量子力学中的自然规律（大自然不可能有两套物理法则）

我们都知道，相对论和量子力学是现代物理学大厦的两大基石，一个统治着宏观世界，另一个统治着微观世界，今天小编就来说说关于量子力学中的自然规律?下面更多详细答案一起来看看吧!

量子力学中的自然规律

我们都知道，相对论和量子力学是现代物理学大厦的两大基石，一个统治着宏观世界，另一个统治着微观世界。

但是，直到目前，相对论和量子力学都没能很好地统一，不过两者也并非“格格不入”，没有那么夸张。相对论分为广义相对论和狭义相对论，之所以我们说“相对论和量子力学”没有统一，主要指的是“广义相对论与量子力学没有统一”，而狭义相对论与量子力学其实并没有什么矛盾。

下面来具体看一下量子力学的前世今生，看看它与相对论到底有什么不协调的地方。

爱因斯坦成功解释了光电效应，并因此获得了诺贝尔物理学奖。他认为光是一种粒子，并把导致光电效应的光子称为“光量子”。

什么是光电效应？简单讲，就是把一束光照射在金属上，会导致金属内部电子摆脱原子核束缚，从而形成电流。每个光量子的能量等于光频率与普朗克常数的乘积。

其实在爱因斯坦之前，量子的概念早就被提出过，但当时并没有引起足够重视，而爱因斯坦提出光电效应原理之后，普朗克的理论得以重启，从而开启了量子力学的大门。

之后，爱因斯坦等人不断推动着量子力学的发展。最著名的当属“EPR佯谬”，由三位科学家提出，分别是爱因斯坦，波多尔斯基，罗森，以他们三位名字的首字母命名。

该佯谬提出目的主要是为了质疑量子力学的不完备性，也是爱因斯坦与“哥本哈根学派”（波尔为首的几位科学家）争辩的核心。

爱因斯坦等科学家认为世界是可认知的，可描述的，也是确定的，他极其反对哥本哈根诠释中的概率描述和随机性。认为所谓的“概率和随机”只是人们还没有发现量子力学的某些“隐变量”，并不是真的随机。

爱因斯坦认为世界一定可以用某种客观规律来准确描述，所以他会说“上帝不会掷骰子”。

爱因斯坦的这种“确定论”也得到了不少科学家的支持，比如说薛定谔和贝尔。

为了质疑并讽刺波尔为首的哥本哈根学派的疯狂理论，薛定谔提出了著名实验“薛定谔的猫”（之前讲过很多次，这里不再详述），并提出了薛定谔波动方程。

但颇有讽刺意味的是，这个方程不但没能成功干掉对手，反而“无心插柳”，让波函数坍缩成为量子力学的一个核心理论，也是量子力学的基石。

相似的还有贝尔不等式，原本是贝尔设计的一个实验，目的是为了证明量子力学隐藏的“隐变量”。简单讲，如果贝尔不等式成立，则爱因斯坦胜出，如果不成立，那么波尔就胜出。

但是在随后的几十年时间里，贝尔不等式被证明都不成立，这也是为什么波尔为首的哥本哈根学派被主流科学界认可。

不过，不管怎么说，爱因斯坦并没有像某些人所说的“反对量子力学”，他也是量子力学的鼻祖之一，他反对的只不过是哥本哈根学派的“不确定性”。

总的来说，以上量子力学的一些诡异现象通常都只是出现在微观世界，在宏观世界是不存在的。

但是我们也知道，宏观物质都是由微观粒子组成的，按道理讲，宏观和微观世界应该有一套统一的理论来诠释，而不是两套显得“格格不入”的理论来诠释。

问题的本质就在四大基本作用力上：强力，弱力，电磁力和引力。

宏观世界的运动由引力和电磁力来支配着，而微观世界由弱力和强力支配着。

那么，有没有统一的理论能很好地诠释四种基本作用力呢？这就是科学家追求的大统一理论，统一四种基本作用力，只要能够统一，意味着相对论和量子力学也能统一起来。

如今弱力和电磁力已经完成了统一，强力的统一也近在眼前，唯独引力被排除在外。

标准粒子模型很好地诠释了强力，弱力和电磁力，但唯独引力好像是个另类。科学家们假想中的“引力子”一直都没有被找到。

目前来看，走在前沿的理论弦理论，被认为是最有可能的大统一理论，认为万事万物都由最基本的会振动的弦组成的，弦振动形式的不同构成了不同的基本粒子。不过弦理论缺乏实验证据的支撑，目前很难得到主流科学界的认可，科学是非常严谨的，必须有严格的具有说服力的证据才能得到广泛认可。