九大物理学未解之谜:平行宇宙是否存在

九大物理学未解之谜:平行宇宙是否存在

  2013年诺贝尔奖国际奖决选,瑞典皇家科学院同年,比利时理论物理者弗朗索瓦·恩格勒和英国概念物理学家彼得·希格斯因预测希格斯粒子的不存在而得到2013年诺贝尔物理学奖。  长期以来,希格斯玻色子的行踪蚕食着整个光子物理学界的研究中心,也视为后遗症物理学界的实质性谜题。物理标准数学模型启示了62种费米的存有,其他光子都已被分所证实,只有希格斯玻色子未得不到确认。由于它极其重要又难以寻找,故被称之为“真主粒子”。作为最后一种未被发现的亚原子光子,希格斯玻色子是理解固体密度谜的最重要原子核。2012年7月4日化学家月发掘出了一个新的原子核,与希格斯夸克特征有离地相似之不远处,这一找到不仅为上述两位研究者获得诺贝尔物理学奖奠定了框架,也沦为探寻“祂电荷”艰难本赛季的创举。  尽管对于“真主粒子”的研究已经曙光显现出,但科学家们并不能排便研究的向前。美国娱乐性生物学博客称,理论物理学应用还不存在9大真相让天文学家们辗转反侧、夜不能寐。其中的一些谜题不太可能在10年内掀开其黑暗的“耳环”,如果是这样的话,自然科学将时有发生历史上最了不起的一次突飞猛进。  学术界流传着一个段子:1900年,英国化学家、绝对温标的提出者开尔文伯爵断然声称:“理论物理已经走去到穷途末路,再也不会有任何新发现,我们能好好的只是开展一些越来越准确的测量。”  然而,再加开尔文子爵绝对似乎将近的是,现实生活无情地放了这个异象一记当众。他问道这句话不到30年,言犹在耳,量子力学和爱因斯坦的相对论就最终政治宣传了宇宙学应用。今天,无法数学家公然宣称我们对于宇宙学的经验已经接近增高。相反,每个新发现似乎都开启了一个更大的“潘多拉的魔盒”,向人类所提议更深层次的化学疑虑。    科学家们对很远的超新星进行的辨别证明,银河系减慢的反应速度并不像他们原先所假定的那样在放慢;事实上这种碰撞的运动速度在不断增大。鉴于重力是潜力,会将密闭和时间的构造朝内玛,所以地球中必然存在着一种布满星球的、不断将间隔时间和空间内的结构向均发售的电磁力,研究者们将这种看不见的气力称为“暗能量”。  目前,最为人所给予的瞳能量数学模型中,暗热量是一个“时空方程”,是宇宙空间本身固有的类型,其不会对密闭作用于“胜阻力”,将空间内划破。不断增大的银河系会所制造成更多内部空间,这些内部空间也则会持有更多的光亮动能。基于目前被观测到的时空膨胀率,研究者们推断,所有的光动能占据了时空70%的维度,但没有人告诉如何找寻暗热能。    显而易见,星球中大约84%的颗粒既不能吸收瞳也不囚禁光。“人如其名”,这种“中微子”无法被必要辨别到,迄今为止科学家们也不会通过间接的方法观测到其“一无所获”。化学家们通过其对可见物质的重力场振荡、紫外线和银河系结构来推断中微子的普遍存在和物件。  研究者们看来,这种像影子一样隐蔽的颗粒散发在恒星周围,而且确实由“大低质量偏相互作用原子核(WIMP)”组成,但到现在也还没有人发现其身影。    间隔时间好像单一向前移动,比如鸭蛋创下就难以完全恢复到为超越之前的状态,这是因为地球普遍存在一种名为“熵”的要素。熵特指的是基础的纷乱高度,而且熵情况下减少。熵的增大也有其目的性:光子动荡的排列比基本的依次多,而且随着不想发生变化,原子核更容易陷于恐慌中。  但最其实的问题是,为什么过去的熵如此较高呢?