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十大詭異物理學事實 10大物理學最怪異的科學事實

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摘要:英國每日電郵報道,物理學是門怪異的科學,比如粒子只可以可能性存在;時間會因你移動速度快慢而發生變化,貓既是死又是活直到你打開箱子才能定奪。科學家特此盤點了10大物理學最怪異的科學事實。

1.如果太陽是由香蕉組成的,它也非常炙熱。

太陽非常炙熱,這是由于它(ta)巨大的質(zhi)量——幾(ji)萬億億噸——產(chan)生(sheng)了巨大的引力(li),導致它(ta)的內核承(cheng)受強大的壓力(li)。這個道理好比給自行車(che)打(da)氣,壓力(li)導致溫(wen)度上升(sheng),車(che)胎會變熱。如(ru)果太陽不是由氫(qing)氣組成,而(er)是香蕉(jiao),那么它(ta)也(ye)將產(chan)生(sheng)足夠(gou)大的壓力(li),因此也(ye)會產(chan)生(sheng)足夠(gou)的高(gao)溫(wen)。因此無論太陽是由氫(qing)氣組成,還是香蕉(jiao),或者室(shi)外(wai)家具,它(ta)本身的溫(wen)度差別都不大。

2.組成人類的所有物質加起來也不過是方糖大小。

原(yuan)子(zi)(zi)99.9999999999%都是(shi)真空區,打(da)個(ge)比方,握拳(quan),如果(guo)你的(de)(de)拳(quan)頭相(xiang)當(dang)于(yu)(yu)原(yuan)子(zi)(zi)核大(da)(da)小,那(nei)(nei)么一個(ge)原(yuan)子(zi)(zi)大(da)(da)約相(xiang)當(dang)于(yu)(yu)圣保(bao)羅大(da)(da)教堂(tang),如果(guo)這個(ge)原(yuan)子(zi)(zi)是(shi)氫原(yuan)子(zi)(zi),那(nei)(nei)么它所包含的(de)(de)氫原(yuan)子(zi)(zi)就(jiu)相(xiang)當(dang)于(yu)(yu)一座(zuo)空曠大(da)(da)教堂(tang)中(zhong)央的(de)(de)一只飛蛾。如果(guo)你將所有(you)原(yuan)子(zi)(zi)湊在(zai)一起,除(chu)去它們(men)之間的(de)(de)空間,那(nei)(nei)么空曠的(de)(de)大(da)(da)教堂(tang)可以被壓縮成(cheng)一個(ge)小核、一個(ge)茶匙或者一塊方糖,但它的(de)(de)質(zhi)量卻重達50億噸,相(xiang)當(dang)于(yu)(yu)整個(ge)人類(lei)質(zhi)量總和(he)的(de)(de)10倍。

3.未來事件會影響過去發生的事

量子(zi)(zi)(zi)世(shi)界存在(zai)各種詭(gui)異(yi)的(de)(de)(de)事(shi)實(shi)。雙縫實(shi)驗(yan)表(biao)明(ming)光(guang)具有(you)波粒(li)二象性。但更奇(qi)怪的(de)(de)(de)是,根(gen)據物理學(xue)家約翰·維(wei)勒(JohnWheeler)1978年(nian)提(ti)出并由科研人員于(yu)2007年(nian)進行的(de)(de)(de)一(yi)項實(shi)驗(yan)表(biao)明(ming),目(mu)前觀測的(de)(de)(de)一(yi)顆粒(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)行為會(hui)影響到另一(yi)顆粒(li)子(zi)(zi)(zi)過去的(de)(de)(de)行為。根(gen)據雙縫實(shi)驗(yan),如果你(ni)觀測到兩條細(xi)縫光(guang)穿(chuan)過,你(ni)逼迫它表(biao)現出粒(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)特性,如果你(ni)不這(zhe)么做,而觀測它落入細(xi)縫之后在(zai)屏幕上的(de)(de)(de)情形會(hui)發(fa)現,它表(biao)現出波的(de)(de)(de)特性。

但是如果你等待光(guang)透過(guo)細縫(feng)(feng),然后觀測它穿過(guo)細縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)方式(shi),這將逆動地逼(bi)迫光(guang)必(bi)須以(yi)粒子或(huo)者波的(de)(de)(de)特性經過(guo)細縫(feng)(feng)。換(huan)句話說:因果關系具有逆反性:現(xian)(xian)在會影響(xiang)過(guo)去。當然這項實驗只會影響(xiang)幾分(fen)之一秒的(de)(de)(de)時(shi)間,幾乎可(ke)(ke)以(yi)忽略。但維勒提出,可(ke)(ke)以(yi)以(yi)同樣的(de)(de)(de)方式(shi)觀測來自遙(yao)遠恒星的(de)(de)(de)光(guang),它在途中(zhong)因為引力作用發生(sheng)了(le)彎曲。這意味著現(xian)(xian)在觀測的(de)(de)(de)事物(wu)會改變過(guo)去幾千年(nian)(nian)甚(shen)至幾百萬年(nian)(nian)發生(sheng)的(de)(de)(de)事。

