02.26 相对论、量子力学等理论在未来会被推翻吗?为什么?

星辰大海路上的种花家


科学理论不能说推翻,只能说进步。随着人类认知的不断进步,人们发现当人站到更高的高度去看这个世界时,同样的风景,但人站的高度不同,所看到的风景也是不同的,但站得越高,看得越远,越全面,更能看清事物的真实面貌是肯定的。科学也是这样,就象地心说,从我们站立的地球看是完全正确的,但如果我们站到地球外去看,才发现日心说才是正确的。相对论,量子力学肯定还会有突破是肯定的,实际上人们己发现很多现象是用相对论和量子力说解释不了的,最有名的就是暗物质,暗能量假说,就是当放到星系及星系外时,与现有的相对论和量子力学计算是不符合的,没办法只好假设出暗物质,暗能量来凑合!个人认为,自相对论,量子力学发现百年来,现代物理理论没有根本性地突破就在于我们仍是用站在宇宙中的观念来看这个宇宙,而不是用站在宇宙外的观念来看这个宇宙。有没有宇宙之外?若大爆炸是正确的,肯定有宇宙之外呀!假想一下,若是站在宇宙之外来看我们的世界,我们理所当然空空如也的空间还是空的吗?是不是也是一种“有”?我们所谓的物质及其各种现象其实就是这种“有”的各种运动表现形态,如相对论中认为空间弯曲(引力)其实就是这种“有”的一种漩涡运动。从这个角度来看,我们东方有无(阴阳或乾坤)相生,相存的观念其实更科学,更合理。相信科学的发展是东方哲理照亮它的方向。


闻心禅社


我们经常在网上看到许多民科在否定现在有的科学理论,这其实很可笑。原因也很简单,因为科学理论的进步亚根本不是依靠“推翻之前”的理论,因为,科学理论比的不是对错,而是比谁更准。

所以,无论是量子力学、相对论、电磁学理论还是牛顿力学,他们其实都不会被否定。甚至地心说、和日心说也并没有被否定,他们仅仅是没有前面的几个理论那么准确而已。

要理解这个问题,我们得先从牛顿力学和量子力学、相对论之间的关系说起。

牛顿的万有引力定律

不知道大家想过没有,明明爱因斯坦的广义相对论描述引力更加准确,为什么牛顿的万有引力定律还没有被淘汰?为什么初高中生,甚至包括大学生都还要学牛顿的万有引力定律?

不仅如此,在太阳系中,人类发明的各种航天器,基本上都是依靠牛顿的万有引力作为基本原理,许多经历了几年的航行,到最终到达目的地,误差仅仅一秒。那在这样的情况下,我们能说牛顿的万有引力定律错了吗?

其实,我们并不能。但如果这件事情,我们再细细去思考,就会发现,“万有引力”真的存在吗?牛顿是切切实实看到了“引力”的存在,还是说,牛顿仅仅是看到“关于引力的现象”?

很明显,牛顿看到的是物质之间彼此吸引的现象。

然后基于这个现象,他提出了万有引力定律来解释。可比牛顿早以及和牛顿同一时期的学者,也有很多人看到了这样的现象,为什么他们的理论没有人愿意承认呢?

其实也很简单,那就是牛顿的理论特别准确,理论和现实的误差小。

而且科学家是一群激进的人,他们会把现有的理论放到各种极端的尺度上去试错。牛顿的时代,他的理论也被拿来各种试错,但万有引力定律都经受住了考验。

所以,你发现没有,其实牛顿理论会成立的前提是它和观测是匹配的。如果你非要否定它,其实就是要否定观测到的现象是错误的。

这也是为什么牛顿的理论持续至今还广泛的用于航空航天当中,真的就是因为太准了。

主流的科学理论

但同时也要知道,面对相同的现象,爱因斯坦则提出了不同的理论。

他认为万有引力的本质是空的弯曲

。比如:月亮绕着地球转,是因为地球压弯了周围的时空,月球沿着时空的测地线在运动。

那为什么广义相对论能够取代万有引力定律,成为主流的科学理论呢?

