人类或许永远无法破解宇宙终极秘密,另一种可能更令人恐惧

夏日的夜晚,捧着一杯刚从冰箱中拿出的鲜榨果汁,感受空调带来的舒适凉意,站在阳台看远方闪烁的霓虹时,可能很多人会思考一个问题:究竟是什么让我们现在生活得如此惬意?其实答案很简单——科学。

人类或许永远无法破解宇宙终极秘密,另一种可能更令人恐惧

在科学的帮助下,人类的生活水平和生活质量相较百年之前有了天翻地覆的变化,它像一个撼动文明基石的发动机,以难以预料的奇迹推动着人类文明进入新的世纪。

科学改变的不仅仅是生活,它还开阔了人类的视野与探索范围,让人类感受到了宏观世界的浩瀚无垠,也见识到了微观世界的诡谲多变。

人类或许永远无法破解宇宙终极秘密,另一种可能更令人恐惧

在探索世界的过程中,无数问题如潮水般汹涌而来,这些问题是压力、是困难,更是人类了解和认识世界的途径。

而在这些问题中,一些被称为“终极问题”的问题非常引人注目,比如宇宙究竟是如何起源的、高维空间是否真的存在、时光真的能够倒流吗、四维时空的本质究竟又是什么……

人类或许永远无法破解宇宙终极秘密,另一种可能更令人恐惧

在对这些问题抱有极大好奇心的同时,很多人心中还会产生一个疑惑:这些关于宇宙的终极秘密能够破解吗?答案是:能,不过有个前提条件——突破普朗克尺度。

什么是普朗克尺度?

人类或许永远无法破解宇宙终极秘密,另一种可能更令人恐惧

一百多年前,物理学家马克斯·普朗克在大量的实验和推理中发现,空间和时间具有无法分割的最小单位,科学界为了纪念他这一发现,于是将最小的空间尺度称为“普朗克长度”,即10^-35米;最小时间尺度为“普朗克时间”,即10^-43秒。

值得一提的是,普朗克长度表示的是目前人类探测的极限(数学推导,并不是真正能够观测),而不是不可分割的空间,因为霍金表示人类有可能从黑洞辐射探测出内部信息,所以这个探测极限说不定会在未来被突破。

人类或许永远无法破解宇宙终极秘密,另一种可能更令人恐惧

对于人类来说,因为已知的物理学定律在普朗克尺度下都会失效,所以研究普朗克尺度之后的事情是没有任何意义的。

可能很多人都知道,大型强子对撞机(LHC)是人类研究高能粒子必不可少的实验设备,如果看过《三体》可能对这种设备的印象更深,因为智子“锁死”的设备就是它。

人类或许永远无法破解宇宙终极秘密,另一种可能更令人恐惧

事实上,锁死大型强子对撞机就等于锁死人类科学,这种说法一点也不夸张。人类的研究早已从几百年前的宏观世界,深入到现在的微观层面,弄清楚物质的基本构成,以及这些基本构成的性质,是我们认识和了解世界的基础。

试想一下,倘若我们连这个世界到底是由什么东西构成的都不知道,又怎么能够弄清楚世界运行的基本规律呢?

人类或许永远无法破解宇宙终极秘密,另一种可能更令人恐惧

其实,科学家们研究物质构成的方法,和一个孩子研究玩具的方法基本一致,贯穿始终的就是一个字——拆。

用正常手法拆,我们只能拆到分子层面,而用化学方法我们能够拆到原子层面,但想把原子以及更小的粒子拆开,我们就需要用到对撞机了。

人类或许永远无法破解宇宙终极秘密,另一种可能更令人恐惧

对撞机的原理很简单,就是将粒子一圈一圈的加速的到接近光速,然后让它们迎头相撞,这样就能够将它们拆开,知道究竟是什么构成了它们。

目前,人类能够将质子加速到光速的99.999999%,但这也仅仅能够将宇宙追溯到一个苹果的大小。再往前,那就可能是凡人永远也无法触及的领域。

人类或许永远无法破解宇宙终极秘密,另一种可能更令人恐惧

在大量的对撞实验中科学家们认识到,宇宙中的万事万物其实都屈从于四种基本力的共同“统治”,这四种力分别是强核力、弱核力、电磁力和引力。

有意思的是,和前三种作用力相比,引力的作用力简直是微乎其微,如果前三种力中最强的力是1,那么引力就只有这种最强力的10^-37倍,也就是相差了10万亿亿亿亿倍。可以毫不夸张地说,即便是将整个地球的引力都作用在你身上,你依旧能够轻松的抬起双脚。

人类或许永远无法破解宇宙终极秘密,另一种可能更令人恐惧

在引力的王国中,广义相对论是其中的统治者,而其他三种力则归于量子场论的统治。爱因斯坦曾在晚年时期试图将二者统一,从而创造出一个能够解开宇宙中所有问题的“万物理论”,但他最后还是抱憾而终。

现在,电磁力和弱核力虽然已经被科学家统一到了一起,但想更进一步却极为困难。杜克大学物理学家詹姆斯·比彻姆(James Beacham)曾指出,如果想要验证电磁力和弱核力的统一,那么粒子加速器的加速隧道至少要扩到火星轨道附近,而如果想要统一引力,那么必须制造出一个太阳系大小的粒子加速器才行。

人类或许永远无法破解宇宙终极秘密,另一种可能更令人恐惧

位于瑞士日内瓦的粒子加速器

比彻姆认为,就人类目前的科技水平和发展速度来看,想要突破普朗克尺度根本没有任何希望,就连接近普朗克尺度都是难上加难。基于这个现实,人类可能永远也不能建造出“恒星级”的粒子加速器,毕竟现在兴建的最大粒子加速器总长才100公里,这离“恒星级”还有着近乎无法跨越的距离。

然而,想要破解各种宇宙之谜又必须要建立规模更大、能量更高的加速器,这对立的矛盾关系或许意味着人类永远也无法破解宇宙的终极秘密。

人类或许永远无法破解宇宙终极秘密,另一种可能更令人恐惧

比彻姆还指出,宇宙中某些外星智慧文明可能很早就已经建立如此庞大的装置,所有宇宙秘密在他们面前都将无所遁形。除此之外,还有一种更让人害怕的可能——我们当前所处的宇宙,很可能诞生于他们一次普通的粒子对撞实验。

展开阅读全文

页面更新:2024-03-05

标签:普朗克   核力   宇宙   宏观世界   人类   作用力   物理学家   引力   粒子   加速器   尺度   电磁   层面   恐惧   秘密

1 2 3 4 5

上滑加载更多 ↓
推荐阅读:
友情链接:
更多:

本站资料均由网友自行发布提供,仅用于学习交流。如有版权问题,请与我联系,QQ:4156828  

© CopyRight 2020-2024 All Rights Reserved. Powered By 71396.com 闽ICP备11008920号-4
闽公网安备35020302034903号

Top