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人类对于宇宙的认知 , 一直在随着物理学的发展 , 变得越来越深刻 , 从地球到太阳系 , 从太阳系到银河系 , 我们一直在扩大探索的范围 , 换一个角度观察宇宙 , 看到的现象和规律也不同 , 因此人类在地球上总结的物理规律 , 就逐渐不够用了 。
牛顿 , 被认为是人类历史上最伟大的科学家之一 , 牛顿的经典力学让人类更深入的认知了周围的世界 , 同时推动了科学革命 , 为之后人类科学的高速发展打下了坚实的基础 , 但是在后续的发展中我们逐渐发现 , 经典力学其实是存在很大局限性的 。
经典力学和其他的经典力学可以相容 , 但是随着物理学的发展 , 我们发现经典力学在解释一些问题的时候 , 出现了一定的不一致 , 经典力学只适用于我们生活的宏观世界 , 不适用于微观世界和物体高速运动和超高质量物体 , 无法描述这些情况下发生的一些现象 。
只能说 , 江山代有才人出 , 各领风骚数百年 。 牛顿的经典力学体系影响了人类数百年 , 被无数的科学家视为不可撼动的真理 , 但是随着时间的推移 , 被世人视为真理的理论 , 也会出现问题 , 因为我们观察世界的角度不同 , 站在更高的地方 , 自然可以看得更远 。
而在这样的时代背景下 , 量子力学和相对论应运而生 , 相对论很好地揭示了物体在高速运动下出现的问题 , 还有强引力场下出现的问题 , 也可以用相对论来解决 , 相对论让我们更加直接的认知了引力 , 指出了引力的本质并不是力 , 而是物体对时空的影响 , 同时也重新定义了时空的概念 。
量子力学 , 则是解释微观世界难题的理论 , 微观粒子的运动规律和宏观世界中完全不同 , 所以比起相对论来说 , 量子力学中的一些现象更让人疑惑 。
从1900年开始 , 量子力学和相对论诞生 , 然后得到了长足的发展 , 时至今日已经成为了人类物理学的基础理论 , 可是和当初不一样 , 曾经经典力学一家独大 , 而现在量子力学和相对论完全是两个不同的派系 , 对于宇宙的阐述完全不同 , 甚至两个理论完全无法相容 。
【颠覆人类对宇宙认知的两张照片,让我们看到了理论的局限】
广义相对论中 , 预言了一种神奇的天体——黑洞 , 简单来说 , 就是引力强大到光都无法逃脱的天体 , 就是黑洞 。 而在后续的研究中 , 人类证明了黑洞的存在 , 并且在宇宙中发现了大量的黑洞 , 这些黑洞参与着宇宙的物质演化 , 同时黑洞的引力也在宇宙的物质结构中起到至关重要的作用 。
在量子力学中 , 存在一个神奇的现象——量子纠缠 , 量子纠缠被爱因斯坦称为“鬼魅一样的超远距离作用” , 同时量子纠缠也是目前唯一一个超远距离作用 , 如果不是量子纠缠不传递信息 , 这个现象的存在会直接打破我们的理论 。
而在人类科技的发展中 , 我们对于量子纠缠和黑洞的研究越来越深入 , 两张影响深远的照片诞生 , 它们分别是第一张黑洞的照片和第一张量子纠缠的照片 。 虽然这两个照片都经过了大量的电脑技术模拟 , 但是它们背后的意义 , 都足以改变我们对宇宙的认知 。
黑洞是宇宙中的“不可见天体” , 任何光线在进入黑洞的视界范围后 , 就会永远跌落进入黑洞内部 , 除非黑洞蒸发完全部的质量 , 否则这些光线和所携带的信息 , 永远无法重见天日 。
这个看似模糊的照片 , 其实耗费了科学家大量的时间和精力 , 为了拍摄这张照片 , 分布于地球各处的八颗射电望远镜 , 共同发力 , 组合在一起模拟出了一个和地球一样大的望远镜 , 被我们称为“事件视界望远镜” , 用了两年时间拍摄 , 又用了两年的时间处理图片 , 最终我们才看到了这个模糊的黑洞照片 。
可能你会提问 , 黑洞不是会吸收所有的光线吗?为什么我们还可以拍摄到它 , 并且在黑洞的周围 , 还存在橙色的高亮区域呢?因为这次观察的黑洞是一个超大质量黑洞 , 这个黑洞会吸收大量的物质 , 这些物质聚集在黑洞的外围 , 相互摩擦发热 , 就能发出光线被我们看到了 。
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