宇宙外面是什么?
【宇宙常识】☆宇宙外面是什么?
宇宙外面是什么?
我们所说的宇宙即使只有一个宇宙,即使实实在在地存在,也是一个被感知的宇宙。没有人或类人的智慧,或没有生物的感知,宇宙有甚于无。那么宇宙又是否存在呢?是人的存在决定了宇宙的存在,还是宇宙的存在孕育了可以感知宇宙存在的生物,宇宙的存在目的就是为了被感知吗?况且人或生物所感知的宇宙并不是真正的宇宙,只是一种镜象。
宇宙中的所有物质,在人类所见有形有物,只不过都是一些无形的能量物质罢了,实际并不存在形状,或者说,没有物体和能量的区别。比如一张桌子,有棱有角,四四方方,这不过是人体触摸的感觉和人脑将能量物质转换成人可以描述的形象。我们习惯于将仪器探测出来的现象转化为人类习惯的东西,其实很多时候是仪器描述的图形更接近真实现象。通过仪器,我们现在知道物质由分子组成,分子由原子组成,原子由原子核和电子组成,而原子核中的中子、质子以及电子又由什么组成,我们现在还不是很清楚,但今天的分析,有这些就足够了。电子是什么,电子为什么又有电磁波的性质(X光),它分明就是电磁波么,所以它能通过一些分子屏障。人眼将电磁波反映到脑中,人脑将这种类型的波理解成一种颗粒,就象把可见电磁波理解成一种颜色一样。由于电子相对游离,所以可以检测到它的波动。如果人的手可以精细到可以拿捏这个能量体,由于电磁的斥力,我们一定可以感觉它的形状,说不定不是现在所描述的粒子形状。对这一点,有些人可能不理解,可以做个比喻,我们都知道,电是无形也无色的能量,但如果电打击你一下,你分明可以感觉它的形状和坚硬度。电激发产生的电磁波也没有颜色,可是我们可以看见其中的可见电磁波部分,即闪电。而电子的质量,是通过场间的作用力计算出来的,场实质上是能量的表现。
如果象宏观物体一样计算大小,那么分子中几乎都是真空,原子核及电子简直微不足道的小。如果中子和质子也是这种类似空洞的话,那分子几乎可以百分百是真空。实际上的确如此,因为电子是波,是能量,中子和质子又何尝不是呢?只不过没有将中子、质子再往下细分。如果这些都是能量,是波,那么在高压下将之压缩为零大小是没有什么问题的,这个高压可以通过引力场获得。宇宙从无到有也就可以理解了。
百分百虚空的东西,我们怎么会有感觉。如继续以一张桌子为例。桌子有外形,包括颜色,可以阻挡光线,人在前面看不见桌子挡住的物体,手触碰桌子有感觉,不能穿桌而过,等等。首先,我们确定,桌子并不象我们习惯意识到的东西那样,是个用木料或塑料或金属制成的密实的物体,它实际上是个虚空,百分百是个空洞。我们肉眼所见触摸所及的物体,是能量体在我们人脑中的反映。我们感觉桌子是硬物,实际上是桌子与人体之间力的相斥,我们感觉它的轮廓,是这个内部相互作用的能量聚集体的边缘,我们感知它的颜色,是这个能量聚集体同外界能量交换中可见电磁波部分,我们不能透过桌子看东西,是因为可见电磁波不能通过这个能量聚集体。可见光的波长相对于原子的大小太长,无法分辨原子内部的事物。以可见光波长作参照,原子是个实体,原子和原子之间的排列间隙,相对于可见光波长也太小,不足以通过。人的视力分辨力及穿透力都是以可见光波长为前提,所以只凭人眼,人看不到桌子后面的东西,因此形成了桌子的轮廓。同时,上面也将到,人体触觉器官也无法通过桌子,通过视觉、触觉等感官认知,人才会产生桌子这个习惯概念。
但实际上,桌子是空的。应该说,桌子的形状其实是能量聚集体在人脑中的反映。
我们所说的宇宙,其实是镜像宇宙,与真实的宇宙是不同的,真实的宇宙是一个能量的虚空。习惯上称为物质的东西,都只是能量。由于我们的视力不能穿透这些能量聚集体,我们便有物的概念!宇宙中更有很多存在的东西,又不是人或生物所能感觉到的。人类感官的分辨能力有限,检视波段十分窄小,只能对宇宙中部分物体有感觉和显影,即使通过检测工具,人类所能感觉到的世界也只是真实世界的一小部分。人类只是把自己能感觉和显影的部分称为宇宙!
宇宙
宇宙
universe;co *** os
宇宙的诞生
我们现在观察到的宇宙,其边界大约有100多亿光年。它由众多的星系所组成。地球是太阳系的一颗普通行星,而太阳系是银河系中一颗普通恒星。我们所观察到恒星、行星、慧星、星系等是怎么产生的呢?
宇宙学说认为,我们所观察到的宇宙,在其孕育的初期,集中于一个很小、温度极高、密度极大的原始火球。在150亿年到200亿年前,原始火球发生大爆炸,从此开始了我们所在的宇宙的诞生史。
宇宙原始大爆炸后0.01秒,宇宙的温度大约为1000亿度。物质存在的主要形式是电子、光子、中微子。以后,物质迅速扩散,温度迅速降低。大爆炸后1秒钟,下降到100亿度。大爆炸后14秒,温度约30亿度。35秒后,为3亿度,化学元素开始形成。温度不断下降,原子不断形成。宇宙间弥漫着气体云。他们在引力的