这些科学谜团将颠覆你的世界观(图)

 作者:贲耨辙     |      日期:2018-01-06 08:06:08
事物总是有开端的,那么时间是从什么时候开始的呢(图片来源:Adobe Stock) 有人说:“当我们不看它时,月亮是不存在的”难道世界真的如学者推测只是个幻境,是意识决定的,世界就存在于我们的意识之中这些科学谜团将颠覆你和我的世界观 2000多年前,孔老夫子在岸边看到河水没日没夜流个不停,感慨时光如流水,奔腾不息,一去不返,《论语》中留下了这样的记载:“子在川上日:‘逝者如斯夫!不舍昼夜’” “时间”是什么这个概念似乎每个人都清楚得很,但实际上却未必如此 很久以前古人就已经意识到,有些事物的存在很短暂,如天上的白云苍狗,有些事物的存在长得不可思议,比如天上日月星辰,从古到今都是同一个模样也许就是因为观察到了事物运动变化的长短差异,才让古人们产生了“时间”的概念 古人们发现,计量时间的最好办法,是找到一些以固定的周期循环变化的事物来做参照于是不管在地球上的哪一个角落,人们都不约而同地采用了同样的解决方案,那就是把一个春、夏、秋、冬四季轮回称作一年,把一个朔望月的循环称作一月,把一个昼夜交替称作一日,现在我们知道那分别代表着地球绕太阳公转一周、月亮绕地球公转一周和地球自转一周 为了准确计量时间,古人发明了“日晷”、“漏壶”等计时工具后来随着技术的进步,出现了更精密的仪器——钟表,现在最精确的原子钟,2000万年内误差不超过1秒,可见人类对于时间的把握,已经达到了何等精准的地步 到了这一步,人们对于时间的认识似乎已经是毫无悬念了 然而事实果真是这样吗不,对于时间,人们其实还存在着一大堆的疑问 从常识上看,事物总是有开端的,那么时间是从什么时候开始的呢大爆炸理论说宇宙诞生于137亿年前,那么时间就是从“奇点”开始的 但在奇点之前呢奇点之前的时间是怎样的时间起始之前还有时间吗 在以往人们的印象中,时间是在均匀流动着的假如把宇宙演化比作是一场规模宏大的电影,那么它的播放速度是恒定的,而且停不下来 但爱因斯坦的相对论打破了这一观念相对论表明,物体的运动速度越快,或者引力场越强,它的时间流速会变慢你能想像吗宇宙飞船上的时钟“滴答”一下,和地面上的时钟“滴答”一下,它的时间长度是不同的!假如你乘坐接近光速的飞船去茫茫宇宙中探险,10年后回到地球时,地球上有可能已经过去几千年了! 宇宙演化的这场电影原来不一定是匀速播放的,它可以慢播、快播,甚至还可以按暂停这一事实大大出乎人们原先的意料之外,也就不由地会想到一个更深层次的问题:它能不能倒播呢那可不可以返老还童呢时间的控制按键掌握在谁手里时光能够倒流吗现代科学无法回答 最神秘莫测的“量子论” 要说哪一种现代科学理论最神秘莫测,“量子论”假如排第二的话,没人敢排第一 量子论研究的是微观粒子世界中的现象这一理论的核心内容,主要包括海森堡的“不确定性原理”、波恩的“概率解释”以及玻尔的“互补原理”它们都是如此的诡异,能彻底颠覆你对世界的认知 在学习中学物理时,一般会碰到这样的题目,告诉你炮弹的初始位置在A点,初始速度是V,初始射角是θ(这些统称为炮弹的初始状态),让你计算在时间T之后,炮弹会在哪个位置,速度是多少 这个题目充分反映了经典力学对于世界的认识它认为任何事件都有前因后果,这种因果关系可以用科学定律来描述我们只要知道了“初始状态”,根据科学定律和方程,就可以预测事情的经过和结果 然而这个题目在量子论中却根本不成立经典力学眼中的世界是确定的,任何事物都有确定的状态,比如一个篮球,在每一时刻都有确定的位置和速度但在量子力学中,海森堡的“不确定性原理”说,粒子不可能同时具有确定的位置和速度(通常说动量),最多只能确定其中之一它表明,粒子根本就不像篮球那样,有确定的初始状态,粒子世界完全是一个不确定的世界 波恩的“概率解释”同样令人吃惊波恩说,在粒子世界中,我们没办法像预测篮球的运动轨迹那样,根据物理定律来预测粒子接下来的行踪粒子最终会出现在哪里,这完全是随机的,我们能够确定的只有概率想通过计算来确定粒子的踪迹,并不比用掷骰子确定来得更准确 爱坦斯坦对此十分反感,他说:“量子力学令人印象深刻,但是一种内在的声音告诉我它不是真的……我毫无保留地相信,上帝是不掷骰子的”但现实又跟他开了个玩笑,后来的事实一再证明他完全错了,上帝确实在掷骰子 假如前面这些说法已经让你难以接受,那么还有比它们更恐怖的,就是玻尔的“互补原理”,它居然认为世界是由意识决定的 玻尔说,粒子的状态非常奇特它有时候是粒子,有时候会变成波,这叫“波—粒二重性”转换的关键在于意识,当你观察它时,它就变成粒子呈现在你面前;当没人观察它时,它就变成波弥漫于整个空间 这段话要怎么理解呢波是虚无飘渺的东西,不是实体,而粒子却是实在的点状物体“互补原理”的意思是说,当没有人看粒子的时候,它就不是实在的东西,而是幽灵般的波;但当你一睁开眼睛,所有的幻影立刻消失,它马上变成一个实在的粒子,让你能够看到它 这还能算是科学理论吗它简直就是《聊斋》中的鬼故事! 量子论过于惊世骇俗,不可避免地引来了无数的攻击,然而那些设计来否定它的实验,却无不更加证明了它的正确性现在许多物理学家们,已经只顾埋头享受量子论带来的现实好处,再不去管它背后那令人毛骨悚然的哲学意义 我们眼中的宏观世界是由粒子组成的如果每一种粒子都是有人观察时才是实在的,没人观察时就只是一种虚幻的波,那么由它组成的整个世界应该也是如此这意味着什么难道真像乔治‧贝克莱主教说的那样,“存在就是被感知”,