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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(tai)陽(yang)非常(chang)炙熱,這是(shi)由(you)于它巨(ju)大(da)的質(zhi)量——幾萬億(yi)億(yi)噸——產生了巨(ju)大(da)的引力,導致它的內(nei)核承(cheng)受強大(da)的壓力。這個道(dao)理好比給自行(xing)車(che)打氣(qi)(qi),壓力導致溫(wen)度上升,車(che)胎會變熱。如果太(tai)陽(yang)不是(shi)由(you)氫氣(qi)(qi)組成(cheng),而(er)是(shi)香蕉,那么(me)它也(ye)(ye)將產生足夠大(da)的壓力,因(yin)此也(ye)(ye)會產生足夠的高溫(wen)。因(yin)此無論太(tai)陽(yang)是(shi)由(you)氫氣(qi)(qi)組成(cheng),還是(shi)香蕉,或者室(shi)外家具(ju),它本身的溫(wen)度差別(bie)都不大(da)。

2.組成人類的所有物質加起來也不過是方糖大小。

原(yuan)(yuan)子99.9999999999%都(dou)是真空(kong)(kong)(kong)區,打個(ge)比方,握拳,如果你(ni)的(de)拳頭相(xiang)(xiang)當(dang)于(yu)原(yuan)(yuan)子核(he)大(da)小(xiao),那么一(yi)個(ge)原(yuan)(yuan)子大(da)約相(xiang)(xiang)當(dang)于(yu)圣(sheng)保羅(luo)大(da)教(jiao)(jiao)堂(tang),如果這個(ge)原(yuan)(yuan)子是氫原(yuan)(yuan)子,那么它所包(bao)含的(de)氫原(yuan)(yuan)子就相(xiang)(xiang)當(dang)于(yu)一(yi)座空(kong)(kong)(kong)曠(kuang)大(da)教(jiao)(jiao)堂(tang)中央的(de)一(yi)只飛蛾。如果你(ni)將所有原(yuan)(yuan)子湊在一(yi)起,除(chu)去它們之間的(de)空(kong)(kong)(kong)間,那么空(kong)(kong)(kong)曠(kuang)的(de)大(da)教(jiao)(jiao)堂(tang)可(ke)以被壓縮成(cheng)一(yi)個(ge)小(xiao)核(he)、一(yi)個(ge)茶匙或者一(yi)塊(kuai)方糖(tang),但它的(de)質量卻重達50億(yi)噸,相(xiang)(xiang)當(dang)于(yu)整個(ge)人類質量總(zong)和的(de)10倍。

3.未來事件會影響過去發生的事

量子(zi)世界存(cun)在(zai)各種詭異(yi)的(de)事實(shi)。雙縫(feng)實(shi)驗(yan)表(biao)明光(guang)具有(you)波粒(li)二象性(xing)。但更奇怪的(de)是,根據(ju)(ju)物理學(xue)家約翰·維勒(JohnWheeler)1978年提(ti)出(chu)(chu)(chu)并由科研人(ren)員于2007年進(jin)行的(de)一(yi)項(xiang)實(shi)驗(yan)表(biao)明,目前觀測的(de)一(yi)顆粒(li)子(zi)的(de)行為會(hui)影響(xiang)到另一(yi)顆粒(li)子(zi)過去的(de)行為。根據(ju)(ju)雙縫(feng)實(shi)驗(yan),如果你觀測到兩條(tiao)細縫(feng)光(guang)穿過,你逼迫它表(biao)現出(chu)(chu)(chu)粒(li)子(zi)的(de)特性(xing),如果你不這么做(zuo),而觀測它落入(ru)細縫(feng)之后在(zai)屏幕上的(de)情形會(hui)發現,它表(biao)現出(chu)(chu)(chu)波的(de)特性(xing)。

但是如果(guo)你等待光透過細縫,然后觀測它穿過細縫的(de)(de)方式,這將(jiang)逆動地逼迫(po)光必須(xu)以(yi)粒子或者(zhe)波的(de)(de)特(te)性經過細縫。換句話說:因(yin)(yin)果(guo)關系(xi)具有逆反性:現(xian)在(zai)會(hui)影(ying)響過去(qu)。當然這項實(shi)驗只會(hui)影(ying)響幾(ji)(ji)分之一(yi)秒(miao)的(de)(de)時間,幾(ji)(ji)乎可(ke)以(yi)忽略。但維(wei)勒提出,可(ke)以(yi)以(yi)同(tong)樣(yang)的(de)(de)方式觀測來自(zi)遙遠恒星的(de)(de)光,它在(zai)途中因(yin)(yin)為引力作用(yong)發生(sheng)了彎曲。這意味(wei)著(zhu)現(xian)在(zai)觀測的(de)(de)事物(wu)會(hui)改變過去(qu)幾(ji)(ji)千年甚至幾(ji)(ji)百萬年發生(sheng)的(de)(de)事。

