导读七十六|一想到还有95%的问题留给人类,我就放心了【2】

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第六部分,这一部分内容是关于引力的相关问题的论述。这个引力啊,它非常弱,相比较其他三种力而言,他仅是他们的1/1036,打一个比较具体的比方,就是我们用磁铁可以把那个铁钉给吸起来,那么由此可见地球对词对铁钉的这个引力是远远弱于这个磁铁的电磁力的。

但是这里有一个问题,就是引力如此之弱,为什么对我们很重要?因为从超大尺度,超大质量这个标准来看的话,引力就变得非常重要了,为什么呢?因为你看一下其他三种力,你就会明白了。

就是这个弱核力和这个强核力,它都只能在这个亚原子这个距离上发生作用,也就是他们是短距离的,他们是小尺度的,而这个电磁力虽然力度比这个引力强,但是由于引力它是单向吸引,由于它的质量不能为负,所以说。他就不会出现这个电磁力中,正负电荷相抵消的这种情况。

虽然如此,但是我们对于这个引力还是知之甚少,即便是从量子力学的这个领域来考察,也是似乎并不能够很好的去解释引力,为什么这么说呢?原因有两个,第1个原因就是,当你想用量子力学的理论模型去阐释引力的时候,需要去研究出一个基本粒子,来形容这个引力的传递,物理学家把他命名为引力子,但是现在好像还没有找见。

第二个原因,爱因斯坦的广义相对论认为引力并不是两个物体之间的相互作用,而是空间自身弯曲的效果。什么意思呢?就是我们把空间假想成某种动态的流体或者说某种变形的弹性板,那么质量或者能量的存在会弯曲空间,使得改变物体的运动轨迹,所以引力它不是一种力,而是时空弯曲的一种表现。


这里有一个比较鲜明的例子,比方说我们看着地球绕着太阳转,这并不是地球被困在了太阳的周边的运行轨道上,而是因为太阳周边的空间已经弯曲了,地球以为自己是沿着直线运动,实际上它沿着是这个椭圆的这个运动轨迹在运动。

由于这个和这个量子力学目前还无法很好地像相对论兼容牛顿的经典力学体系一样,因此对力学的这种解释,目前用量子力学的方式好像还没有很好的方法阐释。

而至于怎么去研究这个引力的方法呢,目前就是研究黑洞,去研究这个,我也并不是很能够理解,所以就但且不表述了。但是在研究黑洞的时候,他们发现就是有一种叫做引力波的东西。所谓的引力波就是指的是具有质量的物体,在加速运动时会造成时空涟漪。

这种时空波动,就叫做引力波,我理解的这个现象是,比方说你扔的一块石子在这个池塘里,那么随着这个中心周边会扩散涟漪到周边去,那么这个现象可能就是我理解的引力波。

特别有意思的是,当引力波经过的时候,沿着它运动路径的空间会被压缩或者会被拉伸,正方形变成了长方形,圆变成了椭圆。

还有一些天马行空的物理学家认为,如果我们这个世界存在多个维度的话,那么可能对于引力为什么那么弱的解释,就是这个引力在扩散的时候还没扩散多远,就稀释到了其他维度的空间里面去,这也是一个很有意思的说法。


第7部分,这一部分内容讨论的是空间的问题。那既然讨论的是空间,那首先,第1个问题,就是什么是空间?如果从广义相对论的思想来看的话,空间是一个具有物理实体和属性的存在,它能够弯曲,膨胀,荡漾,我们可以把它假想为某种黏性物质。

那么在这里,我们可以确定空间的物理属性,那就是弯曲,膨胀,荡漾, 它的膨胀,体现在就是人类发现就是不同的星体之间在越来越远离彼此,它的弯曲,体现就是前面讲过的就是太阳的存在使得它周边的空间弯曲了,那么这个地球就绕着这个弯曲的运动轨迹去运转,它的荡漾,体现在前面讲过的引力波。

根据这些物理属性,就是作者又提出了很多问题,比方说这个空间弯曲,它的曲率的问题,还有空间的形状的问题,空间是否能够量化,怎么量化的问题,这些问题个人觉得难以理解,过于复杂,便不表述。

第8部分,前面围绕着空间讨论,那么这一部分就是紧紧围绕着时间讨论。首先需要明白的问题,还是定义何为时间?但很可惜这个问题并没有得到答案,他只能说这个可以针对时间提出一些相关性的这些思考。第1个,就是说,因为时间的存在使得我们这些事件的发生会有一个次序,而且这些发生的事件之间会存在因果联系。

这个因果联系非常重要,因为正是因为有这样的一个因果联系,我们所说的这个回到过去改变一些什么事情,这个东西并不会真的发生,因为它违反了这个物理学上的因果律。


第二个,就是借助于第热力学第二定律的熵来理解时间。所谓的熵,指的是在一个封闭系统内,事物会从有序变成无序的这样的一个状态,它是物理学上用来衡量事物无序程度的一个物理量。那这个研究者发现,这个熵它是随着时间的增加而增加,那它是不是跟时间有着某种关联呢?

