微觀世界和宏觀世界的界限在哪裡？聽完科學家的解釋恍然大悟

宏觀著眼微觀入手什麼意思

我們在討論物理時，常常會說現代物理是由“

兩大支柱支撐起來的

”，這兩大理論，其實就是“

相對論

”和“

量子力學

”，它們共同支撐起來了現代物理學的穹頂，我們現有對宇宙的瞭解，其實都是建立在這兩大理論上，可是在這裡也會產生一個疑問，為什麼這兩大理論要分開來談，而不是把它們合併到一起呢？

原因其實很簡單，相對論和量子力學之間“

存在矛盾

”，有一些特殊的物理現象，我們目前還沒辦法解釋，一旦想要衡量的物理量達到了一個“十分大”或者“十分小”的程度時，我們的物理知識就會出現偏差，例如我們都知道宇宙中最快的速度是光速，

但是宇宙本身膨脹的速度，就是超過光速的，這是因為宇宙本身太過龐大，膨脹一秒鐘製造出來的空間遠比，光速飛行一秒的時間要長。

其次，在微觀的量子領域，也有一個現象超過了光速，那就是“

量子糾纏

”，在微觀的世界中同樣存在一個讓人感覺困惑的現象，那就是量子之間的糾纏狀態，相互作用的速度也是超過光速，並且可以無視距離的，就像是一種“超遠距離傳送”，當然我們目前只能利用量子之間的糾纏狀態來進行“

量子通訊

”，可以做到完全保密並且瞬間通訊，可以說十分的高效。

除了量子糾纏以外，在量子力學中還有許多難題，至今都沒有一個確切答案，

這代表量子力學體系還不夠完善，在未來會被新的知識填充，並且進行相對的改變

，這也是為什麼我們不把量子力學和相對論混為一談的原因，因為兩者之間存在矛盾，這也就代表雙方都存在一些不夠完善的缺點。

這也是科學理論無法避免的一個問題，雖然科學家都想找出完美的理論，但是隨著科學的發展，我們總是可以發現舊理論存在很多問題，這並不是因為舊理論不夠嚴謹，只是因為基礎科學限制，導致了我們無法看得更遠。

因此我們把日常生活中的世界稱為“

宏觀世界

”，量子之間相互作用的世界被我們稱為“

微觀世界

”，一切可以用眼睛看到並且觀察到的物體，都是屬於宏觀世界中的，宏觀世界其實也是整個可觀測宇宙，在向上增加或許就只是宇宙本身了，而在我們很難用肉眼觀察的世界中也存在物理規律，為了很好的區分，我們把他們稱為“

微觀世界

”。

你可能會好奇，宏觀世界和微觀世界有沒有一個具體的區分呢？

畢竟我們的肉眼觀察能力不算強，一些微小的物體就無法觀察，但是在微觀的世界中還是存在微生物的，這些微生物也屬於宏觀世界，

因此我們口中的微觀世界常常是指於一億分之一釐米的物體

，這個長度也是微觀於宏觀的界限。

在微觀世界中隱藏著很大的能量，我們的宇宙就是誕生於一個極其小的

奇點

，宇宙中的恆星在生命盡頭，也會被極致的壓縮，如果恆星的質量不足就會被壓縮成為一個“

中子星

”，整個中子星具有超高的質量和密度，就像是一個碩大的原子核，核能源也是利用核裂變反應產生極大的能量，這些都是微觀世界中神奇的反應。

從上面的例子我們就可以看出來，

越是微小的物體就越不能被我們忽視

，在廣闊的宇宙中，我們不僅僅要注意哪些神奇美麗的星球，也要觀察物體的最小組成部分，才可以破解更多的難題，因為一切物體都是由粒子組成的，只有從微觀的層面提高，才可以幫我們加強材料的強度和可用性，近些年來，人類透過量子領域的研究，就解決了很多新材料的問題，在未來想要進入太空，必須掌握更好的材料，這也就需要我們從微觀入手。

很多科學家也在試圖找出一個“

大一統

”理論，完美的解釋整個宇宙，並且把量子力學和相對論結合，可惜的是，科學家提出了很多理論，比如“

弦理論

”就是其中被大家認可的一個理論，但是這些理論都無法證實，只能等待科學不斷髮展，才能解決這個難題。

你認為人類在未來可以解決量子力學和相對論之間存在的矛盾嗎？歡迎在下方留言，也可以關注我，每天帶來不一樣的科學趣聞！