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现代科学最大的两大支柱，一个是爱因斯坦的相对论，还有一个就是量子力学。相对论的提出，改变了人类对于宇宙和自然的认识，让我们从另一个角度认识我们的宇宙，其中提到的全新的时空观念，刷新了科学界对于宇宙的认识。而量子力学的提出，更是让整个科学界产生了革命性的变革，加快了人类社会的进步，很多科学理论在量子力学之下，非常容易地就被验证。 相对论和量子力学的诞生 在1905年，爱因斯坦提出了狭义相对论，将时间和空间统一在了一起，改变了当时的绝对时空观念，认为所有的时空的可以是相对的时空，根据不同的参考系，时间和空间的状态可能个不相同。而且还确定了光速不变原理。而只有在1915年提出的广义相对论中，以全新的方式解释了引力的来源，认为引力是因为时空弯曲造成的。相对论的提出，还有个更加深远的意义，那就是间接地让量子力学得以诞生。  量子力学的出现对光是粒子还是波的实验中引发的，这就是著名的光的干涉实验。当时的科学家们发现，一个光子能够同时穿过两个孔，并且呈现出两种不同的状态时，科学家们集体失声，甚至怀疑科学的正确性。随后普朗克、波尔等科学家，提出了量子力学的概念。量子力学的出现，为人类对微观世界的认识提供了方法，并且能够解释非常多的现象和预言一些新的、无法直接想象的现象，可以说量子力学是现代物理的一项神器。  不过，这两个改变世界的物理学理论，却有一个极大的矛盾，时空到底是不是连续的。 在广义相对论中，时间和空间是相互统一的，每个有质量的物体都会造成时空的扭曲，正是因为时空弯曲造成了引力的产生，所以相对论认为，时空是连续而光滑的。但是在量子力学当中，所以宏观的物质都会被分解成为一个个微观的量子，包括能量和引力等都可以量子化，所以量子力学的时空观认为，时空也是一份一份的，而不是完全连续的。也可以说成量子力学的时空观是间断、起伏、不断涨落的。  造成这个巨大的矛盾的原因，主要是相对论描述的是宏观的世界，而量子力学描述的是微观世界，在这两个不同的世界中，物质所表现出来的性质是不同的。在宏观世界里，一切事物都有因果关系，任何事都是确定的。不过在微观世界当中，却完全失去了我们正常的因果关系，任何事物都是不确定的状态。 那么这两种时空观到底谁才是正确的呢？ 其实可以说这两种时空观都是正确的，也可以说都不正确，因为到现在为止，它们都不能完美地解释这个世界。宇宙是一个整体，微观世界和宏观世界都是宇宙中的一部分，所以微观世界和宏观世界应该是相互统一，相互联系的关系，而不是像我们现在这样，微观世界和宏观世界完全独立，相互隔离，表现出两种不同的特性。所以既然相对论和量子力学都能非常好地解释宇宙当中的现象，那么它们之中必然有一个东西，可以将它们联系在一起。  爱因斯坦在量子力学被提出来以后，就一直在研究量子力学，并且试图找到一个大一统理论，能够将宏观世界和微观世界统一起来，可惜用了几十年的时间，他都没有找到这样一个理论。所以到了晚年，爱因斯坦很遗憾地说：我用了比相对论几倍的时间来研究量子力学，科学我还是没弄明白。  不过，现在有一种理论似乎能够将这他们统一起来，那就是非常科幻的超弦理论。超弦理论认为，宇宙中不存在粒子，宇宙中的所有物质和能量都是一种根据不同频率的振动而产生的弦。宇宙中所发生的所有相互作用，物质和能量都可以用弦的分裂和结合来解释。  超弦理论如果被证明是正确的，那么我们对宇宙的认识又会发生翻天覆地的改变，因为它将我们的宇宙分成了十一个维度，这就会让我们的宇宙变得更加复杂。不过目前人类对宇宙的认识还非常有限，要证明这个理论，还有很长的路要走。但是如果真的有一个理论能够将整个宇宙观统一起来，那么人类文明的发展将取得无法想象的进步，也许到了那时，我们现在认为不可能发生的事，都会成为现实，比如穿越时空。 |
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