宇宙奧秘——物理學(xué)領(lǐng)域最大的矛盾

? ? ? 半個(gè)多世紀(jì)以來(lái)处窥,現(xiàn)代科學(xué)一直被烏云籠罩。問(wèn)題就在于玄组,我們對(duì)宇宙的認(rèn)知是基于兩套不同的理論滔驾,一套是愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論,描述的是宇宙間最龐大的物質(zhì)俄讹,比如說(shuō)星球和星系哆致。但宇宙中最微小的物質(zhì),原子還有亞原子粒子則遵循另一種截然不同的定律患膛,量子力學(xué)摊阀。

? ? ? ? 這兩種定律在各自的領(lǐng)域都準(zhǔn)確無(wú)疑,但一旦嘗試將其合二為一去探索宇宙的終極奧秘時(shí)踪蹬,問(wèn)題就來(lái)了官辈。

? ? ? ? 舉個(gè)例子肝劲,在宇宙誕生之初,也就是宇宙大爆炸,在那一刻寂呛,極小的一點(diǎn)猛烈地爆發(fā)脉让,經(jīng)過(guò)140億年宇宙不斷膨脹冷卻夭苗,形成了現(xiàn)在所見(jiàn)的恒星奈附,星系和行星。

? ? ? ? 但是娶聘,如果我們將宇宙誕生膠片倒轉(zhuǎn)闻镶,讓所有分裂的物質(zhì)再度聚合,宇宙將一直變小丸升,變熱铆农,密度變大,我們將回到時(shí)間誕生之初狡耻,抵達(dá)宇宙大爆炸那一刻顿涣,宇宙的質(zhì)量無(wú)窮大而體積無(wú)窮小波闹,時(shí)間也在那里停止。

? ? ? 而一旦上述兩套理論在那一刻相逢涛碑,便會(huì)決裂精堕。但是要是我們將量子力學(xué)與廣義相對(duì)論合并再整體來(lái)看宇宙的誕生過(guò)程會(huì)如何呢?

? ? ? ? 從宏觀角度描述宇宙時(shí)蒲障,我們會(huì)用愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論歹篓,它描述了引力是如何運(yùn)作的。廣義相對(duì)論描繪的宇宙就像一張蹦床揉阎,一片平滑的結(jié)構(gòu)庄撮,重物如恒星和行星這樣的星體可以扭曲和擴(kuò)張周圍時(shí)空。根據(jù)這套理論毙籽,空間的扭曲可以讓我們感受到所謂的引力洞斯。

? ? ? ? 也就是說(shuō),保持地球在繞日軌道運(yùn)行的引力坑赡,只是地球在太陽(yáng)制造的扭曲和波紋形成的特殊空間結(jié)構(gòu)上的運(yùn)動(dòng)而已烙如。但是廣義相對(duì)論里預(yù)言的平滑而起伏有致的空間并不是宇宙的全部。

? ? ? ? 以極微觀的角度來(lái)理解宇宙毅否,我們得上另一套定律亚铁,量子力學(xué)。量子力學(xué)描繪的宇宙畫卷與廣義相對(duì)論大不相同螟加,甚至兩者描繪的是兩個(gè)完全不同的宇宙徘溢。

? ? ? ? 要了解廣義相對(duì)論和量子力學(xué)之間的矛盾,我們得變得很小捆探。當(dāng)我們離開龐然大物的世界來(lái)到微觀粒子領(lǐng)域時(shí)然爆,萬(wàn)物皆可預(yù)知的熟悉宇宙圖像將逐漸被一個(gè)結(jié)構(gòu)極不確定的世界取代。

? ? ? 如果我們繼續(xù)縮小黍图,變得比最小的物質(zhì)原子核原子中的微觀粒子還小上幾十億倍施蜜,描述微觀世界的量子力學(xué)表示,那時(shí)的空間結(jié)構(gòu)將變得波動(dòng)而混亂雌隅,是一個(gè)喧囂而又違背常理的世界!

? ? ? ? 在那里缸沃,時(shí)間與空間被扭曲變形恰起,傳統(tǒng)概念中的上下左右,甚至是時(shí)間的前后都不復(fù)存在趾牧。在那個(gè)世界里检盼,無(wú)法確定你是在A點(diǎn)還是B點(diǎn),還是同時(shí)處于AB兩點(diǎn)翘单,又或者吨枉,在你來(lái)到那里之前蹦渣,你已經(jīng)在那里了!

? ? ? ? 不可否認(rèn)的是貌亭,不管是量子力學(xué)還是廣義相對(duì)論柬唯,在當(dāng)今社會(huì)都發(fā)揮著它們的魔力。相對(duì)來(lái)說(shuō)圃庭,多數(shù)人對(duì)量子力學(xué)會(huì)比較陌生锄奢,就連愛(ài)因斯坦也在他的整個(gè)下半生都在專研量子力學(xué),但也沒(méi)有成功與廣義相對(duì)論融合在一起剧腻。但是量子力學(xué)已經(jīng)成功應(yīng)用在我們生活中的每個(gè)領(lǐng)域拘央,從最普通的電燈泡,電子產(chǎn)品书在,還有量子通信灰伟,或許人類歷史的下一次科技大變革就是基于量子力學(xué)!

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