在民间或者业务爱好者中间 ， 有很多人热衷于拿相对论和量子力学做比较 。 我首先想说的是 ， 其实相对论和量子力学属于完全不同类型的理论 ， 从物理学范畴上分 ， 相对论属于经典物理范畴 ， 量子力学属于量子物理范畴 。
什么是经典物理学？经典物理学认为时空是连续的 ， 一切事物的发展 ， 一旦初始状态确定 ， 原则上就可以从理论上预言它以后任何时刻的状态 ， 即所谓的决定论 。 什么是量子物理学？量子物理学认为 ， 时空是不连续的 ， 是量子化的 ， 物体的状态由波函数的概率描述 ， 状态具有不确定性 ， 也就是说即使物体初始状态知道了 ， 从理论上根本就不能完全确定以后的状态 ， 只能从概率上给出某些可能性 ， 即所谓的非决定论 。
然后再说说什么是相对论 。 相对论包括狭义相对论和广义相对论 。 狭义相对论在1905年建立完成 ， 广义相对论在1915年建立完成 。
麦克斯韦建立了麦克斯韦方程组 ， 统一描述了一切电磁现象 ， 这是一项伟大的成就。 学过电磁学的人都知道麦克斯韦方程组对一切惯性系都成立 。 这一点 ， 比较爱思考的人便会发现 ， 麦克斯韦方程组预言的电磁波对于一切惯性系来说 ， 传播速度都是光速 ， 然而这一点与伽利略变换有着不可调和的矛盾 。
伽利略变换认为 ， 光速对于不同的参考系来说 ， 必然是不同的 。 显然 ， 这两者之间必然至少有一个是错误的 。 爱因斯坦经过思考 ， 毅然放弃了伽利略变换 ， 建立了狭义相对论 。
狭义相对论是种时空理论 ， 其本质上颠覆牛顿时空观 ， 牛顿时空观认为 ， 时间和空间是完全独立的概念 ， 时间和空间不互相影响 ， 天生就是分开的 ， 时间和空间分别都是绝对的 ， 而狭义相对论认为时间和空间是一个整体 ， 时空作为一个整体是绝对的 ， 不能随便分解 ， 如果需要分解 ， 那么必须约定分解办法 ， 最自然的分解办法就是基于某一个参考系进行分解 ， 所以时空的分解是参考系依赖的 ， 也就是说是相对于约定的那个参考系的 。
可见 ， 时空作为一个整体是绝对的 ， 然而分开的时间和空间是相对的 ， 这便是狭义相对论的相对时空观（注意 ， 作为一个整体 ， 相对论认为时空是绝对的 ， 与任何参考系无关 ， 时间或者空间是相对的 ， 业余人士往往在这点上有误解！） 。
广义相对论是一种引力理论 ， 牛顿万有引力定律也是引力理论中的一种 。 狭义相对论建立以后 ， 爱因斯坦就着手把所有的力学理论都纳入相对论框架中（那时还没有成熟的量子理论 ， 所以未考虑量子化问题） ， 一切进展顺利 ， 但是唯独牛顿的万有引力理论完全无法完成相对论改造 。
因此 ， 爱因斯坦意识到 ， 狭义相对论必然是不完善的 ， 因为它无法将引力纳入它的框架中 。 经过一番非凡的研究之后 ， 爱因斯坦毅然放弃了万有引力理论 ， 建立了广义相对论用以代替万有引力理论（在此可以看到 ， 广义相对论是一种引力理论） 。
【深层解读相对论与量子力学的“矛盾”，大统一理论何时出现？】广义相对论认为 ， 引力并不存在 ， 是物质引起了时空的弯曲（这里说的时空正是狭义相对论里说的那种时空 ， 时空是一个整体 ， 既不是时间 ， 也不是空间 ， 而是时空 ， 这一点一定要清楚！） ， 物质在弯曲的时空中运动 ， 当我们在分开的时空观念（人们已经不自觉地以某个参考系比如地球进行了时空分解）中观察物体运动时 ， 发觉物体表现出了受到引力的特征 。
总之一句话 ， 物质告诉时空如何弯曲 ， 时空告诉物质如何运动（这就是爱因斯坦场方程的通俗解释） 。 这就是广义相对论 ， 将引力也纳入了相对论的框架中（广义相对论作为一种引力理论 ， 就是认为根本没有引力 ， 引力完全就是一种运动学效应） 。
量子力学是基于量子理论的概念 ， 研究粒子的相互作用 ， 也就是力学问题 。 目前有量子电动力学和量子色动力学 。 量子电动力学是描述电磁相互作用的理论 ， 后来统一了电磁相互作用和弱相互作用 。 量子色动力学是描述强相互作用的理论 。 两者目前已经相对成熟 ， 预言实验结果的精确程度能够达到令人咋舌的地步！可以说是非常的成功 。 但是 ， 量子力学中完全没有引力的影子 ， 一切理论中都忽略引力相互作用 。 因此 ， 量子力学缺失了引力理论 。 如何在量子框架下建立引力理论 ， 成为了理论物理学家们的棘手问题 。
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