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或有一只无形大手在控制宇宙?爱因斯坦、牛顿的猜测可能是对的

2024-10-22科学

宇宙瞅着是一点规律都没有,可实际上它按照特别精密的物理规律在运行呢。这就使得好多人心里冒出个特惊人的想法:难不成咱这宇宙是被啥玩意儿操纵着的?那天体咋就能在宇宙里飘着,还能有规律地动呢?打千百年前起,人类就一直在琢磨这事儿。等到大物理学家牛顿一冒头,就把这问题的答案给出来了。牛顿啊,那简直就是给人类把宇宙的大门给推开了。要是没有他,人类的科学发展起码得倒退个几百年。眼巴前好多厉害的科技,都得靠着牛顿的贡献呢。牛顿可不只在天文方面贡献大,在数学、力学这些领域,影响力也是杠杠的。一说起牛顿,好多人立马就想到万有引力定律,牛顿的这个万有引力定律啊,就像一把钥匙,把宇宙的大门给人类打开喽。

牛顿觉着啊,只要是有质量的东西就都有引力。质量越大呢,引力也就越大。在太阳系里,太阳质量最大,那引力自然也是最大的。这强大的引力能把八大行星都给吸引过来。八大行星可不想被太阳给吞喽,咋办呢?只能不停地自转和公转,这么一转就有离心力了。离心力和引力一平衡,八大行星就能稳稳地绕着太阳公转了。就这么着,人类知道了天体之间基本的运行规律。经过几百年的观测,也证明了物体之间普遍存在引力。1687年的时候,牛顿的万有引力定律把这事儿给量化了,就是说在宇宙里,每个物体都吸引着其他所有物体,而且任意两个物体之间的作用力跟它们质量的乘积成正比,跟它们之间的距离成反比。

咱就假定啊,M和m呢,是俩物体的质量,r是它们之间的距离,G呢是引力常数。这么一来就能得到:F = GMm/r^2 。引力常数G啊(它的值大概是6.67x10^{-11} m^3/kg sec^2),这玩意儿能在实验室里测出来。牛顿的万有引力定律可了不起了,那是物理学里的一个超棒的「大一统」。这万有引力定律啊,既能解释咱在地球上能感受到的力(谁不知道苹果砸牛顿那事儿啊),又能解释为啥行星能按照一个法则绕着太阳转。不过万有引力最牛的地方,得数发现海王星了。18世纪的时候啊,人类都知道太阳系有7颗行星了。后来呢,科学家发现天王星的轨道有点怪,按照万有引力算出来的轨道,跟观测到的天王星实际轨道老是对不上,就因为这,有些人就开始怀疑万有引力准不准了。

可有那么些人觉得呢,天王星外头啊,应该还搁着一颗行星。就因为有这么个行星在那儿,天王星的运动才受了影响。1846年的时候,德国有个科学家叫加勒,他把这颗行星的位置给预言出来了,后来这颗行星就被叫做海王星了。要是没有万有引力定律啊,人类哪能发现海王星呢,天体基本的运行规律也没法知道喽。不过呢,万有引力就真那么完美,一点毛病没有吗?照牛顿的理论来说,太阳系里的行星围着太阳转,它们的运行轨道是个椭圆,这椭圆按理说是不变的。可1859年的时候,科学家花了十年去观测水星,结果发现水星围着太阳转的这个椭圆它没闭合,还稍微有点偏移呢。

19世纪初的时候啊,科学家对水星进动这事儿已经知道得七七八八了。他们琢磨出来,水星进动呢,是旁边那些行星的引力给闹的。可科学家把所有能干扰水星运动的因素都给排查了一遍之后,嘿,发现还有个小数值对不上,就是每一百年水星进动会偏移43弧秒(一弧秒就等于1/3600度呢)。这小误差可把好多人都给难住了,咋解释都解释不通。直到1916年,爱因斯坦弄出个广义相对论。他寻思啊,水星运动有这个偏移的情况,是因为太阳把周围的时空给弄弯了,水星就在这弯曲时空的测地线周围绕着转呢,这么一转啊,水星就慢慢朝着太阳那边靠过去了。科学家用广义相对论一算,哟,水星进动每一百年还真就偏移43弧秒,这么一来,爱因斯坦的相对论是对的这事儿就给证明了。

牛顿的万有引力定律说啊,俩物体之间有那么个引力,这引力呢,一下子就能有。可牛顿当时也搞不明白,俩离得老远的物体,这引力是咋来的呢?这时候广义相对论就来解释引力了。爱因斯坦的意思呢,咱就把宇宙当成一张老大老大的薄膜,那些天体啊,都趴在这张大膜上呢。为啥质量小的天体会围着质量大的天体转呢?嘿,就是因为质量大的天体能把这宇宙薄膜给压弯喽,那质量小的天体可不就绕着它转了嘛。广义相对论还告诉咱,引力可不是一下子就有的,得有个过程。时空一弯就起了涟漪,这涟漪就是引力波,它传播的速度和光一样快呢。

就现在的科学理论来讲呢,爱因斯坦的相对论那是没错的。可天体运行真正的奥秘是不是就跟爱因斯坦说的一个样儿呢?眼下科学家也没个准儿,只能说以人类现有的认知来看,相对论是对的。有些科学家寻思啊,天体为啥老是不停地动呢?是因为有暗物质。这暗物质啊,老早就被科学家给拎出来了。科学家觉着,在咱们这个宇宙里,有一种神秘兮兮的东西,看不见又摸不着,这就是暗物质。这玩意儿不和别的物质起化学反应,所以咱才看不见也摸不着它。但暗物质能释放出一种暗能量,这能量可牛了,能让宇宙不停地膨胀。科学家一直都以为咱们的宇宙是静止的呢。

