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人类的想像力

已有 1970 次阅读 2019-1-5 19:40 |个人分类:物理思考|系统分类:观点评述| 想像力, 引力波, 夸克, 大爆炸

人类的想像力

任何一个时期想像力都是基础科学进步的源头。

A)牛顿

当牛顿认识到地上的物体与天上的物体都是相同的时候,万有引力才能产生。

B)爱因斯坦

当爱因斯坦认识到所有的惯性系中物理学的定律都是共同的时候,我们需要绝对空间吗?当然,这只在观测时适用。

对于非惯性系是否也有通用的定律呢?广义相对论就产生了。

爱因斯坦的所有的相对论都要有一个适用范围,只在观测时成立。

有一天人们忽视了相对论的适用范围,认为在存在的领域内相对论也是成立的,这就否定了绝对空间。

与今天的量子力学一道构成了现代物理学。

C)金字塔

金字塔的建立到今天目的性都不是很明确。我有一个大胆的设想:这是基于金字塔建立于欧几里德建立几何学之前,人们对于一些基本的知识会产生争论。我们想像,在埃及这样的一个农业古国,人们对于土地的依赖。每年的洪水泛滥,冲毁了土地之间的分界线,人们就必须对土地进行重新分划。这时人们肯定会有疑问产生,大片的土地是由一些小方块所组成的吗?或许说一些小方块能无缝地构造出整个的大地吗?

为了回答这个问题,人们就必须用自己的方法去证明。金字塔就是对这道题目的一个证明的过程。这就是为什么建造金字塔的石头都磨制得非常平。

而且,金字塔都建造得非常宏伟。

如果用这种眼光看金字塔,是不是感觉到建造金字塔是一件非常有意义的事情。

D)日晷

不知道是何年,也不知道是何处最早开始建造日晷。巨石阵(英国威尔特郡索尔兹伯巨石阵)由巨大的石头组成,每块约重50吨。它的主轴线、通往石柱的古道夏至日早晨初升的太阳,在同一条线上;另外,其中还有两块石头的连线指向冬至日落的方向。这也是一种日晷。一种巨大的日晷。

E)大爆炸

我们今天的人们也有想像力,非常丰富的想像力,从《圣经》中的创世纪想到大爆炸起源说。在《圣经》中“起初, 神创造天地。”在接下来的几天中又创造了其它的物体,第七天,已完成工作开始了休息。

下面是百度中的大爆炸词条

大爆炸开始时:约150亿年前,体积无限小,密度无限大,温度无限高,时空曲率无限大的点,称为奇点空间时间诞生于某种超时空——部分宇宙学家称之为量子真空(假真空),其充满着与海森堡不确定性原理相符的量子能量扰动。 [2] 

大爆炸后10-43秒(普朗克时间):约1032度,宇宙从量子涨落背景出现,这个阶段称为普朗克时间。在此之前,宇宙的密度可能超过每立方厘米1094克,超过质子密度1078倍,物理学上所有的力都是一种。(超对称)在这个阶段,宇宙已经冷却到引力可以分离出来,开始独立存在,存在传递引力相互作用引力子。宇宙中的其他力(强、弱相互作用和电磁相互作用)仍为一体。 [2] 

大爆炸后10-35秒:约1027度,暴涨期第一推动),引力已分离,夸克、玻色子轻子形成。此阶段宇宙已经冷却到强相互作用可以分离出来,而弱相互作用及电磁相互作用仍然统一于所谓电弱相互作用。宇宙也发生了暴涨,暴涨仅持续了10-33秒,在此瞬间,宇宙经历了100次加倍(2100

 

,得到的尺度是先前尺度的1030倍(暴涨的是宇宙本身,即空间与时间本身,并不违反光速藩篱)。暴涨前宇宙还在光子的相互联系范围内,可以平滑掉所有粗糙的点,暴涨停止时,今天所探测的东西已经在各自小区域稳定下来,而这被称为暴涨理论 [2] 

大爆炸后10-12秒:约1015度,粒子期,质子中子及其反粒子形成,玻色子、中微子、电子、夸克以及胶子稳定下来。宇宙变得足够冷,电弱相互作用分解为电磁相互作用和弱相互作用。轻子家族(电子、中微子以及相应的反粒子)需要等宇宙继续冷却10-4秒才能从与其他粒子的平衡相中分离出来。其中中微子一旦从物质中退耦,将自由穿越空间,原则上可以探测到这些原初中微子。 [2] 

大爆炸后0.01秒:约1000亿度,光子、电子、中微子为主,质子中子仅占10亿分之一,热平衡态,体系急剧膨胀,温度和密度不断下降。

大爆炸后0.1秒后:约300亿度,中子质子比从1.0下降到0.61

大爆炸后1秒后:约100亿度,中微子向外逃逸,正负电子湮没反应出现,核力尚不足束缚中子质子

大爆炸后10秒后:约30亿度,核时期,类稳定原子核(化学元素)形成。当宇宙冷却到109开尔文以下(约100秒后),粒子转变不可能发生了。核合成计算指出,重子密度仅占拓扑平宇宙所需物质的2%~5%,强烈暗示了其他物质能量的形式(非重子暗物质和暗能量)充满了宇宙 [2]  

大爆炸后35分钟后:约3亿度,原初核合成过程停止,尚不能形成中性原子

大爆炸后1011秒(104年),温度约为105开尔文,物质期。在宇宙早期历史中,光主宰着各能量形式。随着宇宙膨胀电磁辐射的波长被拉长,相应光子能量也跟着减小。辐射能量密度与尺度(R)和体积(4πR3/3)的乘积成反比例减小,即安1/R4减小,而物质的能量密度只是简单地与体积成1/R3反比例减小。一万年后,物质密度追上辐射密度且超越它,从那时起,宇宙和它的动力学开始为物质所主导。 [2] 

大爆炸后30万年后:约3000度,化学结合作用使中性原子形成,宇宙主要成分为气态物质,并逐步在自引力作用下凝聚成密度较高的气体云块,直至恒星恒星系统

我们可以用“大爆炸”替代“神”,用“10-N”替代“第几天”,也可以用“温度、粒子,恒星等”替代“日月星辰,天地万物”。这一改编无不洋溢着想像力。

F)夸克

物质是由一个个的微小的粒子组成的,粒子也应该由更小的粒子组成。那么一个中子应该由更小的粒子组成,这种粒子就是夸克。

在这里无不闪光着人类想像力的光芒。

G)引力波

电磁有电磁波,物质有物质波,引力肯定有引力波。那能有什么疑问吗?为什么不让我们的想像力再次放射光芒呢?

我们是一个充满想像力的时代,我为生于这样的一个时代而感到羞耻。




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