|
【转】宇宙中的神奇现象 蔡汉以 2021-06-16 诗云：茶余饭后望星空，神奇现象尽难懂。科普知识趣无穷，多少奥秘宗教同。 【转】宇宙中的神奇现象。自从离开地球，人类就看到了广阔而神秘的宇宙。宇宙看起来很安静，很孤独，但背后隐藏着无数的奥秘。人类的目标是一个个解开这些谜团，找出宇宙背后的真相。 随着科学家对宇宙探索研究的深入，我们发现了许多有趣的现象，其中有四种现象让科学家感到惊讶，这违背了人类的直觉。但这四种违背人的认知的现象，已经被科学家通过实验证实了。那么这四种特殊的宇宙现象是什么呢？让我们一个个简单地了解一下。 一 光速是无法超越的，速度是人类理解地球的关键因素。在古代，人们没有快速前进的交通工具，所以他们不能走遍世界了解地球的每个角落。直到进入科技时代，在科技的帮助下，出现了各种先进快捷的交通工具。有了快速的交通，我们可以穿越海洋和山川，到达地球表面的每个角落。凭借速度的优势，我们对地球有了全新的认识，随着速度的不断提高，我们终于走出了地球，看到了浩瀚的宇宙。 同样，我们要探索整个宇宙的星空，也需要速度的优势，但当我们真正看到宇宙的时候，才知道它有多广阔。宇宙的距离以光年为单位，小太阳系的直径达到2光年，而银河系的直径是10万光年。 银河系在930亿光年的可观测范围内，像细胞一样小。虽然宇宙的距离很广阔，但是只要我们能不断提高速度，我相信有一天我们可以走遍宇宙。 理想是美好的，但研究的结果让科学家感到沮丧。爱因斯坦的相对论提出了速度的极限，即光速。任何质量物体，其速度只能无限接近光速，这是无法达到也无法超越的。光速之所以达不到并超越，是因为质量物体运动时，质量会随着速度无限接近光速而无限增大。这个时候物体继续加速所需的能量会达到无穷大，这显然是不可能的，所以物体的速度永远不可能超过光速。 这种违反直觉的现象很多人很难接受，但科学家的实验证明是正确的。科学家通过粒子加速器加速质量极小的电子他们再怎么努力，他们的速度也只能在99%的基础上积累，也就是说，他们并不能真正达到光速的100%。 二 时空是可以扭曲的。爱因斯坦的广义相对论向我们提出了时间和空间的基本属性，即扭曲。也许在很多人眼里，我们看到的时空是平坦稳定的，但是如果我们把宇宙放大很多倍，你会发现整个空间根本就不是平静的，而是处处扭曲的。 但是由于正常时空扭曲的程度很小，我们并不能真正感受到。虽然我们肉眼看不到平静宇宙中的时空扭曲，但科学家们已经通过大量实验证实了它的确是普遍存在的。 正是因为时间和空间的扭曲，科学家在进行各种空间探索实验时需要对时间进行修正。比如在GPS卫星导航系统中，我们看到的时间之所以能保持同步，是因为地球外层空间的轨道时间随地球时间进行了修正，否则我们接收到的卫星信号时间就会发生偏差。另外，引力透镜现象、引力探测器B、π介子寿命延长现象等等都可以证明时空扭曲的存在。 三 量子纠缠。在我们的宏观认知中，光速是一个极限，即使光子和无线电波也只能以光速传输，不能超过。那么在科学的世界里，有没有不可思议的超光速现象？答案是肯定的。宏观上，我们只看到宇宙膨胀的速度比光速还快。在微观世界中，还有一种现象远远超出我们的想象，那就是量子纠缠。在量子世界中，有许多超出我们认知的现象，其中量子纠缠是最具代表性的一种。 在地球上，由于距离有限，信号之间的传输可以实现即时通信。但在宇宙中，由于距离以光年为单位，信号的传输无法实现即时通信，视距离而定会有很大的延迟。如果现在有人告诉你，有一种现象，即使宇宙之间的距离很大，也能实现即时交流，你大概不会相信。其实这种现象确实存在，就是神奇的量子纠缠。这种现象被爱因斯坦称为“幽灵般的距离作用”。简单来说，对于处于纠缠态的两个微观粒子，无论距离有多远，即使位于宇宙的两端，也能瞬间感受到对方。只要其中一个的状态发生变化，另一个就会立即发生变化。那么这种现象只是理论上的吗？当然不是。2019年，科学家用每秒40000帧的相机拍摄了量子纠缠的照片。量子纠缠的实验证明了它对人类的重大意义，揭示了未来星际航行所需的通信技术。 如果星际旅行是基于传统的无线技术，速度只是光速。这样的通讯速度在星际空间很难发挥巨大的作用。如果一艘星际飞船在几百光年外发生故障，它需要地球的救援。但是当发出求救信号时，地球需要几百年才能接收到。 当我们收到星际遇险信号时，我们已经错过了重大事件所以我们需要能够在星际航行中实现即时通信的工具。量子纠缠无疑为我们指明了方向。只要我们研究量子通信，星际导航的通信问题就能得到解决。 四 物质可以无中生有。宏观理论认为物质不是凭空产生的，而量子世界的理论认为在宇宙的真空中可以凭空出现大量的粒子。它们以正负两种方式成对出现，然后以相互湮灭的形式在短时间内消失，这种现象称为“量子涨落”。 那么这种现象能通过实验证明吗？当然，科学家早在1966年的一次精确实验中就证实了这一现象。如果“量子涨落”真的存在，那么当我们在真空中平行放置两块板时，就让它们靠得很近。这时两块板之间的“量子涨落”强度会低于外界，最后两块板会受到一个力的作用，使它们在真空中相互靠近。这个力叫“卡西米尔力”，实验已经证明了。 以上四种宇宙现象只是宇宙众多神秘现象中的冰山一角。然而，宇宙中究竟存在着多少超出我们认知和想象的神秘现象，仍然不得而知。可以预见，随着人类科技的不断进步，我们可以发现更多神奇的现象，有些现象可能会彻底颠覆人类现有的科学观。当然，存在是合理的，只要是存在的宇宙现象，背后必然有相应的科学道理。如果我们不能解释和颠覆人类的科学观，那只能说明人类的科技还没有达到那个水平。我们的科学体系远非完美。 本文仅代表作者观点，不代表古雷网立场。 本文系作者授权古雷网发表，未经许可，不得转载。
|
|
|
