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时刻简史:世界来源、暗物质、时刻游览、虫洞

admin 2019-05-15 159人围观 ,发现0个评论

《时刻简史》这本书是探究国际来源的启迪性科学力作。正如霍金在文章最终提到的话:假如咱们的确发现了一个齐备的国际理论,它应该及时让全部人了解,而不仅仅是让几个科学家了解,那时咱们全部人都能参加评论咱们和国际为什么存在的问题。假如咱们对此找到了答案,则将是人类理性的终极成功——由于那时咱们知道了天主的精力。

什么是理论

关于国际关于科学,许多时分都是从一个理论初步的,一个好的理论有必要满意以下两个要求:首要,这个理论有必要能精确地描绘很多的科学观测;其次,这个理论能对未来观测的成果作出清晰的预言。就像牛顿的引力理论,该理论是根据及其简略的模型,在模型中描绘两物体之间的吸引力,然后它却以很高的精确性预言了太阳、月亮和行星的运动。

人类求知的最深切的志愿足认为不断探究供给满足的理由。而咱们的方针恰恰正是关于咱们生计其间的国际作出完好的描绘。

谁推动了国际

咱们从小就学过,地球在太阳系上,太阳系在银河系上,银河系在国际上,那么国际又在哪里呢,它又是怎样改变地呢。

答案是,国际在胀大。这个推论是从何而来的呢,有一个现象叫多普勒效应,日常日子中,有一辆小汽车在路上驶过:当它趋近时时刻简史:世界来源、暗物质、时刻游览、虫洞,它的发动机的腔调变高春的诗句(对应于声波的短波长和高频率);当它经过咱们身边而脱离时,它的腔调变低。科学家正是经过多普勒效应,观测到了全部的恒星都在离咱们而去,然后得出了整个国际都在胀大的推论(地球为国际中的恣意一点,也便是说从恣意一点都能调查到周围的东西在扩张,能发作这种现象的只需胀大了)。


力气的实质和暗物质

力气的实质从何而来呢?书中介绍了四种粒子间的力,引力、电磁力、弱核力、强核力。物质粒子之间的彼此效果能够被描绘成交流带着力的粒子。正是这几种力,构成了国际万物改变的发动机。

什么是暗物质呢?假如带着力的物质本身质量为零。它不像“实”物质那样能够用粒子探测器检测到,所以称为暗物质。可是,由于它又引起了物质粒子之间的力,所以咱们知道它们存在。

任何物质都有会和它相湮灭的暗物质。书中玩笑道,也或许存在由暗物质构成的整个暗国际和暗人。可是,假如你遇到了暗本身,留意不要握手!不然,你们两人都会在一个巨大的亮光中消失殆尽。

话又说明来了,已然有暗物质的存在,为何咱们周围的根本没有呢?书中是这样预言的,前期的国际应该是实物质和暗物质都是存在的,可是数量不一样,两种物质彼此寂灭,剩余的那种那种物质便是咱们的国际万物。

国际的来源和造物主

咱们的国际中,存在着润滑的区域,星系、恒星在这些区域内构成,一起构成的还有包括咱们人类在内的有机体(假如没有这些真空的空间,咱们都被压成肉泥了,也不或许存在了)。

根据此,关于国际来源有两种假定,一种是存在着很多多一个国际,而咱们刚好日子在如此特别的一个国际,由于国际的数量满足多,咱们便是那个必定存在的偶尔。

另一种假定是,国际在胀大过程中,阶段性加快胀大,当它胀大时,物质粒子就越分越开,留下了一个简直不包括任何粒子的空间。这种胀大抹平了任何不规则性,正如当你吹胀气球时,它上面的皱纹就被抹平了。

书中比较倾向于第二种说法。

接下来的问题是,在没有暴升的情况下,国际又是怎样的呢?书中把国际没有暴胀时分的时刻称为虚时刻;在国际暴胀了,发作了空间,发作了有机体的时分叫做实时刻。

在虚时刻里,国际如图从北极到赤道再到南极那样缩短胀大缩短,在实时刻里,国际以十分大的暴升率胀大。怎样所示:


有人或许会问,那么暴胀的能量从何而来呢,事实上,宙胀大契合能量守恒,在各种力对称的情况下能够一向胀大。正如固斯说过的:“都说没有免费午饭这回事,可是国际却是最彻底的免费午饭。”(至少现阶段咱们额观测是如此)

只需国际有一个初步,咱们就能够想象存在一个造物主。可是,假如国际的的确确是彻底自足的,没有鸿沟或边际,它就既没有初步也没有完结:它便是存在。那么,还会有造物主安身之处吗?

黑洞

黑洞是怎样构成的呢?当恒星变得满足密布之时,由不相容原理引起的排斥力就会比引力的效果小,这时恒星就会进一步缩短。只需当物质由十分巨大的外界压力压缩成极点严密的状况时,才干构成极小的黑洞。光或任何东西都不或许从黑洞逃逸而被咱们调查到。

时刻的箭头

首要,科学规律并不能差异行进和撤退的时刻方向,全部时刻的消逝咱们只能经过改变来表明,一点改变都没有,当然也没有时刻的存在了。总结下来,至少存在三个时刻箭头,能将曩昔和将来的不同差异开来。

热力学时刻箭头:跟着时刻消逝,全体越来越无序,简而言之便是关闭的体系内,跟着时刻的推移,必定越来越乱;

心理学时刻箭头:便是在这个时刻方向上,咱们能记住曩昔而不是将来;

国际学时刻时刻简史:世界来源、暗物质、时刻游览、虫洞箭头,也即国际是胀大而不是缩短的方向。

关于才智生命的举动来说,一个强的热力学箭头是必需的。为了生计下去,人类有必要耗费能量的一种有序方式——食物,并将其转化成能量的一种无序方式——热量。由于才智生命只能在暴胀的国际中存在,所以咱们也有必要在这样的一种国际学时刻箭头下才干存在。

虫洞和时刻游览:咱们只能回到未来,而不能回到曩昔

首要是关于时刻游览,什么样的状况才干抵达时空游览呢,根据爱因斯坦的相对论,只需速度逾越光速,就能够回到曩昔了。这种状况要怎样了解呢,其实咱们国际万物传达的实质都是靠动摇来传达,这其间最快的动摇便是光,假如你比光更快抵达的话,你就能比他人提前知道要发作的事。这样就构成了一种穿越时空的,回到曩昔的感觉。可是,根据现在的科学实验,不管怎样加快,都没方法抵达光速,已然没有方法在速度上逾越,就只能抄小路了,抄小路相同能够在时空间中游览,这条小路就叫做虫洞。

虫洞时刻简史:世界来源、暗物质、时刻游览、虫洞是时刻游览的要害。什么是虫洞呢,虫洞便是一个时空细管,当一个时空间被折叠时刻简史:世界来源、暗物质、时刻游览、虫洞(从现在的实验室根据来看,时空的确能够被折叠)起来的时分,虫洞担任把两个相隔悠远的简直平整的区域连接起来。如图所示:


可是现在关于时空游览存在着一个问题,假如时空游览真的存在,为什么咱们从来没有看到有人从未来回来给咱们泄露天机呢。

所以文中有一个预言,时空游览是单向的,只能抵达未来,而不能回到曩昔。这个结论是根据咱们调查过曩昔,假如有人经过折叠曲率抵达过曩昔,那么会留下相应的痕迹,可是曩昔并没有合适时空游览的曲率。可是未来全部都是不知道的,未必不会发作。

或许到了今日,咱们真的很接近了。

书中提到,咱们发现自己处在令人困惑的国际中,咱们要了解周围所看到的的全部含义,而且诘问:国际的实质是什么?咱们在其间的方位怎样?以及国际和咱们从何而来?咱们企图寻觅一种一致的理论来处理这些困惑,或许到了今日,咱们真的很接近了。

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