4.幾乎全部宇宙都看不見。

宇(yu)宙(zhou)中(zhong)存(cun)在(zai)超過(guo)1000億個星(xing)(xing)系,每個星(xing)(xing)系都存(cun)在(zai)100萬至一(yi)萬億顆恒星(xing)(xing)。我(wo)們的(de)(de)太陽只(zhi)是(shi)(shi)(shi)(shi)中(zhong)等大(da)小,很多(duo)恒星(xing)(xing)都比它(ta)大(da)得(de)多(duo)。同(tong)時(shi)宇(yu)宙(zhou)中(zhong)還存(cun)在(zai)大(da)量(liang)可見的(de)(de)物(wu)(wu)質。但這些只(zhi)占宇(yu)宙(zhou)全部質量(liang)的(de)(de)2%而已。那些不(bu)可見的(de)(de)物(wu)(wu)質我(wo)們稱之為“暗(an)(an)物(wu)(wu)質”,后者大(da)約是(shi)(shi)(shi)(shi)正(zheng)常(chang)物(wu)(wu)質的(de)(de)6倍多(duo)。更讓人困惑不(bu)已的(de)(de)是(shi)(shi)(shi)(shi),剩下的(de)(de)是(shi)(shi)(shi)(shi)我(wo)們稱之為“暗(an)(an)能量(liang)”的(de)(de)東西,它(ta)揭示了宇(yu)宙(zhou)的(de)(de)明顯擴張,然而,沒(mei)有人知道暗(an)(an)能量(liang)或者暗(an)(an)物(wu)(wu)質是(shi)(shi)(shi)(shi)什么(me)。

5.物質的移動速度可以超過光速,光速并非最快的。

在真(zhen)空里光(guang)速(su)是(shi)恒定的(de)30萬千米每秒。然而(er)光(guang)并非總在真(zhen)空環境下移動,比如(ru)在水里光(guang)子傳播速(su)度大約(yue)是(shi)前者(zhe)的(de)3/4。在核反(fan)應堆里,有的(de)粒子被加速(su)到非常高(gao)的(de)速(su)度,如(ru)果它經過一個能(neng)夠將光(guang)速(su)減慢的(de)絕緣介(jie)質里,那么它的(de)速(su)度實際(ji)上比周圍光(guang)速(su)更(geng)快。當這個現象(xiang)發生(sheng)(sheng)時(shi),它會產(chan)生(sheng)(sheng)一種(zhong)名(ming)為(wei)切連科夫輻射(Cherenkovradiation)的(de)藍色(se)的(de)光(guang),它類似(si)于(yu)音爆(bao)現象(xiang),只(zhi)是(shi)對象(xiang)是(shi)光(guang)而(er)已(yi)。

目前為止記錄(lu)最慢的(de)(de)光(guang)速是通過被冷卻到(dao)接近絕對零(ling)度(du)的(de)(de)銣(ru)的(de)(de)速度(du),為17米每秒——相當(dang)于(yu)38英里每小時,在那(nei)個時候(hou)銣(ru)會形成(cheng)一(yi)種(zhong)被稱為愛因(yin)斯坦凝(ning)聚(ju)態(tai)(tai)的(de)(de)奇怪狀態(tai)(tai)。光(guang)也通過同(tong)樣的(de)(de)方式實現了完全的(de)(de)停止。