实际上,就是因为广义相对论比万有引力定律更准。说白了,就是因为人类的观测技术进步了,能够看到更多极端的尺度,在强引力场下,我们就会发现,广义相对论要比万有引力理论要准确,或者说误差更小。这在1919年,天文学家爱丁顿的观测中被验证了。

所以,你发现没有?无论理论叫成什么花哨的名字,最终比较的就是准确性

新理论和旧理论之间的关系

但我们能说广义相对论推翻了万有引力定律吗?

实际上并不行。因为我们会发现,牛顿的万有引力定律是广义相对论在宏观低速下的近似解。两者在描述弱引力场时,之间的差别需要到小数点后十多位去找,这个差别远比大多数的观测仪器的测量误差还要小。所以,实际上,广义相对论是兼容了牛顿的万有引力定律。

不仅如此,我们会发现,新理论和旧理论之间的关系就是兼容关系。

量子力学和相对论都兼容了牛顿理论,或者我们可以说,牛顿理论是量子力学和相对论在宏观低速下的近似解。

所以,实际上,科学的发展也对新理论提出了要求。由于旧理论是基于现象提出来的,和现象是完全匹配的。所以,新理论也需要和已有观测到的现象进行匹配,换句话说,对于新理论的基本要求就是能够兼容旧理论。

如今科学理论的发展,是沿着更加极端的尺度的方向前进,一头是朝着更大尺度去的,一头是朝着更小的尺度去的。在更大尺度上诞生的理论需要兼容相对论,在更小的尺度上诞生的理论需要兼容量子力学。

而同时,在宏观低速下,我们依然还是会继续沿用牛顿力学,不为别的,就是因为它精度足够准确,并且还很简单,这就导致使用成本很低,我们不可能凡事都要用广义相对论来描述以你的运动规律,因为太麻烦了,而且用到广义相对论得到的结果又和牛顿理论算出来的基本没差。


钟铭聊科学


在人类认识的历史长河中,每一个时代受到公认的背景理论,都无一例外地被后来的理论所推翻和取代。

因此,当代的相对论和量子力学也难逃被推翻的命运。它们恰好成为人类认识发展顶峰的概率,实在是太小了。

因此,人类的认识,不可能发展到我们这一代就停滞不前了。更何况,人类仅只是自然界中的极小部分,其不可能一劳永逸地获得绝对的认识。

具体到相对论和量子力学,它们究竟是否会被推翻的问题,需要我们详细地考察其相对于经典力学有何进步意义,以及相对于未来的理论又有哪些不足。

我们人类认识的一个重要特征,是具有抽象的逻辑思维,是借助于归纳法和演绎法来实现的。这两种不同的方法各有优缺点。它们只有互为补充,才能够使人类的认识获得不断地进步与发展。

归纳法的特点是具有一定的必然性,较为简单;但是,其适用的范围,会受到自然界质变的限制🚫。

比如,万有引力公式是牛顿根据太阳🌞系中各种行星🪐运行的轨迹,归纳出来的。该公式是理想化的,其只适用于平直的空间。对于遥远的巨大天体,它们的自转会导致空间的部分转动,从而使围绕这些引力源运动的天体具有较大的离心速度,与万有引力公式的计算结果出现了偏差。

与归纳法相对应的理论类型是唯象型理论。这类理论适用于对新领域认识的初期,它们建立了新现象之间的外在联系,为以后理论的发展奠定基础。

演绎法的特点是具有一定的主观能动性。虽然,该方法建立的理论可以面对整体,不受质变的限制;但是,其需要提出公理和假说以作为理论的逻辑前提,具有多种选择的可能。

比如,地心说和日心说,波动量子力学和矩阵量子力学,它们在数学上被证明是完全等价的;但是,在具体的物理解释方面,却又是截然不同的。

因此,用演绎法建立的构建型理论,往往是在唯象型理论的基础上提出来的。其适用于新领域认识的后期,可以使人类的认识获得质的发展与飞跃。

经典力学是我们人类关于宏观领域的认识,是一个忽略了物理背景(空间)的理想物理理论。由此使我们人类形成了一个机械的世界观。

然而,当人类的认识扩展至高速领域、宇观领域和微观领域时,人们意外地发现,物体的运动受到了光速的限制和大物质的影响。而且,所有的微观粒子,都呈现出了波动性。

于是,原有的经典力学不再适用了。取而代之的是狭义相对论、广义相对论和量子力学。它们分别是上述三类新现象的唯象型理论,它们借助于归纳法建立了新现象之间的外在联系。由此使我们获得了一个有机统一的世界观。