第三个,就是研究一些微观粒子的运动运动,就是有些这种粒子,你在时间线上从前看,从后看它是不一样的,那这个能不能去从这个角度研究时间呢,这个也不知道。所以关于时间的问题,真的可以举出一大堆,而且也不知道好像怎么去研究,这可真是一个很有意思的问题。

第9部分,这部分内容讨论的是关于维度的问题,也就是所谓我们有几位空间的问题。那讨论这个问题之前,我们需要界定一个概念的定义,那就是什么是维度?对于这个问题,在物理学和数学领域而言,它是把维度界定为运动的方向。

比方说你画了一条直线,那么你沿着这条直线运动,这个把它叫做为一维运动,那在这个一维世界里面,你只有这一个运动的方向,那么所谓的二维三维,与之同理。

我们处在三维空间里面,那么我们能够运动的方向,就是前后左右上下,这三个方向的维度它是独立的,所谓的独立是什么意思呢?就是你选择的一个运动方向和其他的运动方向没有关联。

那既然有一维二维三维,有没有四维五维更高的维度呢?理论上看起来似乎有,但是我们为什么感知不到呢?作者给出了一种说法,我们为了生存,所以大脑进化出了一种适应三维世界的感知方式,所以可能对于其他维度的世界一些东西,我们会视而不见。


作者也给出了两种,看起来可以去研究,就是这个世界是不是有更高维度的方法。第1种方法。就是前面讲过的去研究引力为什么会这么弱?就是他们研究是不是这个两个物体之间如果超过一厘米之外这个引力,是不是被稀释到其他维度空间里面去了?

第2种方法,粒子对撞,就是透过这种方法,是不是可以发现有些在其他维度运动的粒子比没有在其他维度运动的这个粒子要更重一些呢?等等,诸如此类,并没有一个什么很好的解释的答案,只能说围绕着这方面可以去提出无数多的问题。

第十部分,这一部分围绕在光速的相关问题已展开讨论。第1个问题就是说这个我们能够超越光速么?很可惜,似乎不能,为什么呢?因为它是一个被反复验证的一个宇宙间存在的速度极限。那为什么要有这样的一个速度极限呢?

可能是为了这个宇宙有因果关系和局部可言,这个因果关系前面已经讲了,我们简单的提一下这个局部。所谓局部指的是影响你事物的数量取决于你附近事物的数量。

这个怎么来理解呢?如果说没有这个速度极限的话,假设有外星人,那他是不是一瞬间就能够放一个什么武器放到地球来?但可惜并不能因为我们有了这样一个速度极限,使得就是只有我们周遭的事物,才会跟我们之间建立起因果联系。

还有一个很有意思的事情,就是当我们抬头仰望星空的时候,我们看到的所谓的星星,实际上是已经过去了很久的星星。因为如果一个星体离我们很远,那么它的光,也要走过很长的距离,才能够被我们看见, 那也就是说如果我们就是探测的距离越远,我们就能够去探索星体的过去。

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虽然我们无法超越这个速度极限,但是不要忘记了,就是我们的空间,它其实可以压缩的,那是不是可以去透过压缩空间,然后以光速穿越,就能够去实现这种所谓的时空旅行?又或者是广义相对论里面提到的两个距离很远的星球之间存在着虫洞,从虫洞穿越过去?等等这些想法存在,也并不是完全不可能,只是说还需要不断的探索研究下去。

第11部分,这一部分讨论的问题是宇宙当中不停向地球发射超高速粒子的基本事宜。我们都知道,就是说那个大气层保护圈,这个大气层保护圈呢,其实就是在保护着我们地球,免遭就是这个宇宙当中的那些超高速粒子每天无时无刻对地球的攻击。

这些粒子,勉强算一下的话,每一秒就相当于这个20亿辆校车的这种重量在轰击着地球。那他们这些粒子从何而来呢?只能确定说是从周遭附近来的,其他的这个作者没说,我也不知道。

这些粒子,到底是什么玩意儿?这个作者举了一些说法啊,因为其中有一个比较流行的说法,就是说可能来自星系中心的那些超级巨无霸黑洞身边的那些正准备被黑洞吞噬的气体,尘埃,由于相互作用力,所释放出来的辐射,当然,他们也可能是宇宙的信使。

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