一直到20世纪初,美国的物理学家爱德温·哈勃弄出个宇宙膨胀定律,这才把人类那些老传统认知给打破喽。1919年初的时候,美国科学家爱德温·哈勃就用加州南部威尔逊山天文台新造好的那个254厘米口径的胡克式反射望远镜,去捣鼓星系红移的数据。等到1923年呢,哈勃经过一连串的研究,用造父变星周光关系算出了仙女座星云离咱的距离,好家伙,那可比银河系的直径远太多了。然后他就瞅银河系里恒星的光谱,发现这些光谱有点怪,它们缺的那些特征颜色,跟咱银河系里恒星的情况一样一样的,可它们全都朝着光谱的红端跑,而且相对的位移量都不带差的。这事儿啊,唯一能解释得通的就是,宇宙在膨胀呢。

这理论一出来,好多科学家都惊着了,压根不敢信呐。得嘞,不少科学家就赶忙去观测宇宙了。最后一瞧,嘿,爱德温·哈勃这理论没错儿啊。这理论可不得了,让人类有了新看法不说,还把科学家弄得挺绝望。咋回事儿呢?要是宇宙就这么一直膨胀,那人类恐怕永远也找不着宇宙的边儿喽。可也有好些科学家觉着,宇宙不能老这么膨胀下去。为啥呢?因为宇宙膨胀是暗物质在后面推呢。要是哪天暗物质在宇宙里消耗光了,宇宙就不膨胀了,开始收缩。宇宙膨胀的时候速度有多快,收缩的时候就有多快。到时候啊,宇宙又会缩成大爆炸之前的那个奇点,然后奇点再炸一下,新宇宙就又诞生喽。

可这也就只是科学家的一种猜想罢了。都过了这么多年了,科学家还没找着暗物质呢。除了引力、暗物质之类的,咱这宇宙里还有好多神秘的事儿。总的来讲,咱这宇宙可不是瞎猫碰上死耗子就出现的。以前有名的杨振宁教授接受采访的时候,人家问他:「您觉着这世界上有上帝不?」杨振宁就回答:「您要是说那上帝是人的模样,那我觉着没有。您要是问我有没有个造物的主儿,那我觉着有。为啥呢?这世界可不是平白无故就有的。就连牛顿和爱因斯坦那样厉害的物理学家,到老了都开始琢磨神学了。他们觉得咱这宇宙是上帝造的,上帝管着宇宙里的一切呢。不过咱也不知道他们说的上帝是啥玩意儿。」

在科学家心里,上帝说不定就是组成万事万物的那种最基本的粒子呢。科学家研究出来了,宇宙里最基本的粒子是中微子。这中微子在宇宙里可神秘了,啥物质它都能轻轻松松就穿过去。每秒钟差不多有1万亿个这玩意儿从身体里穿过,咱却一点都感觉不到。后来科学家又研究发现,中微子质量特别小,只有电子质量的百万分之一。并且它是电中性的,就不参与电磁相互作用。研究中微子呀,能让科学家对宇宙大爆炸了解得更多。在咱们这个世界,任何物质都是由小粒子组成的。现在人类发现的基本粒子有62种,不过这是不是宇宙里所有的粒子呢?到现在科学家还在积极研究着呢。

要是说宇宙万物都是由这些基本粒子构成的,那这些基本粒子又是打哪儿冒出来的呢?保不齐在咱们这个宇宙外边儿,有只看不见的大手,正操控着咱们这个宇宙呢。以前好多科学家都琢磨啊,咱们这个世界搞不好是虚拟的,是高级文明用超级计算机模拟出来的。虽说好多人都不信这说法,可现如今看看,这事儿还真有那么点儿可能。上世纪80年代,那时候互联网还没在全球大规模普及呢,物理学家约翰.惠勒就提出了,宇宙的本质就是数学,所有物质呢,说到底都是信息量不一样的信息。除了一些物理学家,还有不少哲学家也觉得,人类就活在高级文明模拟出来的世界里呢,只不过现在人类还没法确定咱这个世界是不是高级文明设计出来的。

嘿,咱这世界里啊,还真就有虚拟世界呢。就像咱们平常玩的游戏,游戏那就是个虚拟世界啊。在咱们眼里,游戏可不就是假的嘛。可游戏里的那些家伙呢,它们觉着自个儿生活的世界是实实在在存在的呢。咱会不会也跟游戏里的人物似的,住在一个虚拟世界里啊?就因为走不出这个虚拟的地儿,所以咱也不晓得自己的世界是不是真的。以前有个特有名的企业家马斯克就说过,人类活在真实世界的可能性连十亿分之一都不到呢。虽说现在人类还找不着宇宙里的漏洞,可往后啊,随着人类科技不断进步,保不齐真能发现宇宙的破绽呢。再说了,科学家现在都已经能通过计算弄出量子生命来了。

要是量子生命研究成了,那人类不就能造出个虚拟世界了嘛。老话说得好:一切有为法,如梦幻泡影,如露亦如电,应作如是观。这真真假假的,谁能分得清呢?人类虽说现在都能走出地球探索宇宙了,可科技发展那速度还是慢腾腾的。眼下啊,连太阳系都飞不出去呢,更别惦记着解开宇宙的终极秘密了。不过小编寻思着,要是人类文明一直发展,以后科技进步了,保不齐真能把宇宙奥秘给解开了。小编盼着人类能早点解开这奥秘呢。说到这儿,大家觉着咱们这宇宙到底是咋形成的呀?难道真有只看不见的大手在操控着宇宙?