第284章 宇宙奥秘:零点能与相对论
童芳和蓝色妖姬还是第一次接触到五行属性这样的概念,她们都感到前所未有的新奇。
然而,这对于李维来说,并没有什么值得稀奇的,因为不仅仅是他,还有另外的九名登月小组的队友也解锁了五行属性。
李维逐渐怀疑,他们这十个人是高维世界选派的人物,他们的人生轨迹都是被安排好的。高维世界的文明等级不是地球人可以想象出来的,他们不仅仅可以制造生命,还可以控制生命的轮回,人生的走向。
这听起来简直就是天方夜谭,但是,李维已经逐渐地参悟了,高维世界的大主宰只要掌握了宇宙中每一个微小粒子的震动,那么他们就可以通过微观世界来控制宏观世界了。
这就好比一个编程工程师在编写一段动画程序那样,只要设定好里面的程序语言,那么就可以创造出一个虚拟的二维世界。
那么,以此类推,我们所处的三维世界,也就很有可能是四维生物,甚至是五维、六维生物创造出来的。
只是,有一点是李维想不通的。在古代华夏国,为什么就有那么先进的古代科学——五行学说,奇门遁甲之术,以及周易梅花预测等高级预测科学。难道华夏先民在很早的时候就得到过高维生命的指示。
在过去,李维在很长一段时间都认为现代科学一定比古代科学先进精确,西方传入的数学和物理是绝对的权威。直到他和队友们解锁了五行属性牌,他才彻底改观。
在登月之前,人类还自以为是太阳系中唯一的高级生命,走出地球摇篮之后,人类才发现太阳系中的生命比比皆是。除了太阳系中的玛尔斯文明和猎户座文明,在银河系中心,还隐藏着一个更高级的文明——银河联盟。
能够与黑洞和反物质共舞的文明,人类的想象力实在是无法想象啊。
在童芳和蓝色妖姬离开他的房间之后,李维重新把五行属性牌锁回密码箱内,轻轻地放进铁柜子里。
他轻轻地舒了一口气,从铁柜子里拿出了一本早已经发黄的书籍,这本书还是当年他读博的时候,郑易凡博导给他开的书单里其中一本——《高等物理理论》。
这本书还是2015年出版的,能够保存到现在,也算是个奇迹。李维翻到这本书的目录,开篇第一章讲的就是量子理论,真空零点能理论;第二章讲的是爱因斯坦的相对论。恰巧是从微观和宏观两个侧面来描述世界的。
量子理论,现代物理学的两大基石之一,被称为最接近上帝的科学。
量子理论预示,真空中蕴藏着巨大的本底能量,它在绝对零度条件下仍然存在。其中的能量,称为真空零点能。
关于零点能的设想来自量子力学的一个著名概念:海森堡不确定性原理。
该原理指出:不可能同时以较高的精确度得知一个粒子的位置和动量。因此,当温度降到绝对零度时,粒子必定仍然在振动。否则,如果粒子完全停下来,那它的动量和位置就可以同时精确的测知,而这是违反不确定性原理的。
这种粒子在绝对零度时的振动(零点振动)所具有的能量就是零点能。
李维想起过去在读博的时候,郑易凡博导提到过的真空零点能,便是如此。其实人类也能少量地利用这种能量,也即卡西米尔效应。
1948年,荷兰物理学家亨德里克•卡西米尔提出了一项检测这种能量存在的方案。从理论上看,真空能量以粒子的形态出现,并不断以微小的规模形成和消失(称为量子涨落现象)。
在正常情况下,真空中充满着几乎各种波长的粒子,卡西米尔认为,如果使两个不带电的金属薄盘紧紧靠在一起,较长的波长就会被排除出去。
接着,金属盘外的其他波就会产生一种往往使它们相互聚拢的力,金属盘越靠近,两者之间的吸引力级越强。
1996年,物理学家首次对这种所谓的卡西米尔效应进行了测定,证实了真空零点能的存在。
那么,真空零点能多大呢?科学家惠勒估算出真空的能量密度可高达10^95g/cm^3。这是什么概念?几乎可以说是无限大……换句话说,可能整个宇宙物质湮灭产生的能量,都没有1立方厘米的真空零点能多!
这个能量太强大了,比核能强大的多,科学家们不禁开始幻想,人们能不能大规模提取真空零点能?
