四大物理學說的說明急20點
廣義相對論與量子力學與弦論與M理論四者的意義與深入說明與精明公式與關係
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版大你好
你所問的問題都是長篇大論,不知道你的重點是瞭解一下,或是你只是希望大家貼一整篇給你,資料非常多
又或者你想知道特定的範圍是什麼?
先說明每一個理論的應用與現在狀況
廣義相對論是愛因斯坦最重要的貢獻 以幾何方法解釋重力的來源以及粒子在重力場的整個運動狀況,但是他主要的觀點是古典的,也就是說重力沒有量子化。
量子力學由量子論繼續研究衍生出來,主要有波動力學,矩陣力學,或是dirac的量子力學,原來是研究原子內部模型的理論,一直深入到電子,核子(質子,中子)然後有量子電動力學,量子色動力學,電弱統一理論等
弦論,通常稱之為超弦理論,為了統一重力與量子力學之間重大的差異,陸續有人提出各種量子重力理論,弦論是其中之一,主要是目前已知道的最小粒子,中子,由夸克構成,而夸克,並非無限小,係由更小的弦的不同震動態形成。因為其數學工具其難,又推導出至少5維空間,或者11維空間的世界,形成物理界很多不同看法與意見。仍在發展中。
M理論,認為弦論不夠,可能由多維模構成,也仍在發展中。
四者關係
已於上述說明。
公式 族繁不及背載。
以下的資料,請參考。
http://zh.wikipedia.org/zh-hk/%E5%BB%A3%E7%BE%A9%E7%9B%B8%E5%B0%8D%E8%AB%96%E5%85%A5%E9%96%80#.E5.BC.95.E5.8A.9B.E7.9A.84.E6.9D.A5.E6.BA.90
廣義相對論是一個關於重力的理論,它在1907年到1915年由愛因斯坦完成。根據廣義相對論,物質之間的重力來自於時空的彎曲。
在廣義相對論出現之前的200多年間,牛頓萬有引力定律被廣泛接受,它成功地解釋了物質之間的重力作用。牛頓的定律中,重力來自大質量物質之間的相互吸引。雖然牛頓也不知道這個力的本質,但它在描述運動時卻非常成功。
但是,實驗和觀測都顯示,愛因斯坦對重力的描述能夠解釋多個由牛頓定律無法解釋的現象,比如水星和其他行星軌道的反常的進動。廣義相對論還預言了一些關於重力的顯著效應,比如重力波和重力透鏡,還有重力場引發的時間膨脹。很多預言都已經被實驗所證實,還有一些正在探索中。比如,重力波存在的直接證據仍然沒有找到,有一些科學家正在為此做實驗,如LIGO和GEO 600項目。
廣義相對論已經成為現代天體物理學的重要工具。它提供了現在理解黑洞(一個重力強大到使光都無法逃逸的空間區域)的基礎。其強大的重力也使一些天體發出強烈的輻射(比如活動星系核和X射線雙星)。廣義相對論也是宇宙學的大爆炸模型的一部分。
然而,到現在仍然有大量的問題沒有解決,其中最根本的是廣義相對論如何和量子力學結合而產生一個完整一致的量子重力理論。量子力學http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%87%8F%E5%AD%90%E5%8A%9B%E5%AD%A6
量子力學是描寫微觀物質的一個物理學理論,與相對論一起被認為是現代物理學的兩大基本支柱,許多物理學理論和科學如原子物理學、固體物理學、核物理學和粒子物理學以及其它相關的學科都是以量子力學為基礎。
19世紀末,古典力學和古典電動力學在描述微觀系統時的不足越來越明顯。量子力學是在20世紀初由馬克斯·普朗克、尼爾斯·波耳、沃納·海森堡、薛丁格、沃爾夫岡·包立、德布羅意、馬克斯·玻恩、恩里科·費米、保羅·狄拉克等
一大批物理學家共同創立的。通過量子力學的發展人們對物質的結構以及其交互作用的見解被革命化地改變。通過量子力學許多現象才得以真正地被解釋,新的、無
法直覺想像出來的現象被預言,但是這些現象可以通過量子力學被精確地計算出來,而且後來也獲得了非常精確的實驗證明。除通過廣義相對論描寫的重力外,至今所有其它物理基本交互作用均可以在量子力學的框架內描寫(量子場論)。弦論http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BC%A6%E7%90%86%E8%AB%96弦理論是發展中的理論物理學的一支。弦理論用一段段「能量絃線」作最基本單位以說明世界上所有物質結構,大至星際銀河,小至電子、質子及夸克一類的基本粒子都由這一維的「能量線」所組成。中文文獻上,一般寫作「弦」或「絃」。
較早時期所建立的粒子學說則是認為所有物質是由零維的點粒子所組成,也是目前廣為接受的物理模型,也很成功的解釋和預測相當多的物理現象和問題,但是此理論所根據的粒子模型卻遇到一些無法解釋的問題。比較起來,弦理論的基礎是波動模型,因此能夠避開前一種理論所遇到的問題。更深的弦理論學說不只是描述弦狀物體,還包含了點狀、薄膜狀物體,更高維度的空間,甚至平行宇宙。值得注意的是,弦理論目前尚未能做出可以實驗驗證的準確預測
M理論
http://zh.wikipedia.org/zh-tw/M%E7%90%86%E8%AE%BA