相对论和量子力学

[boyahub]

相对论和量子学是现代物理学两个非常重要的分支，它们虽然有很多的相似之处，但是也存在着很多的不同。下面是相对论和量子学的一些主要的不同点和相似点的对比：

方面	相对论	量子学
基本概念	时间和空间的统一性和相对性	不确定性和波粒二象性
基本单位	时间、长度、质量等	能量、角动量、自旋等
基本方程	广义相对论等式	薛定谔方程
蕴含的数学	曲线度量、四维时空、张量等	微积分、波函数、矩阵等
测量方式	尺子、钟表等经典测量工具	测量粒子的状态改变的影响
影响的尺度	宏观尺度的物体和事件，比如引力和黑洞	微观粒子尺度，比如原子和分子
表征方式	连续变化和整体特征	离散的、量子化的、特殊的态和瞬间变化
一致性	物理规律在不同参考系下具有不变性	物理规律在不同测量条件下具有不变性

例如，一个明显的量子效应是随机性，而相对论理论则不包括随机性因素。相对论理论认为所有物理规律应该在所有惯性参考系下具有不变性，而量子学则表现为更难以预测的量子事件。此外，量子学和相对论在研究尺度上取得了很大的进展，但这些尺度是互不重叠的，在量子级别下，引力和时间被认为是离散的、量子化的。相对论扩展到黑洞和宇宙学，而量子物理学则涉及原子和分子的微观世界。