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4个已被科学家证明,但是人类始终难以接受的理论

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宇宙空间隧穿效应隧穿效应具有共生关系的量薛定谔的猫概念量子概念图量子纠缠相对论宇宙大爆炸黑体辐射光传播太阳系中的行星可观测宇宙的边界虫洞概念

科学探索总是一遍又一遍地刷新人们认知,如今有4个理论已经被人们证实,或许能够揭开宇宙的奥秘,带领人类文明走向新的高度,但这对于人类来说是难以接受的。



可怕的隧穿效应

从量子力学的微观层面来讲,世界上的一切都是由微观粒子组成的,包括人类本身。

有了这样的理论基础,我们就可以将隧穿效应理解为当微观粒子的总能量小于势垒高度时,粒子仍旧会穿过这一势垒高度。



我们可以通俗地将粒子看作一个发条车,而势垒高度就是小山坡,只有当车的动力足够,才能够爬上去。



而在量子力学当中,发条车不仅会在动能不够的时候爬过小山坡,而且还会从中间穿过去,这是令人匪夷所思的。

就像是穿墙术一般神奇,当然其中只有少部分粒子可以实现。

科学家将其归结为量子世界的不确定性,当粒子处于微观世界时能量和时间成了共轭量。

所谓的共轭量就是一组“共生”关系的量,当你测量其中一组时,另一组量就不具备观察性。



也就是说,在极端的时间内由于人类对时间的观察,使得能量具有不确定性,一部分粒子趁着这个间隙,穿过了势垒高度。

1960年,加埃沃为了验证隧穿效应存在的真实性,他分别对两块金属电池进行加压,中间的绝缘结构被称为隧道。

后来,加埃沃将隧道置换为超导体,在对其进行增加电压的情况下,即使在更低的温度环境,电子仍旧能够穿过超导体,使其产生大量的电流。

这一理论被证实之后,完全打破了经典理论对于势垒高度和能量的关系,科学家一时间难以接受。

神奇的量子叠加态

关于量子叠加态理论,相信大家都听说过薛定谔的猫试验,后者便是对前者的认知概念解读。



薛定谔将一只猫放入到密封的箱内,其中还有一根毒气管,有50%的概率会喷出毒气。

一段时间之后,人们无法得知当中的猫究竟是怎样的状态,只有打开盒子,才能知晓一种结果。

而在量子世界当中,这种状态是可以叠加的,也就是说,猫既是存活又是死亡。

这是因为,量子世界没有人为的干扰,粒子的状态便具有不确定性,这也就是著名的量子叠加态。



该理论虽然“高冷”,可科学家表示,能够被运用于信息保密工作当中。

由于叠加态的不确定性,使得信息安全比传统的密钥保存更具有安全性。

量子叠加状态还包含了微观的量子纠缠状态,两个纠缠状态下的量子,不论相隔多远,仍旧能够随着另一个量子的变化而变化。

《三体》当中,三体人之所以能够在4光年之外,通过质子实时观察到人类的一举一动,就是利用了量子纠缠原理。



但在爱因斯坦的相对论当中,信息是无法超光速运动的。

举个简单的例子,假如一个人位于地球,另一个人位于三体星球,当后者向前者传递信息,至少也要4年之后才能被接收到。

同样的道理,我们在地球上观测到的超新星爆炸,很有可能在几十万年之前就已经发生了。

显然,量子纠缠和超光速是巨大的悖论,但并不意味着爱因斯坦的相对论就是错误的。

科学家研究表示,爱因斯坦的相对论适用于宏观世界,而量子纠缠只适用于微观世界。



当然,后者究竟是怎样的原理,就连科学家也不知道,不过,这样的认知在当时显然是困惑了科学家相当长久的一段时间,如今才被逐渐接受。

宇宙的起源说

在宇宙大爆炸理论出现之前,关于宇宙的起源人们众说纷纭,有人说宇宙是虫洞的物质喷发之后形成的,也有人说是宇宙泡沫融合而成的。

宇宙大爆炸理论的出现,结束了人们对于宇宙起源的所有猜想。

该理论是指,宇宙在诞生之前是一个温度无限高、压力无限大、质量无穷尽的奇点。



在某一刻,奇点突然炸裂开来,并向周围不断扩张,当中的物质也朝着四周喷射。

这些物质在长久的演变过程当中,发生了一系列反应,一部分物质聚集起来,形成星球。

恒星则是氢元素为主的元素分子聚集体,在高温高压的环境下发生了核聚变反应。

该理论早在上世纪20年代就已经被提出,后来人们又陆续发现了宇宙红移现象、宇宙微波背景辐射,才逐渐将这个理论证实。

宇宙微波背景辐射是证实宇宙大爆炸的关键证据,科学家观测它的频谱,从而描绘出了黑体辐射,这是宇宙爆炸的证据。



2010年,天文学家又进一步观察到宇宙微波背景辐射更清晰的图像,这个理论也被更多的人所重视起来。

既然宇宙爆发于一个奇点,那么科学家猜测,在无数岁月之后,宇宙又会重回一个奇点。

这也是著名的宇宙坍塌理论,当然这个理论并没有被证明,相关说法还有待商榷。

无法超光速

在爱因斯坦的相对论当中,有质量、有信息的物体是没有办法超光速运行的,即使是微观世界的量子,也无法超越光速。



不论人类的技术多么先进,被加速的质子最多只能达到光速的99%。

就像反比例函数,曲线趋近于对称轴,却又永远都无法接近。

这个理论出现之后,人类是绝望的,要知道银河系的直径就有10万光年,如果按照光速飞船的运动速度,那么我们需要10万年才能横穿银河系。

可观测宇宙半径约为456亿光年,也就是说,即使人类造出了光速飞船,也不可能在宇宙当中遨游。

人类或许将永远被束缚在银河系,甚至是太阳系当中。



有人猜测,宇宙如此浩瀚,我们如今无法观测到其他星球的文明,是因为它们都被限制在了恒星系统当中。

更加令人绝望的是,人类很有可能无法认知宇宙。

因为科学界主流的观点认为,宇宙的边界是在超越光速膨胀的,按照爱因斯坦的相对论讲,宇宙边界没有质量和信息。

那么边界又是什么呢?也许人类永远也无法认知,毕竟我们没有办法超光速,也不可能看到宇宙边界。



但我们不应该如此悲观,“只要思想不滑坡、办法总比困难多”,目前固然没有对策,但是不代表未来没有。

有科学家便提出了虫洞理论,即使没有超光速,也能够在宇宙当中自由穿梭。



总之,人类的科学发展潜力是无穷的,就连人脑都处于待发掘状态,只要我们努力,就一定能够在未来发展为高级文明。

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