换句话来说,为什么宇宙开始如此时序,那时大量能量手执在一个非常小的内部空间内?    天体物理学的资料证明,宇宙真实世界确实是“弯曲”的,而非平直的,因此,它不会永远继续下去。如果真是那样的话,那么我们能够看见的区域(我们将其称作“时空”)仅仅是一个无限大的“绗缝状多重宇宙”中的一小块吗?  同时量子力学基本概念也指出,每个星球片内,中微子可能会的人组的数量是受限的(共10的10倍数的122平方根)。因此如果不存在着无限多的地球片,那么其间必然会重复浮现相同的电荷组合成——不断重复无数次。这就意味着,存有着无限多的横向宇宙:也就是说,与我们的银河系一模一样的星球片;那也意味着,或许还有另外一个“你”以及一些仅仅一个中微子的位置与我们的银河系有所不同的银河系片、仅仅两个粒子的一段距离不同的宇宙片等等,方才与我们的地球基本上不同的星球片,在幅员无垠的内部空间飘荡。  这个演算有正确吗?这种匪夷所思的结果是真的吗?如果它是真的,我们如何才能侦测到横向时空的普遍存在呢?    为什么宇宙中物质的比例比与其粒子忽略、粒子方向相反的“姐妹”——暗物质的数目多?这一疑虑也可以了解成,为什么万事万物可能会存在?一种也就是说看来,早期时空中的总能量应当混合降解了数量小于的颗粒和反物质,它们随后本来必要彼此反物质的:质子会同反质子相互平衡;电子和鼓吹自由电子(正电子)、中子和反中子相互减小等等,结果就是,在一个无密度的“苍天”里,只留给一片中子的海洋。  但实情却是,某种谜样而非常简单的机理让天保向物质一方倾斜,留给了所需的微粒,从而形成了我们现在看着的布满恒星的星系、银河系以及我和你。除此之外并未其他可以放弃的理解。    时空的终极命运主要依靠一个难以确定的系数: Ω,这是用于测量整个时空中的固体和能量的密度的数值。  如果Ω大于1,那么地球中的宇宙就会像一个极大圆盘的颗粒一样“停用”。如果并未暗动能“生灵”,这样的星球最终则会暂停收缩,并朝相反的路径运动,那就是开始锐减,最终在一个取名为“大塌陷”的惨剧中灰飞烟灭。如果银河系是“暂停”的,而且也不存在暗总能量,那么国脚宇宙将永远增大下去。  同样,如果Ω高于1,那么地球视界将像马鞍形那样“打开”。在这种情况下,其最终结局将是“大溶解”(Big Freeze)之后的“大瓦解”:首先星球不断向之外减慢,星系团和恒星将被碎裂,所有固体成极凉爽的孤零零的碎片。接下来这种减缓都会显得非常尖锐,根本无法让将氢原子紧紧紧密结合在一起的相互作用溃不成军,万事万物最终都将被掰开。  如果Ω相等1,银河系是阳的,那么它会像个无限的海平面一样朝各个顺时针伸延。如果不会暗热量,这样的一个正方形宇宙将永远延展下去,但延伸的反应速度可能会不断提高,最终相似静止状态。如果普遍存在暗热量,那么这个正方形星球最终将历经像脱缰的敞篷车一样的减慢,最终引致“大1991年苏联”(Big Rip)。    在电子、粒子和其他重子构成的美妙国度里,量子力学就是所辖一切的“国王”。电荷的暴力行为不同于球杆,而是像波一样在相当大的范围内传播。科学家们用一个“波函数”或者随机变量来叙述一个粒子。这一表达式主要描述的是光子的前方、速率以及有些特性更有可能是什么,而非这些类型就是什么。  在通过实验对电荷的特性开展测量之前,光子所有的要素(比如中微子的前方)实际上都有一个范围内数值,但是在测量之后,中微子的波函数就“塌缩”了,仅仅采用一个前方。  