我想知道弦理论与量子力学及相对论的关系?

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/07/09 02:28:21

我想知道弦理论与量子力学及相对论的关系?
是否可以统一这两种理论?

1 经典物理被量子力学和相对论取代.
2 相对论打破了经典物理对时空的看法,但仍带有决定论的色彩.
3 量子力学阐释了粒子是有波动性的,物理量是有不确定性的（否定了决定论）,但是时空观上仍是经典的.
4 自然界有四大基本作用：万有引力、电磁力、强相互作用、弱相互作用.力都靠力场传递作用,比如说引力靠引力场传递作用,电磁力靠电磁场传递作用……力学问题的极致就是场论.
5 广义相对论就是引力场的理论,广义相对论认为引力场是时空曲率不均匀的体现.
6 量子力学考虑了狭义相对论和多体理论后就是量子场论,但这里的相对论只是修正,量子场论的时空观仍然是经典的.
7 量子场论认为力场实际上就是交换作用子的结果：电磁场就是交换光子；强作用场就是交换胶子；弱作用场就是交换规范玻色子.量子场论已经自洽地统一了电磁力、强相互作用和弱相互作用（大统一理论）,只剩万有引力.
8 如果用量子场论来刻画引力场（量子引力理论）,引力场就是在交换引力子,然而计算发现引力场是不规范的场,求不出引力子,因此无法用量子场论刻画引力,只能用广义相对论.
9 弦理论是再用弦来刻画场,施瓦茨用弦理论计算,结果中发现了引力子,并且结果自洽
10 弦理论再发展成超弦/M理论,可以自洽地统一所有作用力.
11 超弦/M理论的时空观仍然是经典的,并且结论难以用实验验证,究竟正确与否还有待考证.
12 除了弦理论以外,还有圈理论等量子引力理论能从量子场的角度刻画引力,圈理论时空观是相对论性的,但是结果不自洽.
13 超弦/M理论、圈理论、黑洞热力学都有望统一量子力学和相对论,但是每种理论都有自身的缺陷,有待发展.
14 如果量子引力理论有了自洽的结果,并且理论的时空观是相对论性的,那么引力的所有信息就全明了了,就是全息引力理论
15 电磁力已经和弱力统一（电弱相互作用）；电弱作用可以再和强相互作用统一（大统一理论）；如果全息引力理论成功,四大基本作用就完全被统一,此时物理终极目标“万有理论”就完成了.
16 万有理论是还原论的极致,在呈展论看来还不能“万有”,究竟结果如何仍需要实验来检验.

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