4.幾乎全部宇宙都看不見。

宇宙中(zhong)存(cun)在(zai)超過1000億個星(xing)系(xi),每個星(xing)系(xi)都(dou)存(cun)在(zai)100萬至一(yi)萬億顆恒星(xing)。我們(men)的(de)(de)太(tai)陽(yang)只是(shi)(shi)中(zhong)等大(da)小,很多(duo)恒星(xing)都(dou)比它大(da)得多(duo)。同時宇宙中(zhong)還存(cun)在(zai)大(da)量(liang)可(ke)見的(de)(de)物(wu)質(zhi)。但(dan)這些只占宇宙全(quan)部質(zhi)量(liang)的(de)(de)2%而已(yi)。那些不(bu)可(ke)見的(de)(de)物(wu)質(zhi)我們(men)稱之為“暗(an)物(wu)質(zhi)”,后者(zhe)大(da)約是(shi)(shi)正常(chang)物(wu)質(zhi)的(de)(de)6倍(bei)多(duo)。更讓(rang)人困惑(huo)不(bu)已(yi)的(de)(de)是(shi)(shi),剩下的(de)(de)是(shi)(shi)我們(men)稱之為“暗(an)能量(liang)”的(de)(de)東西,它揭示(shi)了宇宙的(de)(de)明顯擴張,然(ran)而,沒有人知(zhi)道暗(an)能量(liang)或者(zhe)暗(an)物(wu)質(zhi)是(shi)(shi)什么。

5.物質的移動速度可以超過光速,光速并非最快的。

在(zai)真(zhen)空里光(guang)(guang)速(su)(su)是(shi)恒定(ding)的(de)30萬(wan)千(qian)米每秒。然而(er)(er)光(guang)(guang)并非(fei)總在(zai)真(zhen)空環境下移動,比如(ru)在(zai)水里光(guang)(guang)子傳播速(su)(su)度大(da)約是(shi)前(qian)者(zhe)的(de)3/4。在(zai)核反應堆里,有的(de)粒子被加速(su)(su)到非(fei)常(chang)高(gao)的(de)速(su)(su)度,如(ru)果它經過一個(ge)(ge)能夠(gou)將光(guang)(guang)速(su)(su)減慢的(de)絕緣(yuan)介質里,那么它的(de)速(su)(su)度實際上(shang)比周圍(wei)光(guang)(guang)速(su)(su)更快(kuai)。當這個(ge)(ge)現(xian)(xian)象發生時,它會產(chan)生一種名為切連科夫輻(fu)射(Cherenkovradiation)的(de)藍色的(de)光(guang)(guang),它類似于音(yin)爆現(xian)(xian)象,只是(shi)對象是(shi)光(guang)(guang)而(er)(er)已。

目前(qian)為(wei)(wei)止記錄最(zui)慢(man)的光(guang)速(su)是(shi)通(tong)過被冷卻(que)到接近(jin)絕對(dui)零度(du)的銣(ru)的速(su)度(du),為(wei)(wei)17米每秒——相當(dang)于38英里每小時,在那個(ge)時候(hou)銣(ru)會(hui)形成一種被稱為(wei)(wei)愛因(yin)斯坦凝聚態(tai)的奇怪狀態(tai)。光(guang)也通(tong)過同樣的方式實現了完(wan)全的停(ting)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。