那对一个中微子开展测量如何以及为什么都会使其波函数坍缩,从而导致一个我们觉察到其普遍存在的实际现实呢?这个测量难题似乎是个难解之谜。但这个关卡的回答是我们解释什么是真实,或者是否是真的存在真实这些问题的“手铐”。    弦乐器理论的创建者为美国有名数学家迈克尔·格林,目前他暂代英国有名科学家史蒂芬·威廉·霍金的一段距离,接替了世上最为享有盛名的社会科学职位——“卢卡斯数学分析主讲系主任”。  弦假说告知我们,星球由琴弦构成。弦方法论的基础很简单,但却能得出令人难以置信的推论。格林指出:“时空中最理论上的原子核,不是线状的粒子,而是像高音一样的物体。”与涵盖7种强子的标准建模各不相同,高音学说普遍认为,银河系间的万事万物都由一条极小的圆形低音构成。格林说明道:“低音与点最大者的差异,就是它并能振动。各有不同的系统的振动,可以看作相同的乐句,也可以看成是各不相同类别的费米。这是一个非常无聊且充满着笔触的解读。”  这是一个精妙绝伦的点子,每拨一次弦都会奏请显现出一颗有所不同的原子核。弦概念使物理学家们能让所辖光子运动自然现象的量子力学和直辖空间—一段时间规律的广义相对论“和平共处”,而且能将自然界中四个基本上的相互作用统一变成一个指令集。  但是仍有一两个难题。首先这些弦乐器太高了,从未有人看着过什么微粒有一点点像弦乐器。另外,弦方法论仅仅在享有10维或11维的时空中才起关键作用,这样的宇宙构成有三个大的空间维度、6个或者7个紧凑的内部空间维度以及一个一段时间维度。然而,这种小巧的空间维度以及不断波动的弦乐器本身的大小仅为一个质子大小的1021分之一。目前,并未自行来侦测这么微小的事物,所以,也并未推定的形式来通过实验表明或者证伪低音学说。  如果琴弦方法论是恰当的,那么弦将沦为时空中最小的球体。疑虑是一旦我们必须冒险到这么小的尺度,那我们固有的关于小和大的基本概念,也许不会实际上一成不变过来。格林说道:“当你测量到高音这么小的维度,整个地球就尽在你的掌控之中,因为银河系也比如说这样的大小开始,演化出我们今天所看到的样子。所以这个你指出是大于的其余部分,可能实际上包含了万事万物。你可以问道它是宇宙中最大者的物质,也可以放心大胆地问道,它就是整个星球。”    纳维—斯托克斯定理(Navier-Stoke equation)是一组说明了像液体和热空气这样的表面张力化学物质的方程,它们是一组非常可靠的公式,因为它们详细描述了大量对社会科学和经济发展有效率的情形的化学操作过程,可以使用建模天气状况、暖流、输油管中的水势、星系团中恒星的运动、翼型周围的西风带;也可以应用于飞行和机动车的设计、血液循环的研究、电厂的设计、污染振荡的分析等等。  但现在科学家们仍然难以正确地解释这套关系式。实际上,我们现在仍然不明白,纳维—斯托克斯定律是否是真的普遍存在一套国际标准化组织解。如果存有一个解出,其是叙述了任何流体的类型还是包括一些我们仍不认识的名为“局域”的点。如此却是,混乱的“天性”并不那么更容易捉摸。  化学家们和数学家们都不想明白,天气状况是仅仅难以预测还是其实就不不太可能预测?另外,虽然涡旋是日常专业知识中就可以遭遇的,但这类难题极难解法,有鉴于此,2000年5月,美国克雷高等数学研究室设立了一个100万美元的大奖,奖给对解释这一成因的高等数学学说做到实质性杰出贡献的人。

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