在人类科技发展的道路上,出现了很多伟大的物理学家,比如说牛顿、爱因斯坦、爱因斯坦被称为是近代最伟大的物理学家之一,爱因斯坦的伟大不仅仅在于他给人类科学探索指明了方向,更重要的是,爱因斯坦预言了很多神秘的天体,比如说黑洞,在100多年前,爱因斯坦就利用公式计算出了黑洞,不过当时连它自己都不相信黑洞会存在宇宙中,后来德国物理学家卡尔史瓦西给了黑洞一个精确的解释,他认为大量的物质集中在一点时,就会使周围产生视界,一旦进入这个视界,物体就会被吸进去,最终科学家把这种神秘的天体称为是黑洞,在100多年后的今天,随着人类科技的进步,人类终于拍到了第一张黑洞的照片,这也证明了爱因斯坦的理论是对的。
除了黑洞之外,科学家利用爱因斯坦的理论发现了重力波,后来还发现了引力波等等,到现在为止,爱因斯坦在物理学界的影响力也是最大的,曾经牛顿认为,天体运动主要是因为引力,根据牛顿的万有引力定律我们能够知道,任何有质量的物体都是有引力的,物体的质量越大,它的引力就越大,质量小的天体之所以会围绕质量大的天体转动,是因为质量大的天体引力比质量小的天体引力强大,所以质量大的天体会将其它天体全部吸引过来,这使得其它天体会围绕它转动,不过爱因斯坦却不这样认为,他认为引力是不存在的,质量小的天体之所以会围绕质量大的天体转动,是因为质量大的天体能够将宇宙薄膜压弯。
他认为我们的宇宙是一张巨大的薄膜,质量大的天体将宇宙薄膜压弯之后,质量小的天体自然就会围绕质量大的天体转动,如果按照爱因斯坦的理论,宇宙是一张巨大的薄膜,那么天体并不是漂浮在宇宙中,而是依附在宇宙薄膜上,根据爱因斯坦的这个理论,科学家们发现了重力波,而且完美解释了水星运动轨迹异常的问题,这说明爱因斯坦的这个猜测是对的,其实爱因斯坦最著名的是相对论,相对论是关于引力和时空的理论,不过相对论简单来说是对牛顿力学体系的一个修正,并不是革命的替代,虽然牛顿力学有一些错误的地方,但是它的适用范围也是很广阔的,在不超越光速的情况下,牛顿的理论完全适用。
(资料图片)
在超越光速的情况下,就必须利用爱因斯坦的相对论,在侠义相对论中最基本的两个原理是相对性原理和光速不变原理,相对性原理指的是:世界上的任何物质都在做相对运动,比如说我们静止的站在马路上,从我们身边行驶过一辆汽车,我们看到汽车是向前行驶的,而汽车里面的人看到我们是向后移动的,按理来说,我们并没有运动,但是相对于汽车来说,我们已经运动了,在宇宙中并没有完全静止的物体,任何物质都在做相对运动,对于不同的参考物,我们运动的速度也是不同的,光速不变原理指的是:光速是有极限性的,比如说你现在在一辆火车上,火车的速度是每秒100米。
然后你以每秒1米的速度在火车里面往前走,这时候你想象一下如果地面上有一个人,他测量你的速度会是多少?答案是101米,在地面上的人观测到的速度就是火车的速度加上人在火车上行走的速度,但是将实验对象换成光速以后,这一切就都变了,现在我们知道光速大约是每秒30万公里,如果我们在火车上面打开一个手电筒,在地面上计算这个光速,它并不是火车的速度加上光速的速度,而是只有光速的速度,这说明光速是恒定不变的,而广义相对论是在侠义相对论的基础上,把惯性参考系扩大到所有参考系,把引力等效为惯性系得出来的,如果说侠义相对论爱因斯坦没有提出,那么几十年后其它科学家也会提出来,但是如果爱因斯坦没有提出广义相对论,那么100多年后都没有人能够提出来。
这说明爱因斯坦确实非常伟大,而且爱因斯坦还创立了量子力学,在19世纪的时候,科学家发现用经典物理学没有办法解释微观世界,后来科学家们创立了量子力学,量子力学是由普朗克、玻尔、海森堡、薛定谔、德布罗意、费米、爱因斯坦、狄拉克等众多科学家一起创造出来的,在量子力学中,有很多经典的物理实验,比如说双缝干涉实验、薛定谔的猫、量子纠缠等等,通过这些实验,很多人认为量子力学非常诡异,量子力学的神秘就在于它具有不确定性。“上帝不会不掷骰子”是物理学史上最著名的言论之一,很多人认为这是对上帝信仰的一种表达,但事实真的是这样吗?
这句话取自爱因斯坦写给量子力学奠基人之一马克思.波恩的一封信,原话是:量子理论有很多贡献,但它很难让我们接近旧理论的秘密,无论如何,我相信他不会跟宇宙玩骰子。在爱因斯坦的眼中,物理学应该是严谨的,通过公式能够计算出未来,而且爱因斯坦也是通过公式证明了宇宙中的很多天体,根据爱因斯坦的理论我们能够知道,时间和速度是有关系的,当一个物体的速度越快时,它所使用的时间就会变短,当一个物体以光速飞行时,那么时间对于这个物体就是静止的,如果一个物体的飞行速度能够超越光速,那么时间就会倒流,如果按照爱因斯坦的理论,那么如果我们能够超越光速,是不是就能够回到过去?
