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或有一只無形大手在控制宇宙?愛因斯坦、牛頓的猜測可能是對的

2024-10-22科學

宇宙瞅著是一點規律都沒有,可實際上它按照特別精密的物理規律在執行呢。這就使得好多人心裏冒出個特驚人的想法:難不成咱這宇宙是被啥玩意兒操縱著的?那天體咋就能在宇宙裏飄著,還能有規律地動呢?打千百年前起,人類就一直在琢磨這事兒。等到大物理學家牛頓一冒頭,就把這問題的答案給出來了。牛頓啊,那簡直就是給人類把宇宙的大門給推開了。要是沒有他,人類的科學發展起碼得倒退個幾百年。眼巴前好多厲害的科技,都得靠著牛頓的貢獻呢。牛頓可不只在天文方面貢獻大,在數學、力學這些領域,影響力也是杠杠的。一說起牛頓,好多人立馬就想到萬有重力定律,牛頓的這個萬有重力定律啊,就像一把鑰匙,把宇宙的大門給人類開啟嘍。

牛頓覺著啊,只要是有質素的東西就都有重力。質素越大呢,重力也就越大。在太陽系裏,太陽質素最大,那重力自然也是最大的。這強大的重力能把八大行星都給吸引過來。八大行星可不想被太陽給吞嘍,咋辦呢?只能不停地自轉和公轉,這麽一轉就有離心力了。離心力和重力一平衡,八大行星就能穩穩地繞著太陽公轉了。就這麽著,人類知道了天體之間基本的執行規律。經過幾百年的觀測,也證明了物體之間普遍存在重力。1687年的時候,牛頓的萬有重力定律把這事兒給量化了,就是說在宇宙裏,每個物體都吸引著其他所有物體,而且任意兩個物體之間的作用力跟它們質素的乘積成正比,跟它們之間的距離成反比。

咱就假定啊,M和m呢,是倆物體的質素,r是它們之間的距離,G呢是重力常數。這麽一來就能得到:F = GMm/r^2 。重力常數G啊(它的值大概是6.67x10^{-11} m^3/kg sec^2),這玩意兒能在實驗室裏測出來。牛頓的萬有重力定律可了不起了,那是物理學裏的一個超棒的「大一統」。這萬有重力定律啊,既能解釋咱在地球上能感受到的力(誰不知道蘋果砸牛頓那事兒啊),又能解釋為啥行星能按照一個法則繞著太陽轉。不過萬有重力最牛的地方,得數發現海王星了。18世紀的時候啊,人類都知道太陽系有7顆行星了。後來呢,科學家發現天王星的軌域有點怪,按照萬有重力算出來的軌域,跟觀測到的天王星實際軌域老是對不上,就因為這,有些人就開始懷疑萬有重力準不準了。

可有那麽些人覺得呢,天王星外頭啊,應該還擱著一顆行星。就因為有這麽個行星在那兒,天王星的運動才受了影響。1846年的時候,德國有個科學家叫加勒,他把這顆行星的位置給預言出來了,後來這顆行星就被叫做海王星了。要是沒有萬有重力定律啊,人類哪能發現海王星呢,天體基本的執行規律也沒法知道嘍。不過呢,萬有重力就真那麽完美,一點毛病沒有嗎?照牛頓的理論來說,太陽系裏的行星圍著太陽轉,它們的執行軌域是個橢圓,這橢圓按理說是不變的。可1859年的時候,科學家花了十年去觀測水星,結果發現水星圍著太陽轉的這個橢圓它沒閉合,還稍微有點偏移呢。

