暗物質受引力影響嗎 暗物質、暗能量與量子糾纏對人類有什么影響
2020-12-28 19:21:19老黃小舍
暗物質受引力影響嗎 暗物質、暗能量與量子糾纏對人類有什么影響
138億年前,在一場大爆炸中,宇宙誕生了。最開始出現的是高能光子,零點幾秒鐘之后,質子誕生了,又過了一瞬間,質子的兄弟中子誕生了。中子誕生以后,中子和質子的比例就固定下來了,永遠被固定在1:7。而且中子是一個很短命的家伙,單獨存在時,壽命只有十幾分鐘。而他的兄弟質子,壽命要長得多,比宇宙的年齡還要長。
這就是科學所描述的,宇宙最初的物質。宇宙在大爆炸的過程中不斷的膨脹,整個宇宙在不斷的冷卻。
原本是一個大火球的宇宙隨著時間推移不斷的冷卻,三千萬年后宇宙已經冷卻到了零下160度。
這個時候宇宙之間一片的漆黑。氫原子以及氫原子的同位素,分布在整個宇宙空間。由于分布不是很均勻,所以氫原子開始聚集,形成最原始的巨大的星云團。
這些氫氣團的密度越來越高,中心的壓力越來越大。宇宙誕生以后2億年,核聚變之火被點燃了,第1代恒星誕生。在黑暗了將近2億年之后,宇宙中出現第一縷光。
最初的恒星,大多都是大質量的藍巨星和藍超巨星。它們燃燒的速度很快,幾百萬年就game over了,然后就在一個超新星的大爆炸中,化為灰燼。在它們的灰燼中誕生了第2代恒星以及行星。它們的遺體轉變為白矮星,中子星或者是黑洞。
這些天體在引力的作用下慢慢的聚集,彼此拉近距離,最后成千上萬顆搞在一起,演化成星系。
這就是廣義相對論和量子力學描述的天體演化和星系誕生的理論。根據已有的科學理論,宇宙中間除了上面說的那些東西以外,再沒有其他的東西了。
但是人們后來發現,星系中星星運動速度不太對勁,飛得也太快了點,必須有額外引力拉住,否則就飛走了。
是誰提供了額外的引力?
根據天文學家們對恒星運動軌跡的長期觀測,可以測得,恒星繞星系中心運動的線速度和角速度。
澳大利亞天文臺2003年到2013年,對銀河系恒星運動進行了長期的巡天觀測,一共觀測了超過20萬顆星星,計算出的太陽圍繞銀河系中心的線速度是240公里每秒。
銀河系的恒星、白矮星、中子星、黑洞,以及星云和星際塵埃,只能維系太陽以80公里每秒的速度運行。換句話說,太陽運行速度如此之高,如果沒有其他的引力額外維系的話,老早被甩出銀河系了。
人類對其他星系觀測結果,絕大多數星系的旋轉速度,遠遠超過可見物質引力對星系的維持能力。如果沒有其他額外的引力,幾乎所有的星系都會解體。
對提供這種額外引力的神秘質量,科學家們起了一個名字:暗物質。
根據計算,銀河系中的暗物質占到整個星系質量的85%。而且研究發現,幾乎所有的星系,暗物質所占的比例,都在80%左右,偶然發現有按物質含量很少,甚至沒有的星系。
宇宙的浩瀚與遼闊,不僅大到我們幾乎無法想象,而且宇宙擴張的速度,連光都追不上。我們總以為真理在遙遠的天邊。
其實,真理就在我們身邊,就如同暗物質就在身邊,只是我們視而不見。
暗物質彌散在銀河系中,也彌散在我們生活的空間中。因為它是均勻分布的,在它均勻分布的范圍內,對引力等勢線不會造成扭曲。因此,對太陽系內行星的運動規律不會造成任何影響。這就是我們通過小范圍局部觀察,無法知道暗物質存在的緣由。
人類對世界的觀測總是被周圍的環境所困擾,就像我們被銀河系的銀盤所阻擋,只能從垂直于銀盤的方向觀察宇宙。
不識廬山真面目,只緣身在此山中!暗物質是什么?不知道!
唯一知道的是,除了參與引力作用以外,暗物質不參與任何其他作用。
而且根據目前的天文觀測,暗物質在構成整個宇宙的結構中起著決定性的作用。所有的恒星星系以及星系橋,都有暗物質搭建,而恒星組成的星系,就如同吸滿了水的海綿,沉浸在“暗物質湯”里。這就是所謂的大尺度絲狀結構!
在暗物質不存在的地方,是直徑達幾億光年的宇宙空洞。那里面如同宇宙中的沙漠,只有極少數的流浪恒星跟星系。
可見物質,只占整個宇宙引力質量的17%左右,其余83%都是暗物質。
根據廣義相對論,引力質量和慣性質量是嚴格相等的。但是目前暗物質只表現出了引力質量,而沒有表現出慣性質量。所以暗物質是用什么組成的,人類科學一直無法解釋。
暗物質的發現,是廣義相對論和量子力學,以及其他所有物理理論,都沒有預言的一種現象。暗物質只在暗中觀察,拒絕現出真身。
只能說暗物質是一種“引力黑客”,躲在暗處,控制著宇宙。
人類自從發展出文明以后,就開始對宇宙不斷的進行探索。當我們的望遠鏡指向遙遠的太空的時候,我們的身邊都還充滿著謎團。生命是如何誕生的?到底是什么因素,讓有機分子組成的團塊跨進了生命的門檻,人類還一無所知。這其中,到底暗物質有沒有起作用,是一個值得深刻研究的話題。當文明遇到瓶頸的時候,需要像愛因斯坦那樣的科學家出現,給人類指明道路。
什么是暗物質?
