解讀神秘的「奇點」,人類已知的物理定律在那裡徹底失效

2022年06月24日14:51:28 科學 1542

關於宇宙起源,目前的主流理論是宇宙大爆炸理論。該理論談不上完美,但也並不是像有些人所說的那樣「憑空捏造」出來的。

宇宙大爆炸理論一開始確實純屬「臆想」出來的,甚至帶有諷刺的味道,沒想到最後「弄巧成拙」,最終真的成為了宇宙起源理論。

解讀神秘的「奇點」,人類已知的物理定律在那裡徹底失效 - 天天要聞

宇宙大爆炸理論有一定的事實根據和證據來支撐,比如說遙遠星系的紅移,宇宙微波背景輻射等。

說「宇宙大爆炸理論不完美」,主要是因為「奇點」的存在,除了奇點之外的大部分問題,科學家都能很好地解釋,但奇點是個例外,一提到奇點,科學家們就撓頭!

按照宇宙大爆炸理論的詮釋,宇宙一直在膨脹,所以如果我們把時間倒退,宇宙就會不斷收縮,最終收縮到一個無窮小的點,所謂的「奇點」,密度和溫度都無限高。

科學向來是用具體的方式來描述事物的本質,非常討厭「無限」這種抽象的概念。

無限小的點,是如何在一瞬間迸發出巨大的能量,進而產生我們的宇宙呢?這確實讓人想不通,這也是為什麼很多人質疑宇宙大爆炸理論的主要原因,太違背我們的常識了。

同時,大爆炸理論還強調宇宙的「無中生有」,但「無」怎麼會誕生「有」呢?

或許需要用量子力學來解讀。量子力學是描述微觀世界的理論,而無限小的奇點更傾向於微觀領域。

解讀神秘的「奇點」,人類已知的物理定律在那裡徹底失效 - 天天要聞

在微觀世界,一切都可能上演。在看似空無一物的環境里,實際上「生機勃勃」,各種虛粒子對不斷衍生湮滅,就像「沸騰的海洋」一樣熱鬧。

在某個瞬間,虛粒子對通過賒借真空的能量衍生出來,然後瞬間消失,把能量歸還給真空,只要整個過程足夠短,就可以一直上演,並不違反能量守恆定律。

解讀神秘的「奇點」,人類已知的物理定律在那裡徹底失效 - 天天要聞

因為量子世界的本質是不確定性,任何可能都會出現,而且一定會出現,正是在這種不斷衍生湮滅的過程中,奇點得以出現。

那麼,無限小的奇點到底是一個怎麼的存在呢?

很抱歉,無人知道。你可能會質疑:不知道,你這不是講了個寂寞嗎?

科學界對奇點確實無能為力,不管是統治宏觀世界的相對論還是統治微觀世界的量子力學都無法詮釋奇點。

不過有一天可以肯定,奇點是不屬於我們所在的四維時空的,它已經超越了我們所在的四維時空,屬於另一個維度或者其他的時空。

解讀神秘的「奇點」,人類已知的物理定律在那裡徹底失效 - 天天要聞

這意味着必須有更高級的物理定律才能詮釋奇點的存在方式,能夠突破四維時空的物理定律。暗示着高維度的存在?

確實有可能,這也是弦理論出現的背景,以高維度為基礎詮釋世界的本質,認為宇宙不只有四維,有多達11個維度(還有其他說法,26維度)。

不過,弦理論目前更多的只是停留在理論層面,很難在實驗中得到驗證,不過它給科學家指明了一個方向,一個通向物理學界聖杯的方向!

科學分類資訊推薦

研究發現消失的尼羅河支流 或助解開金字塔建造之謎 - 天天要聞

研究發現消失的尼羅河支流 或助解開金字塔建造之謎

新華社北京5月21日電 研究人員日前繪製出尼羅河一條現已乾涸的支流地圖,認為它可能幫助古埃及人建造了31座金字塔,包括著名的吉薩金字塔群。研究成果由最新一期英國《通訊-地球與環境》雜誌刊載。 埃及金字塔最集中的地區是自吉薩市向南至利什特村之間的一片沙漠。那裡距離尼羅河有數十公里遠,但發現了港口遺迹。埃及學家...
2023年重慶長江幹流監測到魚類93種 珍稀特有魚類出現頻率增加 - 天天要聞

