍然是科学界最大的未解难题之一。
想象一下,你站在火车站的站台上,一列火车正以每小时 100 千米的速度匀速向前行驶。这时,有一个人在火车车厢内,朝着火车前进的方向奔跑,他在车厢内的奔跑速度是每小时 10 千米 。按照牛顿经典力学的速度叠加原理,对于站在站台上的你来说,这个人相对于你的速度,就
2025年6月22日,一个可能彻底改写我们对宇宙认知的理论震撼了物理学界。阿拉斯加大学费尔班克斯分校地球物理研究所的科学家冈瑟·克莱特施卡(Gunther Kletetschka)在《物理科学进展报告》期刊上发表了一篇题为《三维时间:基础物理的数学框架》的开创
罗杰·库克的著作《关于时间:相对论的数学基础》是一部卓越的学术作品,它以独特的视角,将相对论的深奥物理概念与严谨的数学工具、丰富的历史叙述以及深刻的哲学思考融为一体。这本书不仅仅是对爱因斯坦理论的技术性解析,更是一场引导读者探索时间、空间和实在本质的智识之旅。
6月4日一大早,记者来到张格庄大樱桃市场。只见,来自四面八方的果农将一篮篮果实整齐摆放,与各地批发商进行称重、议价。
在当今信息爆炸的时代,文章的种类繁多,形式各异。学者将文章分为三类:“专”“转”“传”,分别指专业文章、被转发的通俗文章和获得广泛传播的佳作甚至传世文章。这种分类不仅揭示了文章的不同层次,也提出了一个值得深思的问题:由“专”到“传”,是否必定要经过“转”?
本文深入探讨相对论与量子力学对宇宙归宿的不同推论。相对论基于时空连续与引力本质的阐释,推导宇宙归宿可能为奇点;量子力学从微观世界的不确定性与量子涨落等特性出发,提出宇宙相变的观点。文章通过分析两者理论基础、核心推导过程,对比它们在宇宙归宿问题上的分歧与联系,旨
自相对论提出至今,已历经一百多年的岁月洗礼,然而,在大众认知领域,它依旧披着一层神秘的面纱,很多人对其要么难以理解,要么不愿相信。网络上甚至曾流传 “地球上理解相对论的人不超过三个” 这样夸张的言论,虽属无稽之谈,却也从侧面反映出相对论在人们心中高深莫测的形象
自相对论提出至今,已历经一百多年的岁月洗礼,然而,在大众认知领域,它依旧披着一层神秘的面纱,很多人对其要么难以理解,要么不愿相信。网络上甚至曾流传 “地球上理解相对论的人不超过三个” 这样夸张的言论,虽属无稽之谈,却也从侧面反映出相对论在人们心中高深莫测的形象
将一块石头扔进水塘,水表面的涟漪向四周散开,并且涟漪以圆周的形式,越变越大,这个二维的池塘水面加上一维的时间,扩大的水圈与时间就能画出一个圆锥,顶点是石头击中到水面的地方和时间。
想象你点燃了一支蜡烛,蜡烛发出的光向四周传播,形成了一个三维气泡,你会被这个气泡包围,且永远无法逃脱这个气泡,这是因为你的速度不能超过光速。再想象一下,如果我们只能感知二维空间的切片,此时的气泡就会生成不断增大的圆圈,将这些圆圈堆叠就会形成一个锥形,而这个锥形
近日,中国科学院上海光机所超强激光科学与技术全国重点实验室李儒新院士和田野研究员团队,实现了基于超强超短激光精密调控等离子体的亚相对论量级无碰撞激波,激波速度达到0.03倍光速(约107m/s)。团队创新性地采用纳秒时域双脉冲强度参数的精密调控方法,利用该时域
欧洲核子研究组织 (CERN) 的 AEgIS 合作研究人员设计了一项实验,该实验可能很快就会促进我们对反物质如何受到引力的理解。该方案由慕尼黑工业大学的 Francesco Guatieri 领导的团队创建,使用改进的智能手机相机传感器来提高反物质湮灭测量的
4月2日,特朗普宣布对全球加征关税。全球化自由贸易旧秩序终结,美股暴跌、美元下挫,经济前景乌云密布。这让我们意识到世界正在进入一个“相对论”的世界——相对于外部日益极化的各种乱象,中国的稳定与发展反而显得更加珍贵;“特朗普2.0”时代开启的各种激烈举措推动我们
爱因斯坦 (Albert Einstein) 的 狭义相对论 告诉我们,当一个物体以接近光速的速度运动时,我们习以为常的一些 物理直觉 就不再成立。例如,长度和时间都会发生变化,这些现象也已经多次在实验中得到验证。
电磁场是描述电磁相互作用的基本物理场,它不仅仅局限于传统的电场和磁场的概念,而是通过电磁场张量这一数学工具在相对论框架下得到了更加统一和精确的描述。电磁场张量的引入,解决了在相对论框架下如何处理电场和磁场问题的难题,使得电磁学和特殊相对论能够更加自然地结合。电
在经典电动力学中,当电荷加速时,它会发出电磁辐射,特别是加速电荷在电场中移动时,会产生与其加速度相关的辐射场。对于非相对论性粒子,我们常使用经典的电动力学方程来描述其辐射。然而,当加速的电荷达到接近光速时,相对论效应将变得至关重要。在这种情况下,需要对辐射场的
本文结合哲学思辨与数理建模,尝试构建“空间相对论”的理论框架,提出基于观测者视角的五个空间模型——绝对空间模型、相对空间变换模型、曲率空间引力模型、量子空间涨落模型及多维空间叠合模型,探讨其内在逻辑与物理意义,为理解空间本质提供新视角。
从相对论的视角进行深入探究,依据爱因斯坦具有开创性的质能方程 E = mc²,其中 E 代表能量,m 代表质量,c 则是真空中恒定不变的光速。光子显然具有能量,其能量 E 与频率 ν 紧密相关,可用 E = hν来精确表述(其中 h 为普朗克常数)。当一个粒子