6.此刻有無限個我在寫這篇新聞,而有無限個你正在閱讀。

根據宇(yu)宙(zhou)目(mu)前(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)標準模型,可觀(guan)測到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)宇(yu)宙(zhou)——包含幾十(shi)億顆星系和上萬億顆恒星——只是(shi)平行存在(zai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)無限(xian)多(duo)個(ge)(ge)宇(yu)宙(zhou)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)其中(zhong)一(yi)(yi)個(ge)(ge),就像泡(pao)沫里的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)(ge)肥皂泡(pao)而已。由于存在(zai)無限(xian)多(duo)個(ge)(ge)宇(yu)宙(zhou),因此此刻上演了每一(yi)(yi)種可能。但是(shi)此刻可能發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)現(xian)象的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數量(liang)卻是(shi)有(you)限(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),這(zhe)(zhe)是(shi)因為有(you)限(xian)數量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)事件(jian)會產生(sheng)有(you)限(xian)數量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結果,事件(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)數量(liang)可以(yi)非常巨大,但是(shi)有(you)限(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。所以(yi)此刻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)這(zhe)(zhe)件(jian)事,作者正在(zai)寫下以(yi)上這(zhe)(zhe)些文字(zi),而讀者正在(zai)閱(yue)讀這(zhe)(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)文字(zi),一(yi)(yi)定已經發生(sheng)了無數多(duo)次(ci)。更令(ling)人驚訝(ya)不已的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi),我們甚至(zhi)能夠算出距(ju)離我們最近的(de)(de)(de)(de)(de)(de)二重生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)位置(zhi):10的(de)(de)(de)(de)(de)(de)10次(ci)方(fang)至(zhi)10的(de)(de)(de)(de)(de)(de)28次(ci)方(fang)。

7.黑洞并不是黑的。

黑洞(dong)(dong)非(fei)常(chang)灰暗(an),但并不是黑的。它(ta)略微(wei)發出(chu)整個(ge)光譜的光,包括可見光。這種(zhong)輻(fu)射(she)被稱為“霍金輻(fu)射(she)”,該(gai)現象是由(you)劍橋(qiao)大(da)學(xue)前盧卡斯數學(xue)教(jiao)授史蒂芬·霍金(StephenHawking)提出(chu)的。由(you)于黑洞(dong)(dong)持續發光,它(ta)將失去質量(liang),最終(zhong)蒸發,除(chu)非(fei)它(ta)找到另一個(ge)質量(liang)源維持它(ta)的存在,比(bi)如星(xing)際(ji)氣(qi)體(ti)或光。小(xiao)型黑洞(dong)(dong)與(yu)較大(da)黑洞(dong)(dong)相比(bi),考(kao)慮到自身的質量(liang),它(ta)釋放出(chu)的輻(fu)射(she)較多,所以如果某些(xie)理(li)論是正確的,那么,大(da)型強子對撞機通過(guo)粒子撞擊產生的微(wei)小(xiao)孔將會(hui)幾乎立(li)即蒸發。科學(xue)家通過(guo)檢(jian)測輻(fu)射(she)應(ying)該(gai)能夠觀測到這種(zhong)衰(shuai)變。

8.對宇宙的基本描述并不適用于過去、現在或者未來

根據狹義相(xiang)對論(lun),并不存在(zai)過去、未(wei)來(lai)或者現在(zai)這樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)事。時(shi)間(jian)框架(jia)是相(xiang)對的(de)(de)(de):我(wo)有一個(ge),你有一個(ge),Gliese581的(de)(de)(de)第三個(ge)行(xing)星也有一個(ge)。我(wo)們(men)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)框架(jia)非常(chang)類(lei)(lei)似(si),是因為我(wo)們(men)以(yi)相(xiang)似(si)的(de)(de)(de)速(su)(su)度(du)移動(dong)。如(ru)果(guo)我(wo)們(men)以(yi)不同的(de)(de)(de)速(su)(su)度(du)移動(dong),我(wo)們(men)將會發現我(wo)們(men)衰(shuai)老(lao)的(de)(de)(de)速(su)(su)度(du)有快有慢。同樣(yang)(yang)的(de)(de)(de),如(ru)果(guo)我(wo)們(men)其中某(mou)人(ren)距(ju)離(li)類(lei)(lei)似(si)地球這樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)引力源比(bi)其它(ta)人(ren)更(geng)近,那么,他衰(shuai)老(lao)的(de)(de)(de)速(su)(su)度(du)也比(bi)其它(ta)人(ren)慢。GPS衛星移動(dong)速(su)(su)度(du)非常(chang)快,并且(qie)距(ju)離(li)地球非常(chang)遠,因此(ci)它(ta)們(men)內(nei)部(bu)的(de)(de)(de)時(shi)鐘顯示的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)與地球表(biao)面的(de)(de)(de)有所不同。

