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4個已被科學家證明,但是人類始終難以接受的理論

2024-06-09歷史

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科學探索總是一遍又一遍地重新整理人們認知,如今有4個理論已經被人們證實,或許能夠揭開宇宙的奧秘,帶領人類文明走向新的高度,但這對於人類來說是難以接受的。

宇宙空間

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可怕的穿隧效應

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從量子力學的微觀層面來講,世界上的一切都是由微觀粒子組成的,包括人類本身。

有了這樣的理論基礎,我們就可以將穿隧效應理解為當微觀粒子的總能量小於 勢壘 高度時,粒子仍舊會穿過這一勢壘高度。

穿隧效應

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我們可以通俗地將粒子看作一個發條車,而勢壘高度就是小山坡,只有當車的動力足夠,才能夠爬上去。

穿隧效應

而在量子力學當中,發條車不僅會在動能不夠的時候爬過小山坡,而且還會從中間穿過去,這是令人匪夷所思的。

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就像是穿墻術一般神奇,當然其中只有少部份粒子可以實作。

科學家將其歸結為量子世界的不確定性,當粒子處於微觀世界時能量和時間成了共軛量。

所謂的 共軛量 就是一組「共生」關系的量,當你測量其中一組時,另一組量就不具備觀察性。

具有伴侶關係的量

也就是說,在極端的時間內由於人類對時間的觀察,使得能量具有不確定性,一部份粒子趁著這個間隙,穿過了勢壘高度。

1960年,加埃沃為了驗證穿隧效應存在的真實性,他分別對兩塊金屬電池進行加壓,中間的絕緣結構被稱為隧道。

後來,加埃沃將隧道置換為超導體,在對其進行增加電壓的情況下,即使在更低的溫度環境,電子仍舊能夠穿過超導體,使其產生大量的電流。

這一理論被證實之後,完全打破了經典理論對於勢壘高度和能量的關系,科學家一時間難以接受。

神奇的量子疊加態

關於量子疊加態理論,相信大家都聽說過薛丁格的貓試驗,後者便是對前者的認知概念解讀。

薛丁格的貓概念

薛丁格 將一只貓放入到密封的箱內,其中還有一根毒氣管,有50%的機率會噴出毒氣。

一段時間之後,人們無法得知當中的貓究竟是怎樣的狀態,只有開啟盒子,才能知曉一種結果。

而在量子世界當中,這種狀態是可以疊加的,也就是說,貓既是存活又是死亡。

這是因為,量子世界沒有人為的幹擾,粒子的狀態便具有不確定性,這也就是著名的量子疊加態。

量子概念圖

該理論雖然「高冷」,可科學家表示,能夠被運用於資訊保密工作當中。

由於疊加態的不確定性,使得資訊保安比傳統的金鑰保存更具有安全性。

量子 疊加狀態 還包含了微觀的量子纏結狀態,兩個纏結狀態下的量子,不論相隔多遠,仍舊能夠隨著另一個量子的變化而變化。

三體 】當中,三體人之所以能夠在4光年之外,透過質子即時觀察到人類的一舉一動,就是利用了量子纏結原理。

量子纏結

但在愛因史坦的相對論當中,資訊是無法超光速運動的。

舉個簡單的例子,假如一個人位於地球,另一個人位於三體星球,當後者向前者傳遞資訊,至少也要4年之後才能被接收到。

同樣的道理,我們在地球上觀測到的超新星爆炸,很有可能在幾十萬年之前就已經發生了。

顯然,量子纏結和超光速是巨大的悖論,但並不意味著愛因史坦的相對論就是錯誤的。

科學家研究表示,愛因史坦的相對論適用於宏觀世界,而量子纏結只適用於微觀世界。

相對論

當然,後者究竟是怎樣的原理,就連科學家也不知道,不過,這樣的認知在當時顯然是困惑了科學家相當長久的一段時間,如今才被逐漸接受。

宇宙的起源說

在宇宙大霹靂理論出現之前,關於宇宙的起源人們眾說紛紜,有人說宇宙是蟲洞的物質噴發之後形成的,也有人說是宇宙泡沫融合而成的。

宇宙大霹靂理論的出現,結束了人們對於宇宙起源的所有猜想。

該理論是指,宇宙在誕生之前是一個溫度無限高、壓力無限大、品質無窮盡的奇異點。

宇宙大霹靂

在某一刻,奇異點突然炸裂開來,並向周圍不斷擴張,當中的物質也朝著四周噴射。

這些物質在長久的演變過程當中,發生了一系列反應,一部份物質聚集起來,形成星球。

恒星則是氫元素為主的元素分子聚集體,在高溫高壓的環境下發生了核融合反應。

該理論早在上世紀20年代就已經被提出,後來人們又陸續發現了宇宙紅移現象、宇宙微波背景放射線,才逐漸將這個理論證實。

宇宙微波背景放射線是證實宇宙大霹靂的關鍵證據,科學家觀測它的頻譜,從而描繪出了黑體放射線,這是宇宙爆炸的證據。

黑體放射線

2010年,天文學家又進一步觀察到宇宙微波背景放射線更清晰的影像,這個理論也被更多的人所重視起來。

既然宇宙爆發於一個奇異點,那麽科學家猜測,在無數歲月之後,宇宙又會重回一個奇異點。

這也是著名的宇宙坍塌理論,當然這個理論並沒有被證明,相關說法還有待商榷。

無法超光速

在愛因史坦的相對論當中,有品質、有資訊的物體是沒有辦法超光速執行的,即使是微觀世界的量子,也無法超越光速。

光傳播

不論人類的技術多麽先進,被加速的質子最多只能達到光速的99%。

就像反比例函式,曲線趨近於對稱軸,卻又永遠都無法接近。

這個理論出現之後,人類是絕望的,要知道銀河系的直徑就有10萬光年,如果按照光速飛船的運動速度,那麽我們需要10萬年才能橫穿銀河系。

可觀測宇宙半徑約為456億光年,也就是說,即使人類造出了光速飛船,也不可能在宇宙當中遨遊。

人類或許將永遠被束縛在銀河系,甚至是太陽系當中。

太陽系中的行星

有人猜測,宇宙如此浩瀚,我們如今無法觀測到其他星球的文明,是因為它們都被限制在了恒星系統當中。

更加令人絕望的是,人類很有可能無法認知宇宙。

因為科學界主流的觀點認為,宇宙的邊界是在超越光速膨脹的,按照愛因史坦的相對論講,宇宙邊界沒有品質和資訊。

那麽邊界又是什麽呢? 也許人類永遠也無法認知,畢竟我們沒有辦法超光速,也不可能看到宇宙邊界。

可觀測宇宙的邊界

但我們不應該如此悲觀,「只要思想不滑坡、辦法總比困難多」,目前固然沒有對策,但是不代表未來沒有。

有科學家便提出了蟲洞理論,即使沒有超光速,也能夠在宇宙當中自由穿梭。

蟲洞概念

總之,人類的科學發展潛力是無窮的,就連人腦都處於待發掘狀態,只要我們努力,就一定能夠在未來發展為高級文明。

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