來源:hao123百家號 時間:2022-03-26 19:51:55
宇宙中的未解之謎,連起來長度可能與宇宙的直徑相當(dāng),你對宇宙的未解之謎都知道多少?
值得欣慰的是,人類陸續(xù)破解過一些看似不可能的自然之謎,并且隨著我們對于宇宙的深入探索,一些謎底也漸漸浮現(xiàn)出來。然而,凌駕于這些未解之謎之上的,是五個被譽為無法破解的宇宙之謎。它們究竟是什么?
這五個宇宙之謎分別是:宇宙的起源、引力子、光是什么、宇宙的最小尺寸以及意識的誕生。尤其是最后一個宇宙之謎,我們?nèi)羰羌?xì)想還有可能會害怕。難道它們真的是人類永遠(yuǎn)無法突破的天花板嗎?先讓我們來看看,這五個宇宙之謎。
宇宙的誕生
關(guān)于宇宙的起源,這恐怕無法用證據(jù)去證明,因為想要尋找宇宙起源的證據(jù),就得“考古”遍整個宇宙,就像人類為了探究自己的來歷一樣,將全世界的化石挖了個遍。可是我們也知道,宇宙的空間是人類想象不出來的大,更何況宇宙之外可能還有平行宇宙。人類連自己的太陽系都沒有走出去,又何來“考古”全宇宙呢?
雖然無法對宇宙進行考古,可是人類可以根據(jù)手上已有的資料,對宇宙的起源進行猜測,于是便誕生了幾大假說。其中,宇宙爆炸起源論是目前同意度最高的假說。宇宙來源于一場爆炸,在爆炸之前,沒有時間、沒有空間,只有一個叫做“奇點”的存在?!捌纥c”沒有尺寸,因為它無限小,可是它的質(zhì)量又是無限大,它是有史以來最大的密度。
在未知原因之下,“奇點”發(fā)生了爆炸,在爆炸的一瞬間,有了時間和空間,也有了物質(zhì),從那一刻起,宇宙才算誕生。直至今日,“奇點”的爆炸依舊在進行,當(dāng)初爆炸產(chǎn)生的巨大能量,還在讓整個宇宙繼續(xù)膨脹。
根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù),科學(xué)家們推算出宇宙爆炸發(fā)生的時間在137億年到146億年之間,按照正常的速度成長,宇宙的直徑應(yīng)該在137億到146億光年,可事實上,宇宙的直徑在900億光年之上。
正是因為爆炸賦予了宇宙巨大的空間,才有了今天的浩瀚,才有了我們所在的太陽系、銀河系一席之地。可是,宇宙爆炸論只是一個假說,而且證據(jù)極其稀缺,我們對宇宙也只是停留在理論加猜測的程度。
宇宙誕生之后,有了物質(zhì),這些物質(zhì)組成了宇宙中的各種天體,它們之間產(chǎn)生了引力,組成了形態(tài)各異的系統(tǒng)。可引力是怎么產(chǎn)生的呢?
引力子
萬有引力是人類歷史最杰出的物理理論之一,它并非人類創(chuàng)造,而是一種廣泛存在于宇宙中的作用力。根據(jù)牛頓的公式我們知道,任何具有質(zhì)量的兩個物體之間,都會產(chǎn)生引力??蛇@也引出了疑問,為什么物體之間會有吸引力?
愛因斯坦針對萬有引力靠什么傳遞這個問題,提出了萬有引力場論。他認(rèn)為任何物體周圍都存在引力場,引力場通過引力波傳播,而引力波又是通過引力子的相互吸引。也就是說,找到引力子就能解答為何宇宙中的物體之間會有萬有引力??蓡栴}就在于,引力子真的存在嗎?
如果找到了引力子,人類技術(shù)將會發(fā)生天翻地覆的變化,把引力子應(yīng)用到通訊上,將會出現(xiàn)引力電視、引力電話、引力望遠(yuǎn)鏡等,我們還能用引力子與外星人聯(lián)系。然而,引力子究竟在哪里還是個謎。
2017年10月16日,人類第一次探測到來自雙中子星合并的引力波,證實了引力波的存在,人類距離發(fā)現(xiàn)引力子,似乎更近了一步。
人類探測到引力波,是因為接受到了有關(guān)引力波的電磁信號,也就是我們經(jīng)常說的電磁波。而光就是一定頻率范圍內(nèi)的電磁波,我們常說光具有波粒二象性。盡管人類已經(jīng)開始利用光與光能,可我們?nèi)匀徊恢溃馐鞘裁唇M成的?
