一个世纪之前，物理学经历了一系列的突破，彻底改变了我们对宇宙的理解。然而，近年来，这个领域似乎已经达到了一个停滞期。从一个世纪前困扰科学家的那些基本问题到如今仍然让我们困惑不已。特别是有关暗物质的谜团、量子力学的真正含义以及引力和量子物理之间难以捉摸的和谐关系的问题，至今仍没有得到解决。
最近，伦敦大学学院量子理论教授乔纳森·奥本海姆的工作带来了一线希望。奥本海姆独特的观点引起了我的关注，因为我们都有一个研究黑洞及其周围信息悖论的知识背景。尽管在问题的根本原因上我们的观点有所分歧，但奥本海姆将引力归咎于问题提供了一个有趣的可能性。
奥本海姆提出了一个直接却又激进的想法：将随机性引入到引力中，类似于量子力学固有的不可预测性。与其他基本力如电磁力、强核力和弱核力一样，它们可以用量子过程来描述，引力仍然是一个古典理论，正如爱因斯坦的广义相对论所描述的那样。它坚持决定论，即未来事件可以从过去事件中推导出来。相比之下，量子力学则接受了随机性和固有的不确定性。
爱因斯坦是决定论的坚定支持者，他认为量子力学的随机性表明了这个理论的根本不完整性。他希望找到一个能够完全解释宇宙运作的古典理论。尽管广义相对论在实证上取得了成功，但它未能解决某些在自然界中出现的量子属性的情况。
例如，考虑著名的电子双缝实验。这些粒子表现出波粒二象性，意味着它们可以同时通过两个缝隙。然而，如果电子具有质量，这会产生引力，广义相对论如何解释它们同时存在于两个地方？该理论未能给出答案。
在试图理解黑洞和宇宙大爆炸等现象时也会遇到类似的困难。爱因斯坦的数学方法在处理这些极端情况时并不适用。物理学家长期以来一直寻求能够将量子力学与引力协调起来的理论，称为“量子引力”。
尽管在1930年代曾试图制定引力量子理论，但这些努力最终失败了。理查德·费曼和布莱斯·德威特等人曾经探索利用现有数学框架量子化引力的可能性。然而，这种称为“微扰量子化引力”的理论，在推广到极端情况时证明是不足够的。
尽管存在各种挑战，奥本海姆将随机性引入引力的建议打开了新的探索途径。通过接纳量子力学的不可预测性，将其与引力融合，我们可能最终能够找到解决数十年来困扰物理学家的长期问题的办法。虽然前路艰辛，但受到奥本海姆的工作的启发，我们可以重新努力解开宇宙之谜，形成对物理学的新认识。
常见问题解答：
1. 物理学中的主要未解之谜是什么？
物理学中的主要未解之谜包括暗物质的性质、量子力学的真正含义和引力与量子物理之间的协调问题。
2. 乔纳森·奥本海姆是谁？
乔纳森·奥本海姆是伦敦大学学院的一位量子理论教授。他在黑洞研究以及围绕黑洞的信息悖论方面做出了贡献。
3. 奥本海姆提出了什么解决物理学之谜的建议？
奥本海姆提议将随机性引入到引力中，类似于量子力学的固有不可预测性。这可能能够使量子力学与引力协调，并为物理学中长期存在的问题提供解决方案。
4. 量子力学和广义相对论有什么区别？
量子力学是一种描述微观层面粒子行为的理论，接受波粒二象性、叠加态和不确定性的原理。而广义相对论是爱因斯坦描述引力的理论，认为引力是由质量和能量引起的时空弯曲。
5. 为什么广义相对论无法解释某些情况？
广义相对论无法解释某些情况，例如具有波粒二象性（即同时具有波动性和粒子性的特征）的粒子的行为以及极端情况下如黑洞的行为。该理论在融合量子属性方面无法胜任。
关键词：
1. 暗物质：一种假设存在的物质形式，被认为占据了宇宙中重量的相当大比例，但不发射、吸收或与光或电磁辐射相互作用。
2. 量子力学：物理学的一个分支，研究原子和亚原子级别的粒子行为，涉及波粒二象性、叠加态和不确定性的原理。
3. 广义相对论：爱因斯坦的引力理论，将引力描述为质量和能量引起的时空曲率。
4. 决定论：哲学概念，认为所有事件，包括未来事件，都是由先前事件和自然法则决定的。
相关链接：
Physics World
Nature – Physics
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