暗物質、暗能量與量子糾纏對人類有什么影響
提起暗物質的發現真是讓科學界頭痛。
我們原來認識的宇宙的形態,是星球與星球之間通過萬有引力相互吸引,你繞我轉,我繞他轉,星球們忙亂而有序。
但后來,科學家通過計算星球與星球之間的引力發現,星球自身的這點引力,遠遠不夠維持一個個完整的星系。
如果星系、星球間僅僅只有現有質量的萬有引力支持的話,宇宙應是一盤散沙。宇宙之所以能維持現有秩序,只能是因為還有其他物質。而這種物質,目前為止,我們都沒有看到并找到,所以稱之暗物質。
不過暗物質有多少呢?科學家通過計算,要保持現在宇宙的運行秩序,暗物質的質量,必須5倍于我們現在看到的物質。
但真正讓科學家們頭痛的是,雖然理論上證實了暗物質的存在,但到現在也沒觀測到過。只是能發現光線在經過某處時發生偏轉,而該區域沒有我們能看到的物質,也沒有黑洞。
暗物質、暗能量與量子糾纏對人類有什么影響
劃下重點,黑洞可不是暗物質,它只是光出不來,它發出其他射線,它仍然是常規物質。
暗能量
暗能量的發現,和暗物質的發現有些像。
科學家觀測發現,我們現在的宇宙,不僅在不斷膨脹,而且在加速膨脹。如果勻速膨脹,還可以理解。但加速膨脹,就需要有新的能量的加入。這能量是啥?科學家也搞不清,所以取名叫暗能量。
科學家還通過質能轉換方程E=MC2計算,要維持當前宇宙的這種膨脹速度,暗能量應該是現有物質和暗物質總和的一倍還要多。
不過可惜,這東西到現在也沒觀測到。 暗物質、暗能量與量子糾纏對人類有什么影響
量子糾纏
不過和暗物質、暗能量相比,最讓我們著迷的還是量子糾纏。
現代科學發現,對物質的研究,在進入分子、原子、量子等微觀級別后,意外非常大。出現了超導體、納米級、石墨烯等革命性的材料,出現從分子水平治愈癌癥的奇跡。而最神奇的是——量子糾纏。
什么是量子糾纏?科學實驗發現,二個沒有任何關系的量子,會在不同位置出現完全相關的相同表現。如相隔很遠(不是量子級的遠,是公里、光年甚至更遠)的二個量子,之間并沒有任何常規聯系,一個出現狀態變化,另一個幾乎在相同的時間出現相同的狀態變化,而且不是巧合。
與暗物質和暗能量不同, 量子糾纏是經理論提出,實驗驗證了的??茖W家已經實現了6-8個離子的糾纏態。我國科學家實現了13公里級的量子糾纏態的拆分、發送。這一點我國科學家已經走在了世界的前列。 暗物質、暗能量與量子糾纏對人類有什么影響
對世界的影響
這三項成果的出現,技術層面的影響現在還不是很大。但對世界觀的影響簡直就像原子彈爆炸一樣了。
首先是對哲學世界的影響。
我們原來認為世界是物質的,沒有神,沒有特異功能,意識是和物質相對立的另一種存在。
但現在我們發現,我們認知的物質,僅僅是這個宇宙的5%。沒有任何聯系的二個量子,可以如神一般的發生糾纏。把意識放到分子,量子態去分析,意識其實也是一種物質。
既然宇宙中還有95%的我們不知道的物質,那靈魂、鬼都可以存在。既然量子能糾纏,那第六感、特異功能也可以存在。同時,誰能保證在這些未知的物質中,有一些物質或生靈,它們不能通過量子糾纏,完全徹底地影響我們的各個狀態?
說不定哪天我們真的需要組隊出去捉妖怪了。
暗物質、暗能量與量子糾纏對人類有什么影響
其次是對物理世界的影響。
二十世紀人類技術進展都跟量子力學有關,而且量子力學經過了最精確的實驗驗證。
量子力學的基礎是:從不確定的狀態變成確定的狀態,一定要有意識參與。這是物理學的一個重大成就。這與馬克思主義哲學基本原理相違背(物質是客觀存在的,物質是意識存在的基礎),這也是量子力學的一個詭異點——物質世界離不開意識,意識是物質世界的基礎,意識才使物質世界從不確定到確定。 暗物質、暗能量與量子糾纏對人類有什么影響
再次,經典物理學理論大廈的基礎受到嚴重挑戰。我們現在所有的物理學理論,都以光速不可超越為基礎。而據測定,量子糾纏的傳導速度,至少4倍于光速。
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