很可惜,到目前为止,不能,卡西米尔力随着系统尺度的增大而迅速缩小,这个问题,几乎可以说无解。
以人类目前的水准,根本没有办法利用真空零点能,其中涉及到多个复杂深奥的领域,例如狄拉克之海等等。
这是源于宇宙的奥秘,绝大多数科学家对这种神秘的能量领域还相当无知。人们能够做到的,唯有让两块接近的金属板微微发热,如此而已。
这是从物质的微观角度来看待世界,而爱因斯坦的相对论则是从宏观的角度来解释物质和运动。李维翻开书,又重读了一次《高等物理理论》的第二章:
相对论是20世纪物理学革命最伟大的成就。相对论学说,可以分为狭义相对论和广义相对论。相对论是迄今为止人类解开宇宙秘密和时空真相最靠谱的工具手段,已经被无数观测和实验所证实。
狭义相对论的核心观点是时间与空间结合为时空。在狭义相对论的世界观里面,时间和空间都不是可以独立存在的,二者是一体的关系。
狭义相对论提出了两个基本假设:光速不变原理和相对性原理。
光速不变原理,是说真空中的光速对于任何观察者来说都是相同的。指的是,无论在何种惯性系中观察,光在真空中的传播速度都是一个常数,不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。
这个数值是299792458米/秒。这个结论不仅仅是假设,而且是颠覆不破的客观事实。
相对性原理在狭义相对论里面,是说时间在宇宙各处的流逝都是相对的,而不是绝对的。这很难被理解,但确实是真实存在的现象。
爱因斯坦在相对论中提出一个关于时间的膨胀效应,他指出时间在不同的惯性系之间是相对存在的,而不是绝对的。
爱因斯坦通过推论发现,运动的惯性系时间要比相对静止的惯性系时间走得要慢,这就是时间的膨胀效应。
我们可以理解为:运动的钟比静止的钟走得慢,而且,运动速度越快,钟走越慢,接近光速时,钟就几乎停止了。这一结果来自于尺缩效应的数学方程式:L=L’[1-(V/C)^2]^1/2。
而广义相对论比狭义相对论更加伟大,它的核心观点是,引力的实质是时空弯曲,这是对引力本质的颠覆性解释。根据广义相对论,时空被描绘成类似蹦床的样子(当然,这仅仅是比喻,并没有这样简单)。理论认为,行星或恒星会对时空的蹦床之网施加作用。
广义相对论一个突出的、极其富有启发性的观点是:所谓引力,并不是像电磁力那样,由电荷吸引而产生的力,而是四维时空弯曲的结果。
物体总是选择最短路径运动,即物体在四维时空中沿测地线运行,在三维空间中看来,就好像受到某种吸引力一样。
而时空之所以会弯曲,是因为巨大质量的物体,如恒星、行星等“压”在四维时空中,就像三维空间一个铁球压在一块平整的海绵上,把海绵压得弯曲了。
广义相对论观点不需要假设一种额外的、叫做“引力”的东西,引力是时空结构自然而然的表现,因而更简洁。
广义相对论认为,时间和空间不仅会因大质量物体的存在而弯曲,大质量物体的旋转还会拖动周围时空结构发生扭曲。
在爱因斯坦的相对论宇宙学模型里面,大质量天体能扭曲空间,使周围的物体都沿着这个被弯曲的空间运动,包括光在内。
这些深奥的理论,李维在读博的时代就已经背得滚瓜烂熟的,虽然如此,但是每次打开这本书,他就仿佛回到了20世纪,并且正在和一批伟大的先贤和科学家在心灵对话。
李维感叹,在20世纪,人们就已经在各自不同的领域来思考宇宙了。不同的是,有些科学家是在宏观的尺度下去思考宇宙,而有些科学家则在微观的角度来探索世界。但是他们都没有找到一种大一统的理论,可以解释清楚宏观与微观之间的联系。
极大(宏观)与极小(微观)究竟是什么关系,究竟会不会像大刘创作的《微观尽头》科幻小说所说的那样,极小的尽头就是极大,而极大的尽头就是极小呢?
