暗物質(zhì)受引力影響嗎 暗物質(zhì)、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(xiàn)的是高能光子,零點(diǎn)幾秒鐘之后,質(zhì)子誕生了,又過了一瞬間,質(zhì)子的兄弟中子誕生了。中子誕生以后,中子和質(zhì)子的比例就固定下來了,永遠(yuǎn)被固定在1:7。而且中子是一個很短命的家伙,單獨(dú)存在時,壽命只有十幾分鐘。而他的兄弟質(zhì)子,壽命要長得多,比宇宙的年齡還要長。
這就是科學(xué)所描述的,宇宙最初的物質(zhì)。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(jīng)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(tuán)。
這些氫氣團(tuán)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(diǎn)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(xiàn)第一縷光。
最初的恒星,大多都是大質(zhì)量的藍(lán)巨星和藍(lán)超巨星。它們?nèi)紵乃俣群芸?,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(zhuǎn)變?yōu)榘装牵凶有腔蛘呤呛诙础?/p>
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(xué)描述的天體演化和星系誕生的理論。根據(jù)已有的科學(xué)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(fā)現(xiàn),星系中星星運(yùn)動速度不太對勁,飛得也太快了點(diǎn),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(jù)天文學(xué)家們對恒星運(yùn)動軌跡的長期觀測,可以測得,恒星繞星系中心運(yùn)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(yùn)動進(jìn)行了長期的巡天觀測,一共觀測了超過20萬顆星星,計(jì)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(yùn)行。換句話說,太陽運(yùn)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(jié)果,絕大多數(shù)星系的旋轉(zhuǎn)速度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過可見物質(zhì)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(zhì)量,科學(xué)家們起了一個名字:暗物質(zhì)。
根據(jù)計(jì)算,銀河系中的暗物質(zhì)占到整個星系質(zhì)量的85%。而且研究發(fā)現(xiàn),幾乎所有的星系,暗物質(zhì)所占的比例,都在80%左右,偶然發(fā)現(xiàn)有按物質(zhì)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(kuò)張的速度,連光都追不上。我們總以為真理在遙遠(yuǎn)的天邊。
其實(shí),真理就在我們身邊,就如同暗物質(zhì)就在身邊,只是我們視而不見。
暗物質(zhì)彌散在銀河系中,也彌散在我們生活的空間中。因?yàn)樗蔷鶆蚍植嫉?,在它均勻分布的范圍?nèi),對引力等勢線不會造成扭曲。因此,對太陽系內(nèi)行星的運(yùn)動規(guī)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(zhì)存在的緣由。
人類對世界的觀測總是被周圍的環(huán)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(zhì)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(zhì)不參與任何其他作用。
而且根據(jù)目前的天文觀測,暗物質(zhì)在構(gòu)成整個宇宙的結(jié)構(gòu)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(zhì)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(zhì)湯”里。這就是所謂的大尺度絲狀結(jié)構(gòu)!
在暗物質(zhì)不存在的地方,是直徑達(dá)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(shù)的流浪恒星跟星系。
可見物質(zhì),只占整個宇宙引力質(zhì)量的17%左右,其余83%都是暗物質(zhì)。
根據(jù)廣義相對論,引力質(zhì)量和慣性質(zhì)量是嚴(yán)格相等的。但是目前暗物質(zhì)只表現(xiàn)出了引力質(zhì)量,而沒有表現(xiàn)出慣性質(zhì)量。所以暗物質(zhì)是用什么組成的,人類科學(xué)一直無法解釋。
暗物質(zhì)的發(fā)現(xiàn),是廣義相對論和量子力學(xué),以及其他所有物理理論,都沒有預(yù)言的一種現(xiàn)象。暗物質(zhì)只在暗中觀察,拒絕現(xiàn)出真身。
只能說暗物質(zhì)是一種“引力黑客”,躲在暗處,控制著宇宙。
人類自從發(fā)展出文明以后,就開始對宇宙不斷的進(jìn)行探索。當(dāng)我們的望遠(yuǎn)鏡指向遙遠(yuǎn)的太空的時候,我們的身邊都還充滿著謎團(tuán)。生命是如何誕生的?到底是什么因素,讓有機(jī)分子組成的團(tuán)塊跨進(jìn)了生命的門檻,人類還一無所知。這其中,到底暗物質(zhì)有沒有起作用,是一個值得深刻研究的話題。當(dāng)文明遇到瓶頸的時候,需要像愛因斯坦那樣的科學(xué)家出現(xiàn),給人類指明道路。
什么是暗物質(zhì)?