光是什么
光是一種物質(zhì),任何物質(zhì)都有其組成原理與組成的最基本成分,而關(guān)于光是什么組成,物理學(xué)家們一直爭論不休。
牛頓通過三棱鏡折射實驗發(fā)現(xiàn),我們以為是白色的光,其實是七種顏色混合而成的,于是他認(rèn)為光是有很多顏色不同的粒子組成,這就是最早的光粒子論。
當(dāng)電磁學(xué)興起之后,有物理學(xué)家認(rèn)為,光是由波組成,并且還做了物理學(xué)上最經(jīng)典的雙縫干涉實驗。
如果光是粒子組成,那么當(dāng)光通過雙縫后,會在光屏上出現(xiàn)兩道縫;如果光是由波組成,那么在通過雙縫裝置的時候就會發(fā)生干涉現(xiàn)象,這是波會有的特點。最后,在成像屏上形成了很多條縫,明暗相間。這一實驗,似乎已經(jīng)能夠證實光是一種波。然而,波需要振動,我們點燃一團火,沒有任何振動,卻也能發(fā)出光。
1887年,德國科學(xué)家赫茲發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng),簡單來說就是光可以生電,這說明光具有粒子性。關(guān)于光的討論,從牛頓開始,歷經(jīng)300多年,一直沒有定論。直到量子物理興起,普朗克和愛因斯坦提出了光的量子論,愛因斯坦更是提出了光兼具波與粒子的特性。這為光的研究提供了新的方向,也終止了這場爭論,最后物理學(xué)家們達成共識,光具有波粒二象性。
可光是如何做到將粒子與波共存的?它能否被進一步分解,找到最基礎(chǔ)的組成物?這些是人類未來需要解答的問題。畢竟光是丈量宇宙尺寸的載體,它傳播一年的距離叫做光年,是人類描述宇宙的單位。光年是巨大的尺寸,那什么是最小的尺寸呢?
最小尺寸
人類已知的最小尺寸是布朗克尺度1.6x10^-35米,然而這卻并非宇宙中最小的尺寸。普朗克開辟了物理學(xué)的一個新領(lǐng)域——量子物理。根據(jù)量子學(xué)理論,得出了物理學(xué)上最小的距離單位普朗克長度。在處于布朗克尺寸下,重力和時空是不存在的,占據(jù)支配地位的量子效應(yīng)。
如果無法找到比普朗克尺寸還小的存在,就說明人類被量子力學(xué)困住了,說明我們能夠看到的還是太少。無法突破這個極限,何來進步和發(fā)展呢?人類能否找到小于普朗克長度的尺寸,關(guān)乎到人類對宇宙的認(rèn)識。
意識的產(chǎn)生
地球的生物中,只有人類認(rèn)識宇宙,這是因為人類有意識。關(guān)于意識,人類自己都無法解釋它從何而來。有人認(rèn)為,意識源于物質(zhì),沒有物質(zhì)就沒有意識;有人卻認(rèn)為,意識決定物質(zhì),沒有意識也就不存在物質(zhì)。
很顯然,這兩個說法都有缺陷,如果說意識起源自物質(zhì),那么如何解釋,同為物質(zhì),無機物沒有意識,即便是有機生命體,也不是誰都有人類一樣的意識,為何相同的物質(zhì),出現(xiàn)了不同的結(jié)果?再者,意識決定物質(zhì),在人類還沒有誕生之前,宇宙就已經(jīng)存在了,它不會根據(jù)意識而發(fā)生改變。
關(guān)于意識,科學(xué)家們也不知道應(yīng)該如何解釋,更是出現(xiàn)了醫(yī)學(xué)、心理學(xué)以及哲學(xué)三種定義下的意識。遇事不決,量子力學(xué),如果我們用最顛覆人類認(rèn)知的量子力學(xué)來解釋,我們的意識就是一個量子場,當(dāng)肉身消亡,量子信息會回到它最初的量子場。
那么問題來了,最初的量子場在哪里?人類的意識是量子場分發(fā)的嗎?我們的宇宙是怎么創(chuàng)造出來的?如果細(xì)細(xì)思考下去,似乎人類的未來就越不確定,面對不確定,人類本能地會滋生害怕心理。
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