李维合上书本,放回铁柜子里。他皱着眉头,冥思苦想还是无疾而终。但他始终相信,随着人类对宇宙和未知探索得越多,距离大一统理论秘密揭开的那一天就越近。
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然而,这对于李维来说,并没有什么值得稀奇的,因为不仅仅是他,还有另外的九名登月小组的队友也解锁了五行属性。
李维逐渐怀疑,他们这十个人是高维世界选派的人物,他们的人生轨迹都是被安排好的。高维世界的文明等级不是地球人可以想象出来的,他们不仅仅可以制造生命,还可以控制生命的轮回,人生的走向。
这听起来简直就是天方夜谭,但是,李维已经逐渐地参悟了,高维世界的大主宰只要掌握了宇宙中每一个微小粒子的震动,那么他们就可以通过微观世界来控制宏观世界了。
这就好比一个编程工程师在编写一段动画程序那样,只要设定好里面的程序语言,那么就可以创造出一个虚拟的二维世界。
那么,以此类推,我们所处的三维世界,也就很有可能是四维生物,甚至是五维、六维生物创造出来的。
只是,有一点是李维想不通的。在古代华夏国,为什么就有那么先进的古代科学——五行学说,奇门遁甲之术,以及周易梅花预测等高级预测科学。难道华夏先民在很早的时候就得到过高维生命的指示。
在过去,李维在很长一段时间都认为现代科学一定比古代科学先进精确,西方传入的数学和物理是绝对的权威。直到他和队友们解锁了五行属性牌,他才彻底改观。
在登月之前,人类还自以为是太阳系中唯一的高级生命,走出地球摇篮之后,人类才发现太阳系中的生命比比皆是。除了太阳系中的玛尔斯文明和猎户座文明,在银河系中心,还隐藏着一个更高级的文明——银河联盟。
能够与黑洞和反物质共舞的文明,人类的想象力实在是无法想象啊。
在童芳和蓝色妖姬离开他的房间之后,李维重新把五行属性牌锁回密码箱内,轻轻地放进铁柜子里。
他轻轻地舒了一口气,从铁柜子里拿出了一本早已经发黄的书籍,这本书还是当年他读博的时候,郑易凡博导给他开的书单里其中一本——《高等物理理论》。
这本书还是2015年出版的,能够保存到现在,也算是个奇迹。李维翻到这本书的目录,开篇第一章讲的就是量子理论,真空零点能理论;第二章讲的是爱因斯坦的相对论。恰巧是从微观和宏观两个侧面来描述世界的。
量子理论,现代物理学的两大基石之一,被称为最接近上帝的科学。
量子理论预示,真空中蕴藏着巨大的本底能量,它在绝对零度条件下仍然存在。其中的能量,称为真空零点能。
关于零点能的设想来自量子力学的一个著名概念:海森堡不确定性原理。
该原理指出:不可能同时以较高的精确度得知一个粒子的位置和动量。因此,当温度降到绝对零度时,粒子必定仍然在振动。否则,如果粒子完全停下来,那它的动量和位置就可以同时精确的测知,而这是违反不确定性原理的。
这种粒子在绝对零度时的振动(零点振动)所具有的能量就是零点能。
李维想起过去在读博的时候,郑易凡博导提到过的真空零点能,便是如此。其实人类也能少量地利用这种能量,也即卡西米尔效应。
1948年,荷兰物理学家亨德里克•卡西米尔提出了一项检测这种能量存在的方案。从理论上看,真空能量以粒子的形态出现,并不断以微小的规模形成和消失(称为量子涨落现象)。
在正常情况下,真空中充满着几乎各种波长的粒子,卡西米尔认为,如果使两个不带电的金属薄盘紧紧靠在一起,较长的波长就会被排除出去。
接着,金属盘外的其他波就会产生一种往往使它们相互聚拢的力,金属盘越靠近,两者之间的吸引力级越强。
1996年,物理学家首次对这种所谓的卡西米尔效应进行了测定,证实了真空零点能的存在。
那么,真空零点能多大呢?科学家惠勒估算出真空的能量密度可高达10^95g/cm^3。这是什么概念?几乎可以说是无限大……换句话说,可能整个宇宙物质湮灭产生的能量,都没有1立方厘米的真空零点能多!
这个能量太强大了,比核能强大的多,科学家们不禁开始幻想,人们能不能大规模提取真空零点能?