不少科学家认为,就算是我们能够超越光速,那么我们也不可能改变过去发生的事情,不过我们能够追上过去的光子,看看过去的到底发生了什么,为了证明爱因斯坦的理论是对的,科学家们还专门做了实验,在20世纪50年代的时候,科学家们设计了一个特殊的钟表,这个钟表就是原子钟,原子钟的时间非常精准,在2000万年内,它的误差只有1秒钟,科学家利用高精度的原子钟实验验证了钟慢效应,科学家将四台原子钟分别放在两个飞机上,然后在地面上也放上一个原子钟,地面上的这个原子钟其实就是参照物,它能够计算出两个钟慢效应,一个是速度钟慢效应,另一个是引力钟慢效应。
实验开始后,飞机分别向两个不同的方向飞行,一次向东,一次向西,向东飞行的飞机,由于顺着地球自转的方向,所以相对于对面的速度就是飞机本身的速度加上地球自转的速度,而向西飞行的飞机就是飞机自身的速度减去地球自转的速度,最终得出,向东飞行的飞机原子钟比地面上的原子钟慢了59纳秒,而向西飞行的原子钟比地面上的原子钟快了273纳秒,这说明,物体的速度快慢和时间是有关系的,这也证明了爱因斯坦的理论是对的,虽然说爱因斯坦对于人类的贡献很大。但即使这样,人类还是无法将宇宙中所有的奥秘都解开,在我们的宇宙中依然存在很多我们不知道的神秘物质。
曾经爱因斯坦提出在宇宙中应该存在黑洞、白洞、虫洞,目前黑洞已经被科学家找到,但是白洞和虫洞还没有被发现,爱因斯坦认为,在黑洞的另一端可能存在一种神秘的天体,这种天体就是白洞,白洞的性质就是不断的喷发物质,黑洞吞噬后的物质会由白洞喷发出去,黑洞和白洞连接在一起就形成了虫洞,虫洞就是能够穿越时空的隧道,如果我们能够进入黑洞,说不定我们能够通过黑洞进入另一个宇宙空间,不过白洞和虫洞真的存在吗?现在科学家也没有办法确定,除了虫洞之外,还有反物质、暗物质等等,科学家认为,正物质和反物质是同样多的,在宇宙大爆炸后,宇宙中应该出现了同样多的正物质和反物质。
如果正物质和反物质相遇时,会发生湮灭反应,所以现在科学家在宇宙中发现了大量的正物质,而反物质却非常少,难道说反物质被隐藏起来了?是谁将反物质隐藏了起来?曾经著名的科学家爱因斯坦在晚年的时候也开始研究神学,而且在医院的时候,爱因斯坦还写了一部回忆录,上面的大概内容是,上帝创造了我们的宇宙,上帝生活在我们的宇宙中,控制着宇宙的一切,为什么爱因斯坦会认为一切都是被安排好的?因为在我们的宇宙中有很多无法解释的神秘现象,比如说天体运动的规律,虽然爱因斯坦已经用相对论解释清楚了天体运动的轨道,但是为什么天体是质量小的围绕质量大的转动。
难道不可以是质量大的围绕质量小的运动吗?而且在我们的宇宙中,有很多极限值,比如说温度的最低下限是零下273.15摄氏度,这个温度也被称为是绝对零度,那么绝对零度是如何产生的呢?科学家认为,温度的高低其实和粒子的运动速度有关系,当粒子运动的速度越快时,它所产生的温度越高,当粒子的运动速度越慢时,所产生的温度就越低,如果当粒子完全静止时,那么温度就达到了绝对零度,不过到现在为止,科学家并没有在宇宙中发现绝对零度,因为按照爱因斯坦的相对论,任何物体都在做相对运动,就算是粒子处于静止状态,但是它相对于其它物质也是运动的,所以根本不存在完全静止的粒子。
既然如此,那么温度也不可能达到绝对零度,如果说温度达到了绝对零度,那么只有一个可能,就是宇宙死亡了,只有宇宙死亡以后,宇宙中所有的物体才能够完全静止,这时候宇宙中没有恒星、没有行星、没有任何物质,而粒子也相对于完全静止,所以温度就达到了最低,而最高的温度是宇宙大爆炸时所产生的温度,现代科学认为,我们的宇宙起源于138亿年前的宇宙大爆炸,在138亿年前,有一颗奇点发生了爆炸,奇点是一个质量无限大、能量无限大、热量无限大、密度无限大、体积无限小的点。这个点爆炸以后,宇宙快速的向四周膨胀,经过138亿年的时间,宇宙才膨胀成我们现在看到的样子。
宇宙中的天体都是在宇宙大爆炸之后产生的,宇宙大爆炸就是典型的能量转化为物质的案例,虽然现在我们还不知道宇宙大爆炸是不是正确的,但是在科学界,很多科学家都认可宇宙大爆炸的理论,不过让科学家想不通的是,奇点是如何产生的?在我们现有的物理学上,就不应该存在无限大、或者无限小的物质,这违背了物理学体系,但是科学家没有办法解释奇点,所以只能够用无限这个词来代替,如果宇宙真的是奇点大爆炸产生的,那么奇点是谁创造的呢?科学家认为,我们的宇宙并不是偶然存在的,一定有造物者,而这个造物者到底是不是上帝?科学家也无法确定。
小编认为,在宇宙大爆炸诞生初期,一定有一股初始力量促使了这一切的发生,而这股力量是谁发出的,现在科学家也不清楚,如果说我们的宇宙真的是被设计出来的,那么我们存在的意义又是什么呢?既然宇宙能够被创造出来,那么我们的人生会不会也是设定好的,从我们出生以后,我们的命运就注定了?虽然现在人类还无法解答这个问题,但是人类是地球上最有智慧的生命,人类的科技在不断的进步和发展,未来随着人类科技的发展,说不定我们能够解开这个奥秘,对此,大家认为我们的宇宙是上帝创造的吗?