量子力学面临的困境,该如何诠释微观世界诡异的现象?
量子力学有个不确定性原理,这是自然规律设置的,关于测量精度的上限,与测量仪器无关,大体含义是,如果你测量一个系统,就必然会干扰这个系统,从而造成测量结果的不准确,亦即当你观测它时,它的状态就被改变从而造成观测结果的不准确。
多年以来,科学家一直以为在宇宙中没有比原子更小的粒子,原子这个词就泉源希腊语“不能分割的”。然而在1897年,一名叫JJ Thompson的英国人有了一个惊人的发现,他发现在原子的内部另有一种更小的,称为电子的粒子。Thompson的饭先为人们开启了进入神奇的原子内部天下的大门。在这个天下中,包罗时间在内的所有事物的运作方式都极其怪异。 物理学家Ian Walmsley已经研究这个微观天下快30年了,当我们进入到原子内部这个有亚原子粒子组成的天下后,我们发现我们一样平常生涯中所适用的所有知识在这里都不管用了,我们不能再以看待我们身边天下的眼光来看待亚原子天下。事实上,亚原子天下新鲜到连时间在这里也出于无序状态。 一项惊人的发现通过对光的研究而显现出来,光由光子组成,而光子则具有波状特征。波能发生一种有趣的征象,这种征象称为“扰乱”。当两个水波泛起在统一区域时,它们会交织在一起并相互增强,或相互抵消,这种干涉征象是所有波都具有的特征,不只水波有这种特征,光波也有。 对于我们所处的天下来说,我们以为时间是规则有序的,但这种感受却掩盖了另一种真相,我们对亚原子天下中的无序性和不能展望性绝不知情,不外这也不新鲜,由于我们对于时间的认知来自于我们的一样平常生涯经验,正由于云云,我们才有了另外一个关于时间的设想,那就是时间永远不会停滞不前。 事实上,我们只以是与其他动物差别,就是由于我们知道时间不等人,我们知道时间不仅是存在的,而且它不停地在流逝。但有一项发现却证实了,情形并不总是云云。 在1971年,天文学家Tom Bloton举行了一项研究项目,项目课题是对一个叫做天鹅座X1的神秘X光源举行考察,人人预估这个神秘的X光源应该是个距地球异常遥远的中子星,于是Tom Bloton就立刻最先对天鹅座X1举行考察,由于他以为这对于测定一颗中子星的质量来说是个很好的机遇,在这之前海没有人测定过中子星的质量。
天鹅座X1距太阳系约莫8000光年,是我们称之为双恒星星系中的一颗恒星。双恒星星系中的两颗恒星受到相互的引力作用而围绕在一起,就像地球围绕太阳一样,
宇宙揭秘:认识虫洞时光机,带你前往500年后的时空!
物理学家们在20世纪80年代作了很多关于瞬时时间旅行的理论工作,而作家卡尔-萨根也得以充实他的小说《超时空要塞》。这部小说描述了在宇宙中通过一种叫做虫洞的通道而进行的超光速太空旅行。虫洞是一种架构在两个不同宇宙间的捷径,使得天涯尽在咫尺。
两颗恒星围绕着它们之间的质量中央点旋转,通过测定出X1的伴星的旋转轨道和转速,Tom Bloton可以盘算出这颗中子星的质量,但通过盘算得出的数字却远远大于他预想的数字。结果是这颗中子星的质量是太阳的10倍,虽然盘算有误,但即使是修正后盘算出的质量对于一颗中子星来说也太大了,于是Tom Bloton最先嫌疑那会不会基本就不是一颗中子星。 相符盘算结果的只有一种可能性,但这种可能性包罗的物体却只有极少数人信赖它的存在。Tom Bloton说,能相符他的盘算结果还能发出X光的物体肯定是个黑洞。Tom Bloton的发现引起了惊动,有了第一个确实的,无可争议的证据的证实,人们知道了黑洞的确是存在的。 在首次发现黑洞后到今天,现在我们知道宇宙中存在着大量的黑洞,但黑洞对时间的影响才是它真正不寻常之处。黑洞的质量及其之大,这使得它的引力险些到达了无穷大。凭据爱因斯坦的第二个理论,即广义相对论的说法,极大的引力可以减慢时间流逝的速率,其效果与急速运行到达的效果相似。
以是,若是你能看到一小我私家正在掉入黑洞的话,你会发现这小我私家的运动速率变得越来越慢,到最后,等这小我私家抵达黑洞中央时,由于那时的引力到达了无穷大,时间将会住手,时间在那里将不复存在。 这听起来好像是天方夜谭,居然有这种能让时间完全住手的事物。然则我们之以是会这么想,只是由于我们生涯在银河系平静的角落里,给我们带来温暖的太阳的引力远没有到达极端状态,在我们所生涯的这个天下之外,时间则处于另一种状态,它不仅无规律,而且杂乱无序,甚至还会完全住手,虽然会泛起这些奇异的状态,但有一种状态似乎永远不会泛起在时间上,那就是回退状态。
而当你想到这种状态时都市以为很怪,但毕竟我们所处的这个宇宙中存在着无尽的可能性。事实上,没有哪条物理定律说时间不能倒流,以是物理学家以为制作时光机是可能的,摆在我们眼前的难题只是工程学方面的而已。由于我们已经有了制作时光机的理论构想,在微观天下中这种机械已经存在。
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