還記得小時候看的《世界未解之謎》嗎?裡面的怪事是否讓年幼的你嚇得晚上睡不着,生怕外星人來綁架人。
實際上,這些未解之謎很多都已經破解,比如百慕大,根本就不存在所謂的三角區,還有麥田怪圈,絕大部分是人造的。
一本未解之謎的圖書
可是在宇宙中,實實在在存在着五個未解的謎題,如果能解開它們,就意味着人類更加了解宇宙。
那麼,都有哪些宇宙未解之謎呢?
宇宙存在很多謎團
光之謎
提到光,這可是宇宙中的常客了,宇宙中的距離都要它來表示,然而,光是一種很奇怪的物質。
光的本質是一定波長範圍的電磁波,在780~400nm之間,這也是人類的眼睛能夠看到的電磁波波長。
小於或大於這個範圍的電磁波都是看不見的,而且頻率越高的電磁波能量也越大,比如紫外線的頻率就高於紅外線,因此我們沒聽過紅外線殺毒,也沒有看到紫外線感應燈。
第一個深入研究光的是牛頓,沒錯,就是力學之父牛頓,他是一個全能的人,不僅研究力學,還研究了光學以及數學。
光的波長於頻率
牛頓通過三稜鏡製造出了一條彩虹,原來白色的太陽光是7種顏色混合而成的。
牛爵爺認為,光是不同顏色的粒子組成的,光學也是一種“粒”學。
但是牛頓的對手“彈簧之皇”胡克認為,光是一種波,但是因為受制於年代,兩人都無法拿出令人信服的證據。
關於光的波粒之爭,最終在另一位大神的時代得到了終結,他就是200多年後的愛因斯坦。
牛頓和胡克的波粒之爭
愛因斯坦時代的科學家們經過更加細緻的研究,發現了光的波粒二象性,它既是粒子也是波,構成光的粒子被叫做光子。
事情似乎到這裡就應該蓋棺定論結束了,但是新的疑問又出現了,光子沒有靜質量。
我們常說的粒子,比如原子、質子、電子、中子等,都具有質量,唯獨光子沒有質量。
有質量的粒子無論怎樣加速都無法突破無質量的光子,這也是人類至今都沒有發現比光更快的物質。
一種物質為何會沒有質量,它是如何誕生的,這些都和光速一樣讓人難以接近。
光的光子
引力到底是什麼
如果按照牛頓的萬有引力公式,光子是違背萬有引力的,也難怪大部分天體都無法吸收光。
但是有一種天體可以,光也逃不出它的“手掌心”,它就是黑洞。
不是說好的光不受萬有引力的束縛嗎?
按照愛因斯坦的引力場理論,產生引力的關鍵是時空曲率,質量越大的天體時空曲率也更大。
只要靠近一個物質的時空曲率就會被吸引,區別在於不同時空曲率吸收的力不一樣。
超大時空曲率黑洞
但是還有一種假設認為,引力是由引力子引起的,這是一種粒子,可以想象成兩個物體之間存在一條看不見的線,而引力子就是組成線的基本物質。
不同物體之間的引力子多少、強度都有區別,這也是為什麼有的天體不能吸收光,但是有的天體可以改變光的傳播路徑。
然而,人類並沒有發現證實引力子存在的證據,它的是否真的存在,是一個謎。
引力子是否存在
普朗克尺度
宇宙太大,人們只能使用光年來表示距離,那麼宇宙存在的最小尺寸呢?