19世紀初的時候啊,科學家對水星進動這事兒已經知道得七七八八了。他們琢磨出來,水星進動呢,是旁邊那些行星的重力給鬧的。可科學家把所有能幹擾水星運動的因素都給排查了一遍之後,嘿,發現還有個小數值對不上,就是每一百年水星進動會偏移43弧秒(一弧秒就等於1/3600度呢)。這小誤差可把好多人都給難住了,咋解釋都解釋不通。直到1916年,愛因斯坦弄出個廣義相對論。他尋思啊,水星運動有這個偏移的情況,是因為太陽把周圍的時空給弄彎了,水星就在這彎曲時空的測地線周圍繞著轉呢,這麽一轉啊,水星就慢慢朝著太陽那邊靠過去了。科學家用廣義相對論一算,喲,水星進動每一百年還真就偏移43弧秒,這麽一來,愛因斯坦的相對論是對的這事兒就給證明了。

牛頓的萬有重力定律說啊,倆物體之間有那麽個重力,這重力呢,一下子就能有。可牛頓當時也搞不明白,倆離得老遠的物體,這重力是咋來的呢?這時候廣義相對論就來解釋重力了。愛因斯坦的意思呢,咱就把宇宙當成一張老大老大的薄膜,那些天體啊,都趴在這張大膜上呢。為啥質素小的天體會圍著質素大的天體轉呢?嘿,就是因為質素大的天體能把這宇宙薄膜給壓彎嘍,那質素小的天體可不就繞著它轉了嘛。廣義相對論還告訴咱,重力可不是一下子就有的,得有個過程。時空一彎就起了漣漪,這漣漪就是重力波,它傳播的速度和光一樣快呢。

就現在的科學理論來講呢,愛因斯坦的相對論那是沒錯的。可天體執行真正的奧秘是不是就跟愛因斯坦說的一個樣兒呢?眼下科學家也沒個準兒,只能說以人類現有的認知來看,相對論是對的。有些科學家尋思啊,天體為啥老是不停地動呢?是因為有暗物質。這暗物質啊,老早就被科學家給拎出來了。科學家覺著,在咱們這個宇宙裏,有一種神秘兮兮的東西,看不見又摸不著,這就是暗物質。這玩意兒不和別的物質起化學反應,所以咱才看不見也摸不著它。但暗物質能釋放出一種暗能量,這能量可牛了,能讓宇宙不停地膨脹。科學家一直都以為咱們的宇宙是靜止的呢。

一直到20世紀初,美國的物理學家愛德溫·哈伯弄出個宇宙膨脹定律,這才把人類那些老傳統認知給打破嘍。1919年初的時候,美國科學家愛德溫·哈伯就用加州南部韋遜山天文台新造好的那個254厘米口徑的虎克式反射望遠鏡,去搗鼓星系紅移的數據。等到1923年呢,哈伯經過一連串的研究,用造父變星周光關系算出了仙女座星雲離咱的距離,好家夥,那可比銀河系的直徑遠太多了。然後他就瞅銀河系裏恒星的光譜,發現這些光譜有點怪,它們缺的那些特征顏色,跟咱銀河系裏恒星的情況一樣一樣的,可它們全都朝著光譜的紅端跑,而且相對的位移量都不帶差的。這事兒啊,唯一能解釋得通的就是,宇宙在膨脹呢。

這理論一出來,好多科學家都驚著了,壓根不敢信吶。得嘞,不少科學家就趕忙去觀測宇宙了。最後一瞧,嘿,愛德溫·哈伯這理論沒錯兒啊。這理論可不得了,讓人類有了新看法不說,還把科學家弄得挺絕望。咋回事兒呢?要是宇宙就這麽一直膨脹,那人類恐怕永遠也找不著宇宙的邊兒嘍。可也有好些科學家覺著,宇宙不能老這麽膨脹下去。為啥呢?因為宇宙膨脹是暗物質在後面推呢。要是哪天暗物質在宇宙裏消耗光了,宇宙就不膨脹了,開始收縮。宇宙膨脹的時候速度有多快,收縮的時候就有多快。到時候啊,宇宙又會縮成大爆炸之前的那個奇異點,然後奇異點再炸一下,新宇宙就又誕生嘍。

