4个真实存在的物理问题,难度极大

未知 2021-05-08 10:40
4个真实存在的物理问题,难度极大

虽然很多人都认为,人类的飞速发展,是从200多年前的第一次工业革命开始的,然而,事实上早在欧洲中世纪的文艺复兴时期,人类的科学技术发展,也随之蓬勃兴起了。
 
欧洲中世纪的文艺复兴
 
什么是欧洲文艺复兴的呢?简单来说,就是从14世纪开始,伴随着思想变革,导致科学与文艺的发展,进入到全新的革命时期,近代史也随之拉开,成为了人类历史上最著名的一段思想解放云多功能时期。
 
要知道,虽然人类文明已经有数千年的演化史,但是绝大多数的时间里,都是在封建统治的压迫之中,虽然也有科学技术、文艺等各方面的发展,但是普遍受到传统思想的禁锢,还是非常落后的。
 
而伴随着欧洲的文艺复兴,人类在各领域的发展也随时兴起,可以说,这场为期200年左右的文艺复兴,直接为后来的工业革命爆发打下了结实的基础。
 
别的不谈,只看天文学方面的发展,在欧洲文艺复兴时期,可以说是正式揭晓了人类的天文观测历史。
 
16世纪中期,哥白尼提出了“日心说”,颠覆了人类数千年来“日心说”的统治思想。随后,17世纪初,伽利略发明了天文望远镜,人类也可以看向更远的地方。
 
同时,意大利的天文学家也第一次在哥白尼“日心说”的基础上,提出了“宇宙”的概念,认为太阳系也不是宇宙的中心,认为在太阳系的外面,还拥有着一个无限大的空间。
 
由此可见,欧洲中世纪的文艺复兴,也是人类认识宇宙的开端。发展到今天,人类也已经研究宇宙几百年的历史了,不过,在这其中,却仍然存在着很多的问题,比方说以下的这四个问题,就是还没有答案的,科学界认为,如果人类可以揭晓其一,那么,人类文明,可能就会迎来质的飞跃。
 
暗物质的谜团
 
1915年,爱因斯坦提出了广义相对论,这个时候,爱因斯坦也发现了一个奇怪的问题:宇宙物质的平均密度,需要达到5×10^-30克/立方厘米,宇宙才可以稳定运行,然而,通过对于宇宙的观测研究,爱因斯坦却发现,我们所在的宇宙中,物质的密度,仅是理论值的一百分之一。
 
这也意味着,在宇宙中,除了这些可以直接观测到的明物质之外,应该还存在着某种看不见的暗物质,它们是宇宙中最重要的组成部分,也是维持宇宙稳定的关键。
 
不过遗憾的是,虽然爱因斯坦等很多科学家,都对宇宙中的暗物质进行研究,但是一直到爱因斯坦去世,他都没有在宇宙中找到暗物质。
 
终于时间来到了上世纪70年代,这个时候对于暗物质的研究,已经有半个多世纪的研究历史了,不过,科学家们虽然已经普遍不再怀疑暗物质的存在,却仍然没有直接观测证明表明,暗物质真的存在。
 
这个时候,美国历史上最著名的女科学家——薇拉·鲁宾,发现了一个有趣的问题:越是远离星系中心位置的恒星,它们的公转速度就越快,似乎有一股巨大的引力,在用力的拉扯着这些位于星系外侧的恒星。
 
然而,这种巨大的力量确实看不到的,这个问题被称作“星系自转问题”,于是在后续的研究中,薇拉·鲁宾提出了一种解释:暗物质具有引力效应,帮助旋转星系维持稳定,这样才可以导致星系中的恒星,不受到开普勒定律的操控。
 
既然提到了暗物质具有引力效应,那么,就需要想办法去证明它,于是,在上世纪80年代,在观测类星体Q0957+561的时候,科学家们发现了“引力透镜效应”,这也是再次印证了爱因斯坦的预言,简单来说,就是在暗物质的作用下,宇宙中可以出现2个一模一样的类星体。
 
于是,“星系自转问题”和“引力透镜效应”也就都成为了间接证明暗物质存在的关键证据之一,但是想要彻底搞清楚暗物质到底是什么,这些发现却仍然远远不够。
 
暗物质无法直接观测,它们就如同隐藏在广袤宇宙的“黑体”,就连人类的探测仪器,都无法直接捕捉到它,所以,暗物质也就显得越发神秘。
 
甚至有研究者提出猜想,可能暗物质世界的宇宙,才是宇宙的真正主体,甚至还有人怀疑暗物质世界中存在“暗物质生命”,虽然听起来很匪夷所思,但是在彻底揭晓暗物质究竟是什么之前,一切也都存在着无限多的可能。
 
地磁为何会偏转?
 
