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物理学中18个最大的未解难题

2020-08-08 05:45:30  来源:新泰生活网  

【博科园-科学科普】1900年英国物理学家开尔文勋爵(Lord Kelvin)曾说:现在物理上没有什么新发现了,剩下的就是越来越精确的测量。然而在30年的时间里量子力学和爱因斯坦的相对论彻底改变了这个领域。今天没有一个物理学家敢断言我们对宇宙的物理知识已经接近完成。相反每一个新发现似乎都打开了一个更大的潘多拉盒子,甚至更深奥的物理问题,这些是我们对所有最深刻的开放问题的选择。

在里面你会了解平行宇宙,为什么时间似乎只在一个方向移动,为什么我们不理解混乱?下面就跟随【博科园】一起了解物理学中18个最大的未解难题

TOP1、什么是暗能量?

图片:NASA

不管天体物理学家如何处理这些数字,宇宙都是不加增加的。尽管引力在时空内拉向内拉但宇宙的“结构”不断地更快向外扩张。为了解释这一点天体物理学家提出了一种隐形的agent,通过将时空分开来抵消引力,他们称之为暗能量。在最广泛接受的暗能量模型中它是一个“宇宙常数”,空间本身的固有特性,它具有“负压力”推动空间的分离。随着空间的膨胀更多的空间被创造出来,随之而来的是更多的暗能量。根据观测到的膨胀速度,科学家们知道所有暗能量的总和必须占宇宙总量的70%以上,但是没有人知道如何寻找并证实它。近年来最好的研究人员已经能够在暗能量可能隐藏的地方缩小范围,这是2015年8月发布的一项研究宇宙的能量分布图。

TOP2、什么是暗物质?

图片:ESO/L. Calada

显然宇宙中大约22%的物质不吸收或发射光的被称为“暗物质”,不能直接看到,也还没有被间接的手段探测到。相反暗物质的存在和性质被推断出它对可见物质、辐射和宇宙结构的引力作用。这种神秘的物质被认为遍布于星系的外围,可能是由“弱相互作用的大颗粒”组成的。在世界范围内有几个探测器在寻找wimp,但到目前为止还没有发现。最近的一项研究表明黑暗物质可能会在整个宇宙形成长而细粒的溪流,这样的溪流可能像毛发一样从地球上散发出来。

TOP3、为什么有时间的箭头?

图片:Shutterstock

时间向前移动因为宇宙中的一个叫做“熵”的属性,被粗略定义为无序程度,只会增加,因此在它发生后,没有办法逆转熵的上升。事实上熵的增加是一个逻辑问题:粒子的无序排列比有序的排列要多,所以当物体发生变化时,它们往往会陷入混乱。但这里的根本问题是为什么过去的熵如此之低?换句话说为什么宇宙如此有序,当大量的能量被挤在一个小的空间里时?