可這也就只是科學家的一種猜想罷了。都過了這麽多年了,科學家還沒找著暗物質呢。除了重力、暗物質之類的,咱這宇宙裏還有好多神秘的事兒。總的來講,咱這宇宙可不是瞎貓碰上死耗子就出現的。以前有名的楊振寧教授接受采訪的時候,人家問他:「您覺著這世界上有上帝不?」楊振寧就回答:「您要是說那上帝是人的模樣,那我覺著沒有。您要是問我有沒有個造物的主兒,那我覺著有。為啥呢?這世界可不是平白無故就有的。就連牛頓和愛因斯坦那樣厲害的物理學家,到老了都開始琢磨神學了。他們覺得咱這宇宙是上帝造的,上帝管著宇宙裏的一切呢。不過咱也不知道他們說的上帝是啥玩意兒。」

在科學家心裏,上帝說不定就是組成萬事萬物的那種最基本的粒子呢。科學家研究出來了,宇宙裏最基本的粒子是微中子。這微中子在宇宙裏可神秘了,啥物質它都能輕輕松松就穿過去。每秒鐘差不多有1萬億個這玩意兒從身體裏穿過,咱卻一點都感覺不到。後來科學家又研究發現,微中子質素特別小,只有電子質素的百萬分之一。並且它是電中性的,就不參與電磁相互作用。研究微中子呀,能讓科學家對宇宙大爆炸了解得更多。在咱們這個世界,任何物質都是由小粒子組成的。現在人類發現的基本粒子有62種,不過這是不是宇宙裏所有的粒子呢?到現在科學家還在積極研究著呢。

要是說宇宙萬物都是由這些基本粒子構成的,那這些基本粒子又是打哪兒冒出來的呢?保不齊在咱們這個宇宙外邊兒,有只看不見的大手,正操控著咱們這個宇宙呢。以前好多科學家都琢磨啊,咱們這個世界搞不好是虛擬的,是高級文明用超級電腦模擬出來的。雖說好多人都不信這說法,可現如今看看,這事兒還真有那麽點兒可能。上世紀80年代,那時候互聯網還沒在全球大規模普及呢,物理學家約翰.惠勒就提出了,宇宙的本質就是數學,所有物質呢,說到底都是資訊量不一樣的資訊。除了一些物理學家,還有不少哲學家也覺得,人類就活在高級文明模擬出來的世界裏呢,只不過現在人類還沒法確定咱這個世界是不是高級文明設計出來的。

嘿,咱這世界裏啊,還真就有虛擬世界呢。就像咱們平常玩的遊戲,遊戲那就是個虛擬世界啊。在咱們眼裏,遊戲可不就是假的嘛。可遊戲裏的那些家夥呢,它們覺著自個兒生活的世界是實實在在存在的呢。咱會不會也跟遊戲裏的人物似的,住在一個虛擬世界裏啊?就因為走不出這個虛擬的地兒,所以咱也不曉得自己的世界是不是真的。以前有個特有名的企業家馬斯克就說過,人類活在真實世界的可能性連十億分之一都不到呢。雖說現在人類還找不著宇宙裏的漏洞,可往後啊,隨著人類科技不斷進步,保不齊真能發現宇宙的破綻呢。再說了,科學家現在都已經能透過計算弄出量子生命來了。

要是量子生命研究成了,那人類不就能造出個虛擬世界了嘛。老話說得好:一切有為法,如夢幻泡影,如露亦如電,應作如是觀。這真真假假的,誰能分得清呢?人類雖說現在都能走出地球探索宇宙了,可科技發展那速度還是慢騰騰的。眼下啊,連太陽系都飛不出去呢,更別惦記著解開宇宙的終極秘密了。不過小編尋思著,要是人類文明一直發展,以後科技進步了,保不齊真能把宇宙奧秘給解開了。小編盼著人類能早點解開這奧秘呢。說到這兒,大家覺著咱們這宇宙到底是咋形成的呀?難道真有只看不見的大手在操控著宇宙?