然而,经过了一个世纪多的发展,随着新现象的不断增加,相对论和量子力学逐渐地暴露出了唯象型理论的不足。

它们缺乏统一的物理机制来说明各种不同的极限情况,没有将各自领域的现象归结为物理背景的存在。

比如,狭义相对论,由于忽略了量子空间,从而认为所有的参照系都是完全等价的,使光速不变的相对性绝对化,导致了双生子佯谬的产生。

比如,广义相对论没有提出空间的物理构成。于是,爱因斯坦将空间量子的不对称碰撞💥,解释为空间的几何弯曲,从而使现实世界数学化。

比如,由于量子力学否认粒子的波动性是由物理背景的不连续性所造成的,将粒子的波动性归结为粒子的存在状态是概率的。由此,得出了薛定谔猫🐱非死非活的叠加状态,得出了非现实的超距作用,即得出了所谓的量子纠缠概念。

综上所述,相对论和量子力学是超出宏观范围的唯象型理论。它们的进步意义,在于收集、整理和建立了新领域中的各种现象及其相互联系。它们的不足,是缺乏统一的物理机制,从而使认识的发展陷入了困境。

于是,需要我们采用演绎法,建立相应的构建型理论,使人类的认识重新获得生命力和质的发展与进步。

在此,需要说明的是,即便是相对论和量子力学被推翻和取代,它们也并不是因为错误,而只是被认识效率更高的理论所替代。

作为自然界的同构系统,所有的理论都仅只是我们人类认识的工具🧰,而并不是自然界本身或客观的反映。因此,理论没有对错,只具有认识效率的高低。

以往理论的更替,并不是正确的理论推翻了错误的理论,而是由认识效率高的理论取代了认识效率较低的理论,从而实现了我们人类认识的不断进步与发展。


淡漠乾坤


首先我们必须明白到底什么是科学!

科学具有可证伪性,也并不等同于正确,不能与正确划等号。科学也不是万能的,总是有局限性的,没有尽头,这就是意味着任何科学理论都有局限性,有局限性就代表着某种意义上的“不正确”,那么总有一天任何科学理论都会“被推翻”!

但通常,我们不会说某个科学理论“被推翻”了,而是突破局限性后被更高级更具普适性的理论代替了。

最明显的粒子,牛顿经典力学被推翻了吗?严格来讲确实被推翻了,被更具普适性的相对论推翻了。经典力学能解释的相对论都能解释,但相对论能解释的经典力学未必能解释。因为牛顿经典力学只是相对论在低速世界的特例和近似值,在高速世界并不适用!

那么,既然牛顿经典力学被推翻了,为何我们仍要学习它?甚至学习的光度比相对论还要广?因为我们就是生活在低速世界,经典力学很简单更容易理解,最重要的时,在低速世界经典力学已经足够精确了,如果非得用更加精确的相对论完全没有必要,反而会带来更多麻烦!

那么,相对论和量子力学在未来也一定会“被推翻”,但推翻的原因与“经典力学被推翻”是一样的,并不是说相对论量子力学就是错的,只是适用范围不同罢了。比如说,如果未来人类真的发现四维空间的存在,同时发现相对论或者量子力学只是四维空间下的一个特例而已,那么,你可以说相对论“被推翻”了!

但不管是任何科学理论,都永远会是科学,永远不是伪科学!