9.這里的粒子可以同時影響宇宙另一端的另一顆粒子。

當(dang)電(dian)子(zi)(zi)遇(yu)到它的(de)反物質——正電(dian)子(zi)(zi),兩(liang)(liang)者(zhe)會(hui)湮滅并釋放(fang)能量,兩(liang)(liang)個(ge)光子(zi)(zi)都(dou)會(hui)隨著爆(bao)炸消失。亞(ya)原子(zi)(zi)粒(li)(li)子(zi)(zi),諸如光子(zi)(zi)和夸克,都(dou)有一(yi)(yi)種名為(wei)“旋(xuan)轉(zhuan)”的(de)特征,但它并非(fei)真的(de)在旋(xuan)轉(zhuan),但它們(men)表現(xian)(xian)出似乎(hu)在旋(xuan)轉(zhuan)的(de)特性。當(dang)兩(liang)(liang)者(zhe)同(tong)(tong)時(shi)產生時(shi),它們(men)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)方(fang)向(xiang)必須能夠(gou)互(hu)相(xiang)(xiang)抵消:也就(jiu)是(shi)(shi)兩(liang)(liang)者(zhe)的(de)行(xing)為(wei)恰恰相(xiang)(xiang)反。由(you)于量子(zi)(zi)行(xing)為(wei)的(de)不可(ke)預測性,我們(men)幾乎(hu)無法事先(xian)確定哪(na)一(yi)(yi)顆粒(li)(li)子(zi)(zi)“順時(shi)針”轉(zhuan)而另一(yi)(yi)顆“逆時(shi)針”轉(zhuan)。直到我們(men)觀測到其中(zhong)一(yi)(yi)顆粒(li)(li)子(zi)(zi)的(de)旋(xuan)轉(zhuan),才可(ke)以確定兩(liang)(liang)者(zhe)都(dou)在旋(xuan)轉(zhuan)。然(ran)而,更詭(gui)異(yi)的(de)是(shi)(shi),當(dang)你觀測到一(yi)(yi)顆粒(li)(li)子(zi)(zi)時(shi),它可(ke)能忽(hu)然(ran)順時(shi)針轉(zhuan)或(huo)逆時(shi)針轉(zhuan),無論它朝(chao)哪(na)個(ge)方(fang)向(xiang)轉(zhuan),另一(yi)(yi)個(ge)粒(li)(li)子(zi)(zi)都(dou)是(shi)(shi)同(tong)(tong)時(shi)朝(chao)著反方(fang)向(xiang)轉(zhuan),即使這(zhe)顆粒(li)(li)子(zi)(zi)可(ke)能位(wei)于宇宙(zhou)的(de)另一(yi)(yi)端。這(zhe)一(yi)(yi)現(xian)(xian)象(xiang)已(yi)經(jing)在實驗中(zhong)出現(xian)(xian)過。

10.你移動速度越快,質量越大

如(ru)(ru)果(guo)你(ni)奔跑速(su)(su)(su)度(du)(du)非(fei)常(chang)快,那(nei)(nei)么你(ni)的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量會增(zeng)加(jia)。這(zhe)(zhe)種質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)上升并非(fei)永久性的(de)(de)(de)(de),只(zhi)是(shi)(shi)(shi)暫(zan)時的(de)(de)(de)(de),并且增(zeng)加(jia)的(de)(de)(de)(de)量非(fei)常(chang)少。光(guang)(guang)速(su)(su)(su)是(shi)(shi)(shi)宇宙的(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度(du)(du)極限,如(ru)(ru)果(guo)某樣事物以(yi)(yi)接近光(guang)(guang)速(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度(du)(du)移(yi)(yi)動,如(ru)(ru)果(guo)你(ni)幫忙推一把,它的(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度(du)(du)也不能(neng)增(zeng)加(jia)太多,但(dan)是(shi)(shi)(shi)如(ru)(ru)果(guo)你(ni)給與它額外的(de)(de)(de)(de)能(neng)量,那(nei)(nei)么能(neng)量就會轉為物質(zhi)。根(gen)據相對(dui)論,質(zhi)量和(he)能(neng)量是(shi)(shi)(shi)等同(tong)的(de)(de)(de)(de)。你(ni)投入的(de)(de)(de)(de)能(neng)量越多,質(zhi)量越大。這(zhe)(zhe)在人類的(de)(de)(de)(de)移(yi)(yi)動速(su)(su)(su)度(du)(du)方面是(shi)(shi)(shi)可(ke)以(yi)(yi)忽(hu)略的(de)(de)(de)(de),但(dan)是(shi)(shi)(shi)當你(ni)的(de)(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度(du)(du)可(ke)以(yi)(yi)與光(guang)(guang)速(su)(su)(su)相媲(pi)美的(de)(de)(de)(de)時候(hou),那(nei)(nei)么質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)將是(shi)(shi)(shi)迅速(su)(su)(su)而明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)。

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標簽: 宇宙探索
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