第568章 理论的极限!不是时空极限!广相量(1 / 2)

第568章 理论的极限!不是时空极限!广相量子力学再度融合!最小尺度!

刚刚的反转让众人恍然大悟。

“原来布鲁斯教授问的本意是理论的极限!”

“而不是时空的极限!”

如果是这样,那这个问题就非常有意思了。

在场众人都知道,每个物理理论乃至科学理论,都有着自己的适用范围。

比如牛顿力学定律,在相对论出现以前,它被认为适用于宇宙中的任何情况。

但是现在,大家都很清楚,牛顿力学只能在低速下应用。

这就是理论的边界。

不仅是物理,其它学科同样有这种限制。

比如化学上某个反应不能超过某个温度,否则产物就变成了另一种。

生物、医学、机械等等,都有类似的情况。

相对论虽然颠覆了牛顿力学,并且包含了牛顿力学,但是它也许存在同样的限制。

从这个角度看,众人觉得布鲁斯教授的担心不是没有道理的。

除非是终极的宇宙真理,否则人类现有的理论有很大概率存在瑕疵。

但问题来了。

“这个瑕疵不一定就是尺度问题啊。”

电子再小,它也要满足量子力学的概率波和不确定性。

恒星再大,它也要满足广义相对论的弯曲时空效应。

不管是相对论还是量子力学,怎么会有尺度上的极限边界呢?

而且按照布鲁斯教授的意思,一旦超过某个限制,理论不是产生误差大小的问题,而是直接失效!

什么意思呢?

比如牛顿力学虽然不适用高速运动的情况。

但你非要用它来计算,也能计算出物体的速度,只不过误差会比较大。

可即便如此,只要对误差能忍受,那么结果也勉强能用。

但是物理理论失效就不一样了。

相当于你用牛顿力学【不能计算】物体的速度了。

“算的不准”和“不能算”是两个截然不同的概念,代表的意义也天差地别。

因此,众人才会更疑惑了。

“难道电子小到一定的程度,无论速度有多快,质量都不会变大?不符合狭义相对论?”

很明显,这是不可能的。

会场内爆发出热烈的讨论声。

过了一会儿。

安德森站了起来,他恭敬地说道:

“布鲁斯教授您好,我是来自美国加州理工学院的安德森。”

“我想尝试回答这个问题。”

李奇维闻言,微微一笑。

“请说。”

安德森说道:

“您之前曾经说过,相对论的物质基础是天文学,量子力学的物质基础是原子学。”

“所以,这两大理论分别对应尺度的上限和下限。”

“理论的尺度上限,我个人认为是不存在的。”

“因为恒星系乃至星系的尺度对于人类而言,已经足够巨大。”

“但是目前的万有引力定律和广义相对论都可以很好地预测。”

“所以即便未来发现更大尺度的宇宙结构,它同样也要遵循这些物理理论。”

“无非是算出来的质量更大、速度更快、光强更强。”

“星球和星系的尺度差异不会带来物理本质上的区别。”

“但是理论的尺度下限,我个人认为确实值得商榷。”

“目前人类已知的最小结构就是电子,量子力学也是通过研究电子的行为发展而出。”

“虽然它号称适用于一切的微观粒子,但也许将来我们发现比电子更小的粒子后,或许会有新的性质。”

“那么量子力学就需要重新调整。”

“因此,我觉得尺度的下限和现有粒子的大小有关。”

哗!

安德森的回答在学生中引起巨大反响。

很多人忍不住点点头,显然很认同这个观点。

不过郎之万、德布罗意等大佬们微微摇头。

在他们看来,安德森的回答有点过于稚嫩了,没有说到重点。

这时,李奇维笑道:

“安德森同学,你的回答有一个问题。”

“那就是你默认一个物理理论不能容纳未发现的事物。”

“这一点,虽然无法从数学上证明,但我个人不同意你的观点。”

“一个好的物理理论,应该是能预测或者预言未知的现象。”

“而我们现在讨论的是,它能预测的极限是什么。”

嗡!

众学生不明觉厉。

他们觉得布鲁斯教授的境界有点高。

李奇维也不再继续考验这些天才们,继续说道:

“下面,我来谈谈我的看法。”

“其中会用到一些计算,大家不要开小差,不然可能听不懂。”

哗!

众人瞬间兴奋!

他们恨不得多长几只眼睛,怎么可能还走神。

在所有的期待下,李奇维说道:

“对于我们人类而言,世界是存在极限的。”

“比如根据宇宙膨胀理论,离我们无比遥远的地方,膨胀速度甚至超过了光速。”

“那么那里发生的任何事情,都将和我们无关,这个距离就是某种极限。”

“但是这个极限并不是理论的极限。”

“我们有99.99%的把握认为,哪怕是空间膨胀速度超过光速的那片区域,量子力学和相对论依然是成立的。”

“那里的时空会弯曲,那里的微观粒子位置动量不确定。”

“这是理论的普适性,也是我刚刚反驳安德森同学的理由。”

众人闻言,这下算是明白了。

“但是,在一种特殊的情况下,理论就有可能失效。”

“我们知道,对微观世界最重要的一步就是测量。”

“测量电子的位置、电荷、质量等。”

“没有测量,我们就无法观察微观世界的一切现象,也就无法创造对应的理论来解释现象。”

“测量至关重要,但测量本身却是有极限的!”

“在宏观世界,一个人想知道自己多高,拿个尺子量一下就行。”

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