根據宇宙目前的(de)(de)(de)(de)(de)標(biao)準模(mo)型,可觀測(ce)到的(de)(de)(de)(de)(de)宇宙——包含(han)幾十億顆(ke)星系和(he)上萬億顆(ke)恒星——只是平(ping)行存在的(de)(de)(de)(de)(de)無限(xian)多(duo)個(ge)宇宙中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)其中(zhong)一個(ge),就像(xiang)泡(pao)沫里的(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)肥皂泡(pao)而(er)已(yi)。由(you)于存在無限(xian)多(duo)個(ge)宇宙,因(yin)此(ci)此(ci)刻上演了(le)每一種可能。但是此(ci)刻可能發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)現象(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)量(liang)卻是有(you)限(xian)的(de)(de)(de)(de)(de),這是因(yin)為有(you)限(xian)數(shu)(shu)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)事(shi)件會產(chan)生(sheng)有(you)限(xian)數(shu)(shu)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)結果(guo),事(shi)件的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)量(liang)可以(yi)(yi)非常巨大,但是有(you)限(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)。所(suo)以(yi)(yi)此(ci)刻的(de)(de)(de)(de)(de)這件事(shi),作者(zhe)正(zheng)在寫下(xia)以(yi)(yi)上這些文字(zi),而(er)讀(du)者(zhe)正(zheng)在閱讀(du)這樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)文字(zi),一定已(yi)經(jing)發生(sheng)了(le)無數(shu)(shu)多(duo)次(ci)(ci)。更(geng)令人驚訝不已(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)是,我(wo)們甚至(zhi)能夠算出距離(li)我(wo)們最近的(de)(de)(de)(de)(de)二重生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)位置:10的(de)(de)(de)(de)(de)10次(ci)(ci)方(fang)至(zhi)10的(de)(de)(de)(de)(de)28次(ci)(ci)方(fang)。

7.黑洞并不是黑的。

黑(hei)洞(dong)非(fei)常灰暗,但并不是(shi)(shi)(shi)黑(hei)的(de)(de)。它(ta)略微(wei)發出(chu)(chu)整個光譜(pu)的(de)(de)光,包括可(ke)見(jian)光。這種輻射被稱為“霍金輻射”,該現象是(shi)(shi)(shi)由(you)劍橋大學前盧卡(ka)斯(si)數學教授史(shi)蒂芬(fen)·霍金(StephenHawking)提出(chu)(chu)的(de)(de)。由(you)于(yu)黑(hei)洞(dong)持(chi)續發光,它(ta)將失去(qu)質(zhi)量,最(zui)終蒸(zheng)發,除(chu)非(fei)它(ta)找到另一個質(zhi)量源維(wei)持(chi)它(ta)的(de)(de)存(cun)在,比如(ru)星際(ji)氣體或光。小(xiao)型黑(hei)洞(dong)與較(jiao)大黑(hei)洞(dong)相比,考慮到自身的(de)(de)質(zhi)量,它(ta)釋放出(chu)(chu)的(de)(de)輻射較(jiao)多,所以如(ru)果某(mou)些理(li)論(lun)是(shi)(shi)(shi)正(zheng)確的(de)(de),那么,大型強(qiang)子對撞機通過粒子撞擊產生(sheng)的(de)(de)微(wei)小(xiao)孔將會幾(ji)乎立即蒸(zheng)發。科學家通過檢測輻射應(ying)該能夠觀(guan)測到這種衰變。

8.對宇宙的基本描述并不適用于過去、現在或者未來

根據(ju)狹義相對(dui)論,并不(bu)存在過(guo)去(qu)、未(wei)來或者(zhe)現在這(zhe)樣(yang)的(de)(de)事。時間(jian)框架是相對(dui)的(de)(de):我(wo)有(you)(you)一(yi)個,你有(you)(you)一(yi)個,Gliese581的(de)(de)第三(san)個行星也有(you)(you)一(yi)個。我(wo)們(men)的(de)(de)時間(jian)框架非(fei)常類(lei)似(si),是因為我(wo)們(men)以相似(si)的(de)(de)速(su)度移(yi)(yi)動(dong)。如果我(wo)們(men)以不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)速(su)度移(yi)(yi)動(dong),我(wo)們(men)將會發現我(wo)們(men)衰(shuai)老(lao)的(de)(de)速(su)度有(you)(you)快(kuai)有(you)(you)慢(man)(man)。同(tong)(tong)樣(yang)的(de)(de),如果我(wo)們(men)其(qi)中某人(ren)距離(li)類(lei)似(si)地(di)(di)球這(zhe)樣(yang)的(de)(de)引力(li)源比其(qi)它人(ren)更近(jin),那(nei)么(me),他(ta)衰(shuai)老(lao)的(de)(de)速(su)度也比其(qi)它人(ren)慢(man)(man)。GPS衛星移(yi)(yi)動(dong)速(su)度非(fei)常快(kuai),并且距離(li)地(di)(di)球非(fei)常遠,因此它們(men)內部的(de)(de)時鐘(zhong)顯示的(de)(de)時間(jian)與地(di)(di)球表面的(de)(de)有(you)(you)所不(bu)同(tong)(tong)。

