首先一點(diǎn)，基于是否涉及到引力，相對(duì)論分為狹義相對(duì)論和廣義相對(duì)論，前者不討論引力，后者則是引力理論。早在20世紀(jì)50年代，量子場(chǎng)論就已經(jīng)統(tǒng)一了量子力學(xué)和狹義相對(duì)論。因此，準(zhǔn)確地說，不是量子力學(xué)和相對(duì)論不能和諧統(tǒng)一，而是量子力學(xué)和廣義相對(duì)論不相容。
在目前人類的認(rèn)知中，自然界的一切相互作用都可以歸類為以下基本的四種：電磁相互作用、強(qiáng)相互作用、弱相互作用以及引力相互作用。目前的物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型已經(jīng)把前三種基本相互作用統(tǒng)一在一起了，但引力是唯一沒有辦法納入其中的相互作用。
在現(xiàn)階段，描述引力最為精確的理論就是廣義相對(duì)論，這個(gè)理論不但可以解釋我們所能觀察到的各種引力現(xiàn)象，并且還能預(yù)言各種未觀察到的引力現(xiàn)象，而且在實(shí)驗(yàn)中獲得證實(shí)，所以廣義相對(duì)論是一個(gè)非常成功的引力理論。而在微觀領(lǐng)域，量子力學(xué)是主宰理論?，F(xiàn)在的問題就是，這兩個(gè)非常成功的理論無法統(tǒng)一在一起。
之所以引力很難被統(tǒng)一，這與這兩大理論的出發(fā)點(diǎn)有關(guān)。描述除了引力之外，其他三種基本相互作用的量子場(chǎng)論是基于平直的閔可夫斯基時(shí)空，而描述引力的廣義相對(duì)論則是基于黎曼幾何的彎曲時(shí)空，這使得統(tǒng)一理論很難實(shí)現(xiàn)。
盡管如此，很多物理學(xué)家相信，應(yīng)該還有更為基礎(chǔ)的理論可以調(diào)和量子力學(xué)和廣義相對(duì)論。有幾種思路可以選擇，一是把量子力學(xué)廣義相對(duì)化，這是愛因斯坦所認(rèn)為的方法，但愛因斯坦本人并沒有成功；還有一種反過來，把引力量子化。迄今為止，物理學(xué)家已經(jīng)提出了多種旨在統(tǒng)一量子力學(xué)和廣義相對(duì)論的“萬物理論”，比如弦理論、熵引力理論以及圈量子引力論。但至今還沒有一個(gè)大統(tǒng)一理論能夠讓人信服，人類還有很長(zhǎng)的路要走。
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