當然有,它就是量子物理的奠基人普朗克定義的普朗克尺度,可以通過計算得到普朗克長度、普朗克時間、普朗克質量等。
比如普朗克長度是1.6x10^-33厘米,如果物質小於這個尺度,那麼它就是不可被觀測的。
量子物理的大佬們
但是,有科學家認為,這還不是最小的尺寸,宇宙中存在比這個數值還要小的,只是,目前為止還沒有一個物理學家算出來。
現在沒有不代表以後沒有,宇宙的大超乎人類的想象,宇宙的小也不是輕易就能定義的。
宇宙中的可測物質
意識與物質
宇宙是否存在意識?人屬於宇宙的一部分,那麼宇宙就是有意識的,而意識是建立在物質上的。
這便是人類哲學裡面所說的為唯物主義,意識是不可能憑空產生的,它必定是建立在物質的基礎上。
然而唯物主義不是單獨存在的,它有一個終生的宿敵——唯心主義。
很多人批判唯心主義,認為它阻礙人類的進步,這樣很容易讓人產生我才是中心的自傲與自大。
然而,歷史上有很多科學家都是唯心主義的支持者,比如創立坐標系的笛卡爾,他曾說過“我思故我在”。
笛卡爾:我思故我在
唯心並沒有阻礙笛卡爾的學術成就,因此唯心主義認為,宇宙是根據意識產生的,什麼太陽、地球都是來自宇宙的意識。
不管是唯心還是唯物,他們都有自己的理論,卻也都有一定的局限,總之就是誰也說服不了誰。
按照唯物的說法,宇宙是先有了物質,然後才誕生了意志,最後意識塑造出了今天的宇宙。
而唯心主義認為,宇宙先是有個意識,然後產生了物質,最後塑造出了今天的宇宙。
那麼,最先誕生的那個又是哪裡來的呢?憑空產生的嗎?
永遠的戰爭——唯物和唯心
宇宙大爆炸之謎
宇宙來自一場大爆炸,這似乎成為了宇宙誕生的定論,然而,大爆炸也是一種假說,一種被廣大人民認為正確的假說。
本質上,它依舊是假設,所以宇宙到底是怎麼來的,依舊算一個謎。
大爆炸論認為,在大約140億年前,我們所在的宇宙只是一個點,終於有一天,它發生了爆炸。
這個點的質量非常大,按照質量守恆的定律,點的質量與今天宇宙的質量是相等的。
宇宙大爆炸
爆炸的能量轉化為了質量,但不是宏觀的天體,而是微觀的粒子。
爆炸之後,宇宙中誕生了氫原子,也正是從它開始,形成了我們熟悉的元素周期表。
真正的天體,也就是第一批恆星、行星誕生於爆炸發生1億年之後。
爆炸也促使空間膨脹,宇宙開始擴張,宇宙的一切物質都在互相遠離。
但是,宇宙大爆炸論也不是唯一的猜想,還是有不少科學家擁有其他假設。
第一批宏觀天體誕生
比如天文物理學家克里斯托弗·維特里克,他在海德堡大學裡面構建了一個不同於大爆炸的宇宙框架。
他認為,宇宙並非在膨脹,它的質量一直在增加,至於多出來的質量是哪裡來的,其他的天文學家認為宇宙與其他空間相連,二者之間存在物質的溝通。
除非人類親自到達宇宙的中心以及最邊緣考古,否則,宇宙的誕生永遠都是假說為主。
多元宇宙
除了以上這些假設,還有一個細想之下很可怕的猜想——文明創造了宇宙。
簡單來說就是,當文明發展到一定的等級,就可以創造天體,並逐步升級到創造宇宙。
從創造一個星體,到創造一個恆星系,再到創造銀河系、超星系等,最後到一個宇宙。
宇宙不止一個,它們是多元的,宇宙可以增加,也可以減少,文明等級越高,就越能決定一個宇宙的生死。
是誰創造了宇宙
一般來說,創造宇宙的文明是最高級的文明,我們所在的地球、太陽甚至是宇宙,都來自高等文明創造之手。
高等文明在創造的時候,早就已經設計好了結局,我們只是一步一步走向設定好的程序而已。
如果這是這樣,時間、空間到底算什麼,它們真的存在嗎?還是僅僅存在於被創造的宇宙中?
這五個未解之謎,可能人類很長時間都無法解答,當然,宇宙的未解之謎也不止這些,還有很多。
人類探索宇宙之路很長
人類甚至不知道,宇宙的真是大小,因為現在的宇宙,只是光到達的範圍。