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(ta)(ta)的(de)(de)反物質——正電(dian)子(zi)(zi),兩(liang)者(zhe)(zhe)(zhe)會(hui)湮滅并釋放能量,兩(liang)個光(guang)子(zi)(zi)都(dou)會(hui)隨(sui)著爆炸消(xiao)失(shi)。亞原子(zi)(zi)粒(li)(li)子(zi)(zi),諸如(ru)光(guang)子(zi)(zi)和夸克,都(dou)有一(yi)(yi)(yi)(yi)種(zhong)名為(wei)(wei)“旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)”的(de)(de)特(te)征,但(dan)它(ta)(ta)并非真(zhen)的(de)(de)在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan),但(dan)它(ta)(ta)們表現(xian)出(chu)似乎在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)的(de)(de)特(te)性。當(dang)兩(liang)者(zhe)(zhe)(zhe)同(tong)時(shi)產生時(shi),它(ta)(ta)們的(de)(de)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)方(fang)向(xiang)(xiang)必須能夠互(hu)相(xiang)抵(di)消(xiao):也(ye)就是兩(liang)者(zhe)(zhe)(zhe)的(de)(de)行為(wei)(wei)恰(qia)恰(qia)相(xiang)反。由于量子(zi)(zi)行為(wei)(wei)的(de)(de)不可(ke)(ke)預測(ce)性,我(wo)們幾乎無(wu)法(fa)事先(xian)確定哪(na)一(yi)(yi)(yi)(yi)顆(ke)粒(li)(li)子(zi)(zi)“順時(shi)針(zhen)”轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)而(er)另(ling)(ling)一(yi)(yi)(yi)(yi)顆(ke)“逆時(shi)針(zhen)”轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)。直到我(wo)們觀(guan)測(ce)到其中一(yi)(yi)(yi)(yi)顆(ke)粒(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan),才可(ke)(ke)以確定兩(liang)者(zhe)(zhe)(zhe)都(dou)在旋(xuan)(xuan)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)。然而(er),更詭異(yi)的(de)(de)是,當(dang)你觀(guan)測(ce)到一(yi)(yi)(yi)(yi)顆(ke)粒(li)(li)子(zi)(zi)時(shi),它(ta)(ta)可(ke)(ke)能忽然順時(shi)針(zhen)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan)或(huo)逆時(shi)針(zhen)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan),無(wu)論它(ta)(ta)朝哪(na)個方(fang)向(xiang)(xiang)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan),另(ling)(ling)一(yi)(yi)(yi)(yi)個粒(li)(li)子(zi)(zi)都(dou)是同(tong)時(shi)朝著反方(fang)向(xiang)(xiang)轉(zhuan)(zhuan)(zhuan),即使這顆(ke)粒(li)(li)子(zi)(zi)可(ke)(ke)能位于宇宙的(de)(de)另(ling)(ling)一(yi)(yi)(yi)(yi)端。這一(yi)(yi)(yi)(yi)現(xian)象已經在實驗(yan)中出(chu)現(xian)過(guo)。

10.你移動速度越快,質量越大

如(ru)果(guo)(guo)你奔跑速(su)(su)(su)度(du)非常快,那(nei)(nei)么(me)你的(de)質量(liang)(liang)(liang)會增(zeng)加。這種質量(liang)(liang)(liang)的(de)上升并(bing)非永久性的(de),只是(shi)暫時的(de),并(bing)且增(zeng)加的(de)量(liang)(liang)(liang)非常少。光速(su)(su)(su)是(shi)宇(yu)宙的(de)速(su)(su)(su)度(du)極限,如(ru)果(guo)(guo)某樣事物以接(jie)近光速(su)(su)(su)的(de)速(su)(su)(su)度(du)移動,如(ru)果(guo)(guo)你幫忙推一把,它的(de)速(su)(su)(su)度(du)也不(bu)能增(zeng)加太多(duo),但是(shi)如(ru)果(guo)(guo)你給與(yu)它額外的(de)能量(liang)(liang)(liang),那(nei)(nei)么(me)能量(liang)(liang)(liang)就會轉為(wei)物質。根(gen)據相對論,質量(liang)(liang)(liang)和能量(liang)(liang)(liang)是(shi)等同的(de)。你投入的(de)能量(liang)(liang)(liang)越(yue)多(duo),質量(liang)(liang)(liang)越(yue)大。這在(zai)人類的(de)移動速(su)(su)(su)度(du)方面(mian)是(shi)可以忽略的(de),但是(shi)當你的(de)速(su)(su)(su)度(du)可以與(yu)光速(su)(su)(su)相媲美的(de)時候,那(nei)(nei)么(me)質量(liang)(liang)(liang)的(de)增(zeng)加將是(shi)迅速(su)(su)(su)而明顯的(de)。

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標簽: 宇宙探索
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