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1787年宪法的局限性,相对论是否有局限性?


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曾经经典力学的牛顿三大定律一度被视为宏观世界的基本法则,然而爱因斯坦跳出了这个思维定式,用相对论说明了力学三定律只在特定条件下才适用。那么相对论是普适的吗?会不会也有一定的局限性?

题主你好。任何理论都存在局限性,相对论也不例外。比如说,相对论就无法解释黑体辐射,无法解释固体热容等。这些都是相对论具有局限性的体现。

此外,相对论本身存在不完备性,比如广义相对论存在奇点问题,对于宇宙学广义相对论对于暗能量、暗物质无法解释。由此可见,相对论正如霍金先生所言:广义相对论是一个不完备的理论。不仅是广义相对论有问题,连狭义相对论也存在问题。狭义相对论虽然能解释宏观高速,但是却不能解释微观高速。而且广义相对论本身就为了弥补狭义相对论一个基础性难题而提出的,所以狭义相对论的局限性一定比广义相对论的局限性更严重。

物理学不是停滞不前的,而是不断发展的。在广义相对论建立后的第十年,一种可以解释微观世界并在当代发挥着无与伦比作用的理论被物理学家提出了,这就是量子力学。量子力学揭示了包括相对论、牛顿力学在内的经典力学的局限性,它为人们认识微观世界提供了良好的工具。量子力学建立那天起,物理学第一次可以傲视其他自然科学,因为物理学家可以利用量子理论去解释化学、生物等非物理自然科学的现象甚至其唯象理论。量子理论一建立,狭义相对论就被量子理论吸收演化为高能物理的基础理论——量子场论。量子场论可以解释除了引力之外的所有相互作用。换言之,只有狭义相对论的量子化结果才可以微观世界的种种现象。但是即便如此,物理学家认为这是不够的。因为在当能标高到一定程度时,一些的物理过程里引力是不得不考虑进来的。这是种情况下,引力的量子理论是否存在,存在的话又如何构建,如何能退化为广义相对论,这是个问题是自二十世纪下半叶到今天为止都困扰物理学家的问题。这期间产生了一种比较可信的理论,叫弦理论。弦理论最早是建立在猜测上,但是后来物理学家在计算广义相对论量子化(场论意义上的量子化,不是时空量子化)的散射振幅时候,发现可以根据发散情况来判断额外维的存在性。额外维和弦理论有一些关系,但是并非是直接关系。

综合来说,相对论存在局限性,而且物理学家早已发现并且积极想弥补。

看待一个理论是否有局限,就看这个理论是否能解释了所在领域的一切现象和问题。显然,相对论无法做到这一点。那么就是有局限的。人的认识是阶段性的,所提出的理论一般也是局限性的。目前,量子力学,超弦理论,多维世界理论,都是为了解决一些宇宙物理现象而提出的理论假设。一个越接近宇宙实相的物理科学理论,必须解决物质世界与意识世界的关系问题,也就是必须解决有形世界与无形世界的问题。如果解决不了这个问题,只在物质世界里打转,那么其局限性都是很大的。可喜的是,量子力学理论和超弦理论,都向揭示物质世界与人的意识世界的关系前进了一大步。薛定谔的猫实验,说明了物质世界的表现与结果有人类观察者意识的参与,其他的量子干涉实验和纠缠实验,也都为揭示或解释宇宙奥秘提供了新的理论视角。总之,没有没有局限性的科学理论,没有最好的科学理论,只有更好的和局限性更小的科学理论。

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