收藏本站

電腦請使用 Ctrl + D 加入最愛
手機請使用 收藏
關閉

科學報 科學文摘 探索

一百年前物理學大廈上空有兩朵陰雲,現在物理學大廈有幾朵陰雲?


字體大小:
更新日期:2019129
文章欄目:
文章標籤:                 
 
絕密奇聞

19世紀的最後一天,歐洲大量物理學家聚集到一起,討論物理學的發展。

著名的開爾文男爵非常自信地表示:如今人類的物理學大廈基本已經建成,只差兩朵烏雲還飄在空中。

最終,這兩朵烏雲被撥開,物理學「守得雲開見月明」。這兩朵烏雲,就是量子力學和相對論。

可是,撥開了兩朵烏雲的物理學,不僅沒有真的見到晴朗,反而迎來了更多的烏雲。

在21世紀的今天,我們的物理學還面臨哪些「烏雲」呢?

兩朵烏雲互不相容

問題在於,上面所說的兩朵烏雲,很顯然並不相容。量子力學研究的是極致的小,小到質子,夸克甚至更小,而相對論研究的是無限的大,大到黑洞,星系甚至宇宙。

對於兩個不同的物理學領域,需要用到的物理知識也完全不同。相對論研究的物理學要更側重引力,而量子力學則更需要考慮其他基本力的作用。

為何明明都是一個宇宙的物理學,卻需要兩套完全不同甚至相反的物理學法則?難道沒有一個終極的物理學領域,能夠將這兩個物理學領域統一到一起,讓我們用同一套物理學法則就能理解量子力學和相對論嗎?

正負粒子的不平衡

科學家發現,在我們日常生活中各種物質的組成粒子之外,還有和它們質量相等、屬性相反的負粒子。

amocity
amocity

  


按理來說,正負粒子通過能量轉化為質量而形成,都是成對出現。然而事實卻是:我們的這個世界幾乎完全是由我們的粒子組成,沒有負粒子。

究竟是什麼原因導致了正負粒子如此的不平衡?我們的世界為何不是由負質子、正電子這些反粒子構成呢?

暗物質的本質

根據科學家的探測,我們的宇宙中,所有可見的物質,包括恆星、行星、黑洞在內,只占宇宙全部質量的4%左右,其餘的都是暗物質和暗能量。

amocity
amocity

  


可是,直到現在,我們還完全不知道暗物質或者暗能量究竟是什麼,也可以說我們對於96%的宇宙是完全未知的。

事實上,暗物質和暗能量都是決定宇宙命運的重要因素。科學家還發現,隨著宇宙的膨脹,暗物質的數量還在不斷增加。如果我們始終搞不懂暗物質的本質,我們早晚會被它毀掉。

宇宙的結局

宇宙的結局是每個人都關心的問題,這也是人類最終命運的歸宿。

宇宙到底會一直膨脹下去,還是膨脹到極限然後開始收縮回奇點,然後不斷輪迴,這是一個科學家們爭論了很久的話題。

目前來看,宇宙的命運很可能就是走向滅亡,如果真的如此,我們該如何保護人類文明不被毀滅,將是一個重大的課題。

amocity
amocity

  


延伸閱讀
撩世界