量子力学|量子力学真的能诠释一切吗？在普朗克长度的世界，它产生了漏洞
宇宙充满了像暗物质和暗能量这样谜一般的存在 ， 人们不知道它们是什么形态？由什么构成？也不知道扩展到了什么地方 ， 黑洞的末期是爆炸还是蒸发 。
自量子力学创立初始之日 ， 在观测问题方面就存在根本性的缺陷 ， 这就造成了相对论和量子理论的冲突 。 即使如此 ， 以目前不完善的量子力学也为人类对宇宙本质的认识作出了卓越贡献 。 微观世界
微观世界是怎么样的？早在一百年前 ， 包括基本粒子物理学在内的量子力学就就达到了原子级别的微观领域 。
在我们的世界 ， 我们的身体以及周围的物质都是由原子这种极其微小的粒子构成 。 原子的中心有原子核 ， 其大小约为原子的百万分之一 。 原子核由质子与中子吸附而成 ， 而质子和中子又是由夸克吸附而成 。 再往后 ， 夸克被认为是无法再分解的基本粒子 。 现在对基本粒子的理解就仅止于此了 。
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夸克能影响的距离约为10﹣17米 ， 现在的基本粒子物理学只能解释在这一空间范围内的物体 。 在指责量子力学的不完善之前 ， 应当先赞美它伟大的微观世界 。 如今 ， 巨大的粒子加速器实验已经不会发现违反标准基本粒子物理学的现象了 。 因为配合实验 ， 按照标准理论创造“标准模式” ， 会有这种结果也是理所当然的事 。
普朗克长度的世界是什么概念？
在理解了基本粒子物理学之后 ， 人类是否已经彻底了解微观世界了呢？这还远远不够 。
科学家认为使用现在的量子力学也并不能解释小于10﹣35米的规模 ， 要想理解这个世界是怎么样的 。 就必须打破现有的量子力学理论 ， 构筑新的体系 。
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10-35米的规模被称作“普朗克尺度” 。 它究竟有多小呢？这里给大家一个基本概念 。 现在的基本粒子物理学能涉及的尺寸是10-17米 ， 如果我们以超出科学的技术将其扩大至1米的话 ， 扩大率为10-17倍 。 那么 ， 如果将原子核扩大到100米的话 ， 原子将达到10万千米左右 ， 而地球尺寸约12742千米 ， 这是比地球还大的尺寸了 。
但即使如此程度的扩大 ， 普朗克长度10-35米也不过膨胀到10-18米而已 。 也就是说 ， 这还不足夸克本身的大小 。
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普朗克长度就是如此小的超微观世界 。 探寻这个超微观世界 ， 寻找新的物理法则 ， 也许需要付出足以颠覆整个量子力学的努力 ， 还需要爱因斯坦和薛定谔这种等级的大脑 ， 以及宇宙规模的粒子加速器和100年以上的时间 。
量子力学的漏洞
量子力学已经发展到现在的地步 ， 科学家已经将量子力学运用到实际生活中了 ， 比如量子计算机 ， 量子大脑 ， 以及量子通讯 ， 你可能会想量子力学已经快要完善了 。 如果这样想就错了 ， 在超微观的世界中 ， 量子力学产生了漏洞 。
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大型强子对撞机粒子加速器磁铁 。 在瑞士日内瓦附近的欧洲核子研究中心欧洲粒子物理实验室
我们在进行细菌和细胞的观测时 ， 需要使用给它们投射可视光的显微镜 ， 而可视光的波长大约是万分之一毫米 。 以此类推 ， 要了解万分之一毫米大小的构造 ， 最低限度需要的可视光要具有光子级别的能量 。
原子和分子大小约为百万分之一毫米 ， 所以不能用可视光观测 ， 但可以选择用电磁波观测 ， 这就可以使用波长为百万分之一的X射线 。 那么 ， 要观测普朗克长度规模 ， 就要创造波长为普朗克长度的光子 ， 使其适用于夸克、电子或其他光子的观察对象 。
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这在目前是不可能的实验 。 因为被观察的对象会吸收这种能量 ， 进而发生分裂等变化 ， 导致难以发出具有与其相匹配能量的光子或粒子 。 如果能实现这种观察 ， 就能期待普朗克长度在物理上的新成果了 。
我们知道能量含有质量就形成了引力源 。 现在的粒子加速器所制造的能量基本可以无视引力效果 ， 但波长为普朗克长度的光子的能量就无法无视了 。
要用量子力学处理这些变化 ， 就必须考虑在粒子之间作用的引力 。 处理引力则意味着要处理时空的扭曲 ， 如果能完成这些的话 ， 就能用量子力学解释黑洞和宇宙大爆炸 。
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也可以推断 ， 也许在宇宙大爆炸最初期的高温、高密度宇宙中 ， 波长为普朗克长度的光子处于到处乱飞的状态 。
但现在的量子力学无法处理这种反应 。 能应对基本粒子与黑洞的反应 ， 以及宇宙大爆炸初期的方程式并不存在 ， 谁都无从入手 。
以现在量子力学的方法无法达到普朗克尺度领域 ， 必须要构造新量子力学 ， 也就是统合广义相对论和量子力学的理论 。 不过 ， 这种理论目前还没人发现 。
量子力学的伟大
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若未来有人发现了这个新量子理论 ， 那么 ， 它就成为了可能解决所有问题的超级理论 。
比如 ， 黑洞是否会蒸发？
宇宙起源的问题 。
消除相对论和量子理论的矛盾
明确人类为何会存在智慧 ， 而电脑却不会等等 。
【量子力学|量子力学真的能诠释一切吗？在普朗克长度的世界，它产生了漏洞】所有的问题的解决都依赖于未来理论的发展 ， 那么 ， 将会是谁会在什么时候能发现这一新理论呢？
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