宇宙探索


科学都是在前辈科学家研究的基础上进步的,即使前辈的科学理论不那么准确,也有借鉴意义。"日心说"就是在“地心说"基础上,提出的更准确些的理论,“银心说"又比“日心说"进了一步,当人们借助更先进的望远镜发现河外星系时,又知道了银河系并非宇宙的中心,宇宙大到看不见是否有边缘,星系比银河系里的恒星数量,还要多得数不清,银河系只是这众多星系中的一个,大尺度上,星系和空间构成了庞大无际的类似网状结构,宇宙有无一个中心,有没有尽头,是科学永无止境的探索目标,前面说的各种宇宙理论,完全是人类科学认识宇宙的进步过程,不能说谁是绝对错误的,只能说是人对宇宙认识的一步步深化。同样,从牛顿的经典力学,到爱因斯坦的相对论以及量子力学,都是一代代科学家对物质宇宙的认识,各有千秋,没有谁将谁的理论推翻一说,牛顿的一句话说的最实在,他是站在前辈的肩膀上,所以才看得更远一些。研究科学的人,切不可狂妄自大,小有成就,也不要沾沾自喜,都是从前辈哪里继承和发展过来的,纵是天才,也不可能凭一己之能洞悉宇宙。


长眉1958


只会被改写/完善,但不会被推翻!

这里的要点在于;我们要搞明白相对论或量子力学等(科学)理论是从哪里来的?简明扼要提纲挈领的说,(包括相对论和量子力学在内的)一切科学知识都是从“实践”中得来的。

牛顿也好,爱因斯坦也罢,他们都是“人”不是神!这好像是句废话。但大家要知道,再伟大的科学家也只是发现了科学规律(客观规律性和客观实在性)而不是创造了/改变了客观规律。客观规律永远都是那个样子,不会变,(能)改变的只是人们(人类、具体的科学理论)对客观规律的认知和诠释。

这样说好像还不是很好理解。换个角度讲,我们要知道;让人类知道相对论这个科学知识的最大功臣不是爱因斯坦,而是迈克尔逊-莫雷实验证明/发现了光速不变这个客观规律!迈克尔逊-莫雷实验是“实践”,实践才是根本!实践告诉我们客观真实之后才会有(包括相对论和量子力学在内的)科学,实践是检验真理的唯一标准,是实践告诉我们相对论这个“科学层面上的真理”,而不是爱因斯坦告诉我们相对论是真理(或者相对论是正确的)。

再说一遍,“实践是检验真理的唯一标准”,实践是科学的唯一源泉!是从测量宇宙中的天体星系、到制造大规模集成芯片的无数实践,告诉我们(也就是证明了)相对论和量子力学是正确的。这里的要点是“实践”,实践才是科学的本质要诀和本质来源。

再换个角度讲,有人说相对论推翻了牛顿力学,这种说法对吗?

其实这种说法不对,至少很肤浅。如果你能认识到科学的本质要诀是“实践”,实践是检验真理的唯一标准,实践是一切科学知识的根本来源,那你就会发现牛顿力学根本就不可能被推翻!

这个“根本就不可能被推翻”的信心来自于实践!不管是过去还是现在,无数的实践,从建设摩天大楼到发射登月飞船,无数的实践证明牛顿力学是正确的!事实上,想要突破牛顿力学(搞出相对论),首先第一个要解决的问题就是你要说清楚为什么牛顿力学是正确的。

牛顿力学是正确的,这个不用解释,因为有无数的实践,从建造航空母舰到预言海王星轨迹的无数实践,都证明牛顿力学没问题,很好用,是正确的(虽然在一些特殊情况下不一定是足够精确的),因为实践是检验真理的唯一标准,所以牛顿力学一定是正确的!

不知道我说明白了吗?科学的本质要点是实践,推翻已有的(经实践检验过的)科学本质上是在否认/推翻实践,实践是不可能否认实践本身的,所以,所有被实践证明了的科学,比如说相对论或者量子力学,都只可能被重新诠释,而不可能被推翻!

