來(lái)源:hao123百家號(hào) 時(shí)間:2022-03-26 19:51:55
宇宙中的未解之謎,連起來(lái)長(zhǎng)度可能與宇宙的直徑相當(dāng),你對(duì)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(guò)一些看似不可能的自然之謎,并且隨著我們對(duì)于宇宙的深入探索,一些謎底也漸漸浮現(xiàn)出來(lái)。然而,凌駕于這些未解之謎之上的,是五個(gè)被譽(yù)為無(wú)法破解的宇宙之謎。它們究竟是什么?
這五個(gè)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(shí)的誕生。尤其是最后一個(gè)宇宙之謎,我們?nèi)羰羌?xì)想還有可能會(huì)害怕。難道它們真的是人類永遠(yuǎn)無(wú)法突破的天花板嗎?先讓我們來(lái)看看,這五個(gè)宇宙之謎。
宇宙的誕生
關(guān)于宇宙的起源,這恐怕無(wú)法用證據(jù)去證明,因?yàn)橄胍獙ふ矣钪嫫鹪吹淖C據(jù),就得“考古”遍整個(gè)宇宙,就像人類為了探究自己的來(lái)歷一樣,將全世界的化石挖了個(gè)遍??墒俏覀円仓溃钪娴目臻g是人類想象不出來(lái)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(yáng)系都沒有走出去,又何來(lái)“考古”全宇宙呢?
雖然無(wú)法對(duì)宇宙進(jìn)行考古,可是人類可以根據(jù)手上已有的資料,對(duì)宇宙的起源進(jìn)行猜測(cè),于是便誕生了幾大假說(shuō)。其中,宇宙爆炸起源論是目前同意度最高的假說(shuō)。宇宙來(lái)源于一場(chǎng)爆炸,在爆炸之前,沒有時(shí)間、沒有空間,只有一個(gè)叫做“奇點(diǎn)”的存在?!捌纥c(diǎn)”沒有尺寸,因?yàn)樗鼰o(wú)限小,可是它的質(zhì)量又是無(wú)限大,它是有史以來(lái)最大的密度。
在未知原因之下,“奇點(diǎn)”發(fā)生了爆炸,在爆炸的一瞬間,有了時(shí)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(diǎn)”的爆炸依舊在進(jìn)行,當(dāng)初爆炸產(chǎn)生的巨大能量,還在讓整個(gè)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(shí)間在137億年到146億年之間,按照正常的速度成長(zhǎng),宇宙的直徑應(yīng)該在137億到146億光年,可事實(shí)上,宇宙的直徑在900億光年之上。
正是因?yàn)楸ㄙx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(yáng)系、銀河系一席之地。可是,宇宙爆炸論只是一個(gè)假說(shuō),而且證據(jù)極其稀缺,我們對(duì)宇宙也只是停留在理論加猜測(cè)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(wàn)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(gè)物體之間,都會(huì)產(chǎn)生引力??蛇@也引出了疑問,為什么物體之間會(huì)有吸引力?
愛因斯坦針對(duì)萬(wàn)有引力靠什么傳遞這個(gè)問題,提出了萬(wàn)有引力場(chǎng)論。他認(rèn)為任何物體周圍都存在引力場(chǎng),引力場(chǎng)通過(guò)引力波傳播,而引力波又是通過(guò)引力子的相互吸引。也就是說(shuō),找到引力子就能解答為何宇宙中的物體之間會(huì)有萬(wàn)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(huì)發(fā)生天翻地覆的變化,把引力子應(yīng)用到通訊上,將會(huì)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(gè)謎。
2017年10月16日,人類第一次探測(cè)到來(lái)自雙中子星合并的引力波,證實(shí)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(cè)到引力波,是因?yàn)榻邮艿搅擞嘘P(guān)引力波的電磁信號(hào),也就是我們經(jīng)常說(shuō)的電磁波。而光就是一定頻率范圍內(nèi)的電磁波,我們常說(shuō)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(zhēng)論不休。
牛頓通過(guò)三棱鏡折射實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),我們以為是白色的光,其實(shí)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(shí)驗(yàn)。
如果光是粒子組成,那么當(dāng)光通過(guò)雙縫后,會(huì)在光屏上出現(xiàn)兩道縫;如果光是由波組成,那么在通過(guò)雙縫裝置的時(shí)候就會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象,這是波會(huì)有的特點(diǎn)。最后,在成像屏上形成了很多條縫,明暗相間。這一實(shí)驗(yàn),似乎已經(jīng)能夠證實(shí)光是一種波。然而,波需要振動(dòng),我們點(diǎn)燃一團(tuán)火,沒有任何振動(dòng),卻也能發(fā)出光。
1887年,德國(guó)科學(xué)家赫茲發(fā)現(xiàn)光電效應(yīng),簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是光可以生電,這說(shuō)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(chǎng)爭(zhēng)論,最后物理學(xué)家們達(dá)成共識(shí),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(jìn)一步分解,找到最基礎(chǔ)的組成物?這些是人類未來(lái)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(gè)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(zhǎng)度。在處于布朗克尺寸下,重力和時(shí)空是不存在的,占據(jù)支配地位的量子效應(yīng)。
如果無(wú)法找到比普朗克尺寸還小的存在,就說(shuō)明人類被量子力學(xué)困住了,說(shuō)明我們能夠看到的還是太少。無(wú)法突破這個(gè)極限,何來(lái)進(jìn)步和發(fā)展呢?人類能否找到小于普朗克長(zhǎng)度的尺寸,關(guān)乎到人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)。
意識(shí)的產(chǎn)生
地球的生物中,只有人類認(rèn)識(shí)宇宙,這是因?yàn)槿祟愑幸庾R(shí)。關(guān)于意識(shí),人類自己都無(wú)法解釋它從何而來(lái)。有人認(rèn)為,意識(shí)源于物質(zhì),沒有物質(zhì)就沒有意識(shí);有人卻認(rèn)為,意識(shí)決定物質(zhì),沒有意識(shí)也就不存在物質(zhì)。
很顯然,這兩個(gè)說(shuō)法都有缺陷,如果說(shuō)意識(shí)起源自物質(zhì),那么如何解釋,同為物質(zhì),無(wú)機(jī)物沒有意識(shí),即便是有機(jī)生命體,也不是誰(shuí)都有人類一樣的意識(shí),為何相同的物質(zhì),出現(xiàn)了不同的結(jié)果?再者,意識(shí)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(huì)根據(jù)意識(shí)而發(fā)生改變。
關(guān)于意識(shí),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(shí)。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(lái)解釋,我們的意識(shí)就是一個(gè)量子場(chǎng),當(dāng)肉身消亡,量子信息會(huì)回到它最初的量子場(chǎng)。
那么問題來(lái)了,最初的量子場(chǎng)在哪里?人類的意識(shí)是量子場(chǎng)分發(fā)的嗎?我們的宇宙是怎么創(chuàng)造出來(lái)的?如果細(xì)細(xì)思考下去,似乎人類的未來(lái)就越不確定,面對(duì)不確定,人類本能地會(huì)滋生害怕心理。
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