暗物質(zhì)、暗能量與量子糾纏對人類有什么影響
提起暗物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)真是讓科學(xué)界頭痛。
我們原來認(rèn)識的宇宙的形態(tài),是星球與星球之間通過萬有引力相互吸引,你繞我轉(zhuǎn),我繞他轉(zhuǎn),星球們忙亂而有序。
但后來,科學(xué)家通過計(jì)算星球與星球之間的引力發(fā)現(xiàn),星球自身的這點(diǎn)引力,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠維持一個個完整的星系。
如果星系、星球間僅僅只有現(xiàn)有質(zhì)量的萬有引力支持的話,宇宙應(yīng)是一盤散沙。宇宙之所以能維持現(xiàn)有秩序,只能是因?yàn)檫€有其他物質(zhì)。而這種物質(zhì),目前為止,我們都沒有看到并找到,所以稱之暗物質(zhì)。
不過暗物質(zhì)有多少呢?科學(xué)家通過計(jì)算,要保持現(xiàn)在宇宙的運(yùn)行秩序,暗物質(zhì)的質(zhì)量,必須5倍于我們現(xiàn)在看到的物質(zhì)。
但真正讓科學(xué)家們頭痛的是,雖然理論上證實(shí)了暗物質(zhì)的存在,但到現(xiàn)在也沒觀測到過。只是能發(fā)現(xiàn)光線在經(jīng)過某處時發(fā)生偏轉(zhuǎn),而該區(qū)域沒有我們能看到的物質(zhì),也沒有黑洞。
暗物質(zhì)、暗能量與量子糾纏對人類有什么影響
劃下重點(diǎn),黑洞可不是暗物質(zhì),它只是光出不來,它發(fā)出其他射線,它仍然是常規(guī)物質(zhì)。
暗能量
暗能量的發(fā)現(xiàn),和暗物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)有些像。
科學(xué)家觀測發(fā)現(xiàn),我們現(xiàn)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(xué)家也搞不清,所以取名叫暗能量。
科學(xué)家還通過質(zhì)能轉(zhuǎn)換方程E=MC2計(jì)算,要維持當(dāng)前宇宙的這種膨脹速度,暗能量應(yīng)該是現(xiàn)有物質(zhì)和暗物質(zhì)總和的一倍還要多。
不過可惜,這東西到現(xiàn)在也沒觀測到。 暗物質(zhì)、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(zhì)、暗能量相比,最讓我們著迷的還是量子糾纏。
現(xiàn)代科學(xué)發(fā)現(xiàn),對物質(zhì)的研究,在進(jìn)入分子、原子、量子等微觀級別后,意外非常大。出現(xiàn)了超導(dǎo)體、納米級、石墨烯等革命性的材料,出現(xiàn)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(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),二個沒有任何關(guān)系的量子,會在不同位置出現(xiàn)完全相關(guān)的相同表現(xiàn)。如相隔很遠(yuǎn)(不是量子級的遠(yuǎn),是公里、光年甚至更遠(yuǎn))的二個量子,之間并沒有任何常規(guī)聯(lián)系,一個出現(xiàn)狀態(tài)變化,另一個幾乎在相同的時間出現(xiàn)相同的狀態(tài)變化,而且不是巧合。
與暗物質(zhì)和暗能量不同, 量子糾纏是經(jīng)理論提出,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了的。科學(xué)家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了6-8個離子的糾纏態(tài)。我國科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了13公里級的量子糾纏態(tài)的拆分、發(fā)送。這一點(diǎn)我國科學(xué)家已經(jīng)走在了世界的前列。 暗物質(zhì)、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(xiàng)成果的出現(xiàn),技術(shù)層面的影響現(xiàn)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(xué)世界的影響。
我們原來認(rèn)為世界是物質(zhì)的,沒有神,沒有特異功能,意識是和物質(zhì)相對立的另一種存在。
但現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn),我們認(rèn)知的物質(zhì),僅僅是這個宇宙的5%。沒有任何聯(lián)系的二個量子,可以如神一般的發(fā)生糾纏。把意識放到分子,量子態(tài)去分析,意識其實(shí)也是一種物質(zhì)。
既然宇宙中還有95%的我們不知道的物質(zhì),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(zhì)中,有一些物質(zhì)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(tài)?
說不定哪天我們真的需要組隊(duì)出去捉妖怪了。
暗物質(zhì)、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(jì)人類技術(shù)進(jìn)展都跟量子力學(xué)有關(guān),而且量子力學(xué)經(jīng)過了最精確的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
量子力學(xué)的基礎(chǔ)是:從不確定的狀態(tài)變成確定的狀態(tài),一定要有意識參與。這是物理學(xué)的一個重大成就。這與馬克思主義哲學(xué)基本原理相違背(物質(zhì)是客觀存在的,物質(zhì)是意識存在的基礎(chǔ)),這也是量子力學(xué)的一個詭異點(diǎn)——物質(zhì)世界離不開意識,意識是物質(zhì)世界的基礎(chǔ),意識才使物質(zhì)世界從不確定到確定。 暗物質(zhì)、暗能量與量子糾纏對人類有什么影響
再次,經(jīng)典物理學(xué)理論大廈的基礎(chǔ)受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)。我們現(xiàn)在所有的物理學(xué)理論,都以光速不可超越為基礎(chǔ)。而據(jù)測定,量子糾纏的傳導(dǎo)速度,至少4倍于光速。
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