动力学与控制学报(为什么说经典物理、相对论还有量子力学都存在缺陷？那么用什么理论能统一空间)

由于人类认识的相对性，人类的所有理论都具有有效性和局限性。因此，人类的认识，既是有益的，又是需要持续的发展。所以，人类的认识及其理论没有对错之分，只有认识效率的高低。

否则的话，人类的认识，要么是由错误的理论构成，要么则会停滞不前。无论是上述哪一种结果，都违背了人类认识的初衷。

在欧洲的文艺复兴时期，人类的认识引入了大量的数学和实验，使人类的认识获得了极大的发展。由此，诞生了经典力学、经典电磁学、狭义相对论、广义相对论和量子力学等非凡的理论，使人类的认识获得了前所未有的发展。

然而，上述这些理论的成功，并不意味着它们是对自然界的一维正确反映。这些理论，仅只是人与自然界相互作用的结果，是相对于已有的现象和实验，关于自然界的同构系统。

因此，随着人类认识的不断扩展，这些理论的局限性便逐一显现了出来，需要由更为有效的理论所取代。

首先，经典力学和经典电磁学，虽然它们在各自的领域里都能够很好地说明该领域的现象与实验，但是两者的对立却始终是无法避免的。

比如，经典力学的物体运动是自由的，其能量的增减与速度相关，具有速度的可变性；而经典电磁学的物体运动是受到物理背景束缚的，其能量的变化与速度无关，具有速度的不变性。

实际上，经典力学是忽略了空间效应的一维理想的物理理论。然而，当人类的认识超出了宏观范围，作为物理背景的空间效应就不再是可以忽略不计的了。

狭义相对论、广义相对论和量子力学分别是高速领域、宇观领域和微观领域关于空间效应的二维物理理论，即物体的运动是物体与空间相互作用的结果。

上述三个理论的不足，是作为初级的唯象型理论，它们只建立了各种不同现象及实验的外在联系，却并没有提出具体的物理机制，没有告诉我们空间究竟是由什么构成的。

因此，这三个理论，特别是广义相对论和量子力学，也和经典物理学一样，产生了严重的对立。广义相对论是连续的，而量子力学则是不连续的。

此外，由于缺乏具体的物理机制，这三个理论对于它们各自领域的空间效应的解释，也是不恰当的，从而使人类反而因这些理论陷入了认识的困境。

比如，狭义相对论认为所有的参照系都是完全等价的，因而高速运动引起的空间效应（尺缩、时间变慢和质增）都失去了现实的物理基础，产生了双生子佯谬。

比如，广义相对论把引力效应归结为空间的几何弯曲，使物理的问题转化为数学的结果。于是，万有引力的作用距离可以无限小，从而导致了奇点的产生，认为我们的宇宙诞生于没有物理意义的奇点。

比如，量子力学将微观粒子的波动性归结为粒子内在的天然属性，所以物质的存在状态仅只是它们的可能性，是存在概率的叠加态。由此，引申出了量子纠缠概念，得出了自然界具有非定域性，是非理性的。

若想要消除上述三个理论的局限性，并使不同领域的空间效应（该领域的现象和实验）统一起来，就需要我们建立高级的构建型理论，即各种物理现象仅只是同一个物理机制在不同极限情况下的不同表现。

比如，由于普朗克常数h的普遍存在，而且其物理量纲是粒子的角动量，说明我们的宇宙存在着不可再分的最小粒子即量子。于是，我们可以提出量子空间的假设，借助于空间量子的离散与聚合，借助于空间量子的不对称碰撞，来统一地解释各种不同的物理现象。

总之，任何理论都具有有效性和局限性，曾经获得过极大成功的经典力学、相对论和量子力学也都是有缺陷的。只有建立具体的物理机制来化解这些理论的不足，使人类的认识获得进一步的提高与发展。