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难倒人类的四大宇宙问题,每个难点,都可能把人类带入更高的文明

常驻编辑 科普中国 2022-06-09 爱因斯坦   宇宙   暗物质   光速   难点   人类文明   科学家   物质   人类   速度   发现   时间   文明
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根据质量和能量的变化,要使速度越大,那么物质的质量也就越大,如果要达到光速,就必须制造出足够大的宇宙飞船,那么其消耗的能量将是我们无法想象的。9HM拜客生活常识网

目前光在真空中达到的速度为299,792,458m/s,宇宙中还没有任何物质可以达到这一速度,即便是最快的宇宙射线,也无法达到。9HM拜客生活常识网

可怕的宇宙射线9HM拜客生活常识网

但是科学家当然不会放弃,于是制造出了大型强子对撞机,它们的质量基本达到千万吨,它能够将粒子的速度加到299,792,455m/s,但仍旧不能达到光速。9HM拜客生活常识网

这种项目一般需要几十个国家共同参与,才有实现的可能,看似离光速只有一步之遥,但实际上要达到却比登天还难。9HM拜客生活常识网

如果达到超光速会怎样?9HM拜客生活常识网

当然如果通过曲速引擎,或许可以达到超光速,其原理和虫洞有异曲同工之妙,都是利用时空可以弯曲折叠的性质。9HM拜客生活常识网

将宇宙折叠穿梭9HM拜客生活常识网

且不说我们对于这样的方式只停留在理论上,就算能实现估计也会令大家失望。9HM拜客生活常识网

此前科学家詹姆斯·奥多诺,就用软件模拟了宇宙飞船在超光速下运行的情况。9HM拜客生活常识网

当时得出的结论为,即便我们达到光速的2083倍,我们要穿越银河系还是需要96年9HM拜客生活常识网

不过理论和实践还是有一定区别的,或许未来科学家可以找到更好的方式也不一定。9HM拜客生活常识网

用超光速进行星际穿梭9HM拜客生活常识网

宇宙中真的有暗物质吗?

虽然现在科学家们普遍认为宇宙是在一次大爆炸之后形成的,但是一直以来科学家们都没能解决宇宙结构的问题,而暗物质的发现似乎可以解决其中的不自洽性。9HM拜客生活常识网

暗物质的发现9HM拜客生活常识网

在1922年的时候,天文学家卡普坦就推断出星体周围可能存在不可见的物质9HM拜客生活常识网

到1933年,物理学家弗里茨·兹威基分别利用来哪种方式来计算后发座星系的质量。9HM拜客生活常识网

无法观测的暗物质9HM拜客生活常识网

结果发现两种方式的差距足有400倍,由此判断这种物质一定存在,并将其称为“暗物质”。9HM拜客生活常识网

根据宇宙模型计算,发现宇宙中的显物质有4.9%,暗物质有26.8%,而剩下的68.3%则是暗能量。9HM拜客生活常识网

长期以来,科学家都在通过各种方式,试图得到组成暗物质的成分。9HM拜客生活常识网

对暗物质的质疑9HM拜客生活常识网

然而以美国天文学家穆罕默德·阿卜杜拉为代表的科学家们,则认为宇宙根本不存在暗物质。9HM拜客生活常识网

宇宙中的物质9HM拜客生活常识网

他们根据“GalWeight”技术计算出,宇宙中的显物质有31.5%,暗物质为68.5%。9HM拜客生活常识网

难道真的不存在暗物质吗?9HM拜客生活常识网

目前科学家始终没有得出答案,但是他们认为暗物质是一种“弱相互作用有质量粒子”,只要他们不断研究,一定可以发现这个粒子的痕迹。9HM拜客生活常识网

时间到底是什么?

说到时间的单位,大家都能脱口而出秒、分、时、天...9HM拜客生活常识网

但是时间到底是什么,我们为何能够形成那么多时间单位?9HM拜客生活常识网

对于时间的问题,我们可能要来到宇宙形成初期9HM拜客生活常识网

宇宙爆炸瞬间9HM拜客生活常识网

根据现代宇宙理论,在大爆炸之前并不存在“时间”,在宇宙爆炸之后物质的运动和能量的传递就是时间。9HM拜客生活常识网

爱因斯坦在相对论中提出,在谈论宇宙的时候,我们不能将时间、空间和物质分开解释,因为时间和空间组成的四维空间,是构成宇宙的基本机构。9HM拜客生活常识网

但是一直以来,科学家都没能对“时间”这一词作出明确的解释,客观地说,时间并不能简单定义。9HM拜客生活常识网

构成四维空间的时间9HM拜客生活常识网

目前我们对时间的感知,具有一定的主观意识,就像爱因斯坦所说,“现在、过去和将来之间的差别,只是一个错觉”。9HM拜客生活常识网

也就是说我们可以回到过去,但这种建立在不存在的逻辑基础上的概念,显然令人难以信服。

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