很可惜,到目前为止,不能,卡西米尔力随着系统尺度的增大而迅速缩小,这个问题,几乎可以说无解。
以人类目前的水准,根本没有办法利用真空零点能,其中涉及到多个复杂深奥的领域,例如狄拉克之海等等。
这是源于宇宙的奥秘,绝大多数科学家对这种神秘的能量领域还相当无知。人们能够做到的,唯有让两块接近的金属板微微发热,如此而已。
这是从物质的微观角度来看待世界,而爱因斯坦的相对论则是从宏观的角度来解释物质和运动。李维翻开书,又重读了一次《高等物理理论》的第二章:
相对论是20世纪物理学革命最伟大的成就。相对论学说,可以分为狭义相对论和广义相对论。相对论是迄今为止人类解开宇宙秘密和时空真相最靠谱的工具手段,已经被无数观测和实验所证实。
狭义相对论的核心观点是时间与空间结合为时空。在狭义相对论的世界观里面,时间和空间都不是可以独立存在的,二者是一体的关系。
狭义相对论提出了两个基本假设:光速不变原理和相对性原理。
光速不变原理,是说真空中的光速对于任何观察者来说都是相同的。指的是,无论在何种惯性系中观察,光在真空中的传播速度都是一个常数,不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。
这个数值是299792458米/秒。这个结论不仅仅是假设,而且是颠覆不破的客观事实。
相对性原理在狭义相对论里面,是说时间在宇宙各处的流逝都是相对的,而不是绝对的。这很难被理解,但确实是真实存在的现象。
爱因斯坦在相对论中提出一个关于时间的膨胀效应,他指出时间在不同的惯性系之间是相对存在的,而不是绝对的。
爱因斯坦通过推论发现,运动的惯性系时间要比相对静止的惯性系时间走得要慢,这就是时间的膨胀效应。
我们可以理解为:运动的钟比静止的钟走得慢,而且,运动速度越快,钟走越慢,接近光速时,钟就几乎停止了。这一结果来自于尺缩效应的数学方程式:L=L’[1-(V/C)^2]^1/2。
而广义相对论比狭义相对论更加伟大,它的核心观点是,引力的实质是时空弯曲,这是对引力本质的颠覆性解释。根据广义相对论,时空被描绘成类似蹦床的样子(当然,这仅仅是比喻,并没有这样简单)。理论认为,行星或恒星会对时空的蹦床之网施加作用。
广义相对论一个突出的、极其富有启发性的观点是:所谓引力,并不是像电磁力那样,由电荷吸引而产生的力,而是四维时空弯曲的结果。
物体总是选择最短路径运动,即物体在四维时空中沿测地线运行,在三维空间中看来,就好像受到某种吸引力一样。
而时空之所以会弯曲,是因为巨大质量的物体,如恒星、行星等“压”在四维时空中,就像三维空间一个铁球压在一块平整的海绵上,把海绵压得弯曲了。
广义相对论观点不需要假设一种额外的、叫做“引力”的东西,引力是时空结构自然而然的表现,因而更简洁。
广义相对论认为,时间和空间不仅会因大质量物体的存在而弯曲,大质量物体的旋转还会拖动周围时空结构发生扭曲。
在爱因斯坦的相对论宇宙学模型里面,大质量天体能扭曲空间,使周围的物体都沿着这个被弯曲的空间运动,包括光在内。
这些深奥的理论,李维在读博的时代就已经背得滚瓜烂熟的,虽然如此,但是每次打开这本书,他就仿佛回到了20世纪,并且正在和一批伟大的先贤和科学家在心灵对话。
李维感叹,在20世纪,人们就已经在各自不同的领域来思考宇宙了。不同的是,有些科学家是在宏观的尺度下去思考宇宙,而有些科学家则在微观的角度来探索世界。但是他们都没有找到一种大一统的理论,可以解释清楚宏观与微观之间的联系。
极大(宏观)与极小(微观)究竟是什么关系,究竟会不会像大刘创作的《微观尽头》科幻小说所说的那样,极小的尽头就是极大,而极大的尽头就是极小呢?
李维合上书本,放回铁柜子里。他皱着眉头,冥思苦想还是无疾而终。但他始终相信,随着人类对宇宙和未知探索得越多,距离大一统理论秘密揭开的那一天就越近。
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