好了,就说这些吧。供题主和大家参考。抛砖引玉,欢迎斧正,谢谢阅读,期待在交流中共同进步。


137亿年前的氢二氧一


相对论和量子力学的内容未来不会完全推翻,但目前的相对论和量子力学不完善是显然的!随着科学进步或对自然认知的深化,会修正或细化是肯定的。狭义相对论拓展了牛顿力学的视野和概念,辨析了牛顿惯性系的相对性,分清了牛顿力学的适用边界。但自己也设定了一个边界:光速不变和最高特性,目前,达到这个速度的可测自然表征物体就是光子和中微子了,目前没有发现矛盾处。自然界中存不存在超光速物体?若被发现,相对论的适用边界无疑要在光速以下了。广义相对论就更不完善了,引力场及宇宙空间弯曲的描述都是半拉子工程,甚至是尝试性地步,与牛顿力学描述大自然的完善性不在一个级别上!对量子力学,目前只有氢原子精确解,其它全是近似值或实验修正值,量子力学基础“薛定谔方程”未来一定会被修正或取代!薛定谔方程其实是个假定,需要实验事实来验证以证明它的正确性。我已说了,目前的结果大部分都是简化值或实验修正值,没有被实验完整验证!无法与热力学第一、第二定律相媲美,能量守恒和熵理论已经是承受住无数事实的验证。然而,量子力学中的“量子化”概念会被传承,因为这是许许多多实验事实验证或显现的特征,与经典的“连续性”体系确实不一样!总体来说,相对论的功劳在思想或思维上,对自然的描述远没有经典力学那样的体系完善。量子力学对微观世界存在的“量子”特性描述,目前建立在薛定谔方程或“波函数”上就更不牢靠,随着对微观粒子了解的深入和“量子”特性理解的深化,薛定谔方程和波函数被修正或被取代是大概率事件!


freeman369


科学不断进步是肯定的,人类的科学进步也证明是这样的。从牛顿力学到相对论到量子力学到弦论,都证明,科学是踩在前人的肩膀上一步一步向上攀爬的!科学又是无止境!就像我们看到的宇宙只是冰山一角,可能冰山一角还算不上,奥秘太多了,发现一个又出现更多,层出不穷!


五个群众


任何一个理论都不会轻易被推翻,而是其使用范围都具有一定的相对性,正如相对论一样,其在微观领域就不一定适用,而量子力学在宏观领域也不一定适用。且这些理论在科学发展到一定阶段后会有另外的表现形式,它能统一之前的公式,如爱因斯坦试图找到一个理论来统一四种作用力一样。


富泉志


用词不当,用替代会更好些,相对论和量子力学一定会被替代,现在不管我们的科学理论和技术多么先进,放到未来的长河中,它都会变的原始和落伍、偏执。

人们对这个世界的永远是肤浅的,用数据来说明:以现有的理论,宇宙总计有1万万亿个星体。银河系有400亿个星体。

而我们一个人的脑细胞只有140亿,还没银河系星体多,我们一个人全身细胞只有60万亿,160个人的全身细胞才能约等于宇宙的星体。

穷尽我们人的所有细胞也无法了解真正的可见宇宙。

更别说,可见宇宙以现有科学理论仅仅只占用未知宇宙的5%。

暗物质、暗能量、时空轴的四维互换、多维空间和多维宇宙的投射、光的发射与回收、可逆与还原、离子的虚化为安能量和暗物质,暗能量和暗物质的互为转化,暗能量和暗物质怎么转化为显性能量和物质、各个元素之间转化的基本规则、碳基(地球生命)生命、硅基生命(机器生命)、氢基生命(气体基生命)、金属基生命、暗基生命、暗能量基生命等等,每一个假设,每一扇大门后面都是无穷的科学等着去发现。

那一天人类真正掌握了能量(显性和暗性)、空间(四维时空和多维时空)转换、生命(信息吸收、加工、输出体)样式转化这三大问题,那么人才能最终成为宇宙中最璀璨的星。

科学无止境,科学的海洋如宇宙一样浩瀚,既瑰丽又莫测,也许这就是我们人存在的唯一目的:诠释并解释这个宇宙,并最终改造自己,以便走出这个宇宙,建立自己的宇宙。


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