2023年重慶長江幹流監測到魚類93種 珍稀特有魚類出現頻率增加

封面新聞記者 李茂佳在國際生物多樣性日來臨之際,5月21日,重慶市生態環境局舉行重慶市生物多樣性保護情況新聞發佈會。2023年,重慶長江幹流監測到魚類93種,較禁捕前增加47種。長江鱘從禁捕前監測到的7尾增加到249尾,珍稀特有魚類出現頻率增加,出現範圍擴大。新聞發佈會現場。重慶市生態環境局黨組成員、副局長陳衛表示...
全球首台!我國量子測量領域取得重要突破 - 天天要聞

全球首台!我國量子測量領域取得重要突破

5月21日,全國首屆量子精密測量賦能產業發展大會,在安徽合肥舉辦。會上,全球首台商用低溫版量子鑽石原子力顯微鏡正式亮相。該顯微鏡由國儀量子技術(合肥)股份有限公司(以下簡稱「國儀量子」)自主研製,這標誌着我國量子精密測量技術的產業化發展,取得重要突破。△低溫版量子鑽石原子力顯微鏡。圖片來源:國儀量子國...
世界首次:科學家成功對 μ 子實行「冷卻」加速,約達光速 4% - 天天要聞

世界首次:科學家成功對 μ 子實行「冷卻」加速,約達光速 4%

IT之家 5 月 21 日消息,日本 J-PARC 研究中心、日本高能加速器研究機構聯合發佈公報,宣布完成了業內首次對 μ 子進行「冷卻」和加速的操作,朝着實現世界首個 μ 子(渺子)加速器邁出了一大步。據介紹,研究團隊在 J-PARC 中心使帶一顆正電荷的正 μ 子減速到幾乎停止(光速的 0.002%)的狀態,並使正 μ 子的方向和速度...
氣象水文部門預測:今年「龍舟水」水情較往年略偏重 - 天天要聞

氣象水文部門預測:今年「龍舟水」水情較往年略偏重

5月20日迎來「小滿」節氣,民諺有雲「小滿小滿,江河漸滿」。進入「小滿」節氣,雨水豐盈,江河的水逐漸增多。根據廣州市水文氣象數據統計,5月20日廣州市降暴雨,其中白雲、花都、增城等區降大暴雨,全市平均日雨量74.0毫米。豆大雨點落在地面,濺起水花。圖/廣州日報新花城記者:吳子良受強降雨影響,5月20日全市江河水位...
值得收藏!《常州市野生鳥類圖冊》發佈 - 天天要聞

值得收藏!《常州市野生鳥類圖冊》發佈

現代快報訊(記者 陸文傑)鳥類是生物多樣性的重要指示類群,是評價生態系統健康狀況的關鍵性指標。隨着生態環境的改善,常州鳥類生境狀況大幅提升,越來越多的野生鳥類翱翔在青山綠水間,野外鳥類記錄不斷刷新,珍稀鳥類頻頻亮相。它們用翅膀為生態環境投票,實名認證了常州生物多樣性工作的豐碩成果。在5·22國際生物多樣...
馬斯克豪言:30年內火星城市崛起,人類新家園即將誕生! - 天天要聞

馬斯克豪言:30年內火星城市崛起,人類新家園即將誕生!

埃隆·馬斯克,這個科技界的狂人,他總是有着讓人震驚的想法和計劃。這不,他又在火星上動起了腦筋。他旗下的SpaceX公司,一直在研究怎麼把人送上火星,還在想方設法要在那上面建個城市。圖片來自網絡馬斯克在社交媒體上可是挺活躍的,他就在那兒說,未來30年,火星上肯定會有人類城市。
研究發現英國 AI 聊天機械人的安全措施容易被繞過 - 天天要聞

研究發現英國 AI 聊天機械人的安全措施容易被繞過

劃重點:- ️  英國政府研究人員發現,防止 AI 聊天機械人發出非法、有毒或露骨回應的保護措施可以被簡單的技術繞過。-   通過測試,研究人員發現五個系統 「極易受到攻擊」,甚至在沒有有針對性地繞過保護措施的情況下,也能產生有害回應。-   安全防護可以通過 「相當簡單」 的攻擊繞過,例如指示系統以 「當然,...