相信大家都知道,地球之所以可以稳定运行至今,事实上和地球的磁场,有着密不可分的关系,如果地球没有磁场,那么,地球可能也无法孕育出生命。
 
因为磁场对于地球来说,相当于一层“保护伞”,帮助我们隔绝了大量的太空辐射,这样一来,地球表面的辐射值就不会太严重,不会威胁到地球表面的生命。
 
举个例子:我们都知道,如今人类正在计划如何将火星变成“第二家园”,而在这个过程中,也是对火星进行了为期几十年的探测研究,通过探测器传回的数据,也可以看出,在30多亿年前的火星上,也是拥有过一段宜居期的。
 
不过,为何后来火星的宜居期突然就结束了呢?火星上发生了什么变故?在研究了火星磁场消失之谜后,科学家们终于找到了答案。
 
原来,39亿年前一颗巨型陨石对于火星的撞击,导致火星的磁场受损严重,这个时候,火星的宜居环境也开始一点点变得薄弱,从而让火星彻底“死去”了。
 
相较而言,地球还是非常幸运的,虽然在地球演化的过程中,地球也曾经历过多次的巨型陨石的撞击,但是地球却并没有被毁掉,反而磁场一直稳定至今。
 
什么是地球磁场呢?简单来说,就是地球的内核在运动的过程中,通过一系列的反应产生了电流,而在这个过程中,因为地球内部一直都非常稳定运行,所以,地球的磁场也都稳定包裹着地球。
 
不过,在对地球磁场的研究过程中,科学家们却发现地球的磁场正在发生偏转,而且可能在大约70-80万年前,地球的磁场还发生过一次可怕的大逆转,这意味着,如果如今观测到的地球磁场状态,事实上是当时地球磁场逆转的结果。
 
同时,科学家们也发现,如今地球磁场正在变得薄弱,而且这种薄弱现象,伴随着地球磁场的偏转也越来越严重,未来地磁大逆转仍然会上演,至于会不会引发新一轮的生物大灭绝,还需要进一步观测研究,毕竟,至于为何地磁会发生逆转,科学家们也是没有答案。
 
中子的寿命究竟有多长?
 
什么是中子呢?简单来说,中子是组成原子核的核子之一,也是组成原子核构成化学元素不可缺少的成分,当中子和质子结合的时候,就会形成原子核,成为物质,我们看到的任何物质,事实上都是这样形成的。
 
不过,虽然中子和质子都非常重要,但是相较于质子的稳定而言,中子却并不稳定,研究发现,中子最多只能持续存在大约15分钟左右的时间,之后就会发生衰变。
不过,15分钟却并不是一个准确的数据,想要彻底搞清楚中子的寿命,是需要对它进行详细测量的,说白了就是需要一个精准的数据才可以。
 
不过遗憾的是,从1932年中子被发现至今,科学家们却从未搞清楚中子的寿命之谜,没有人知道中子的真正寿命到底是多久,取得的数据,也都只是一个大概的范围。
 
正反物质为何不对称?
 
什么是反物质呢?简单来说,就是正常物质的反状态,如果正反物质相遇,就会导致它们彼此抵消掉,按理说,作为正物质的相反状态,宇宙中的正反物质应该是对称的才对,然而,科学家们却发现,正反物质并不对称。
 
自从上世纪20年代,科学家们第一次提出了有关反物质的猜想,伴随着研究的深入,正反物质不对称的问题就已经被发现了,研究认为,这或许是与宇宙演化有关,也有观点认为,或许可以用引力波来解释。
 
然而,任何的猜想,在印证的过程中,都无法解释正反物质为何不对称的问题,而且在今天的宇宙之中,正物质占据绝对的主导地位,这也是一个非常不可思议的问题。
 
那么,反物质究竟在哪里呢?它到底在演化的过程中,和正物质有哪些不同的演化方式,才导致它数量非常少?这些问题,可能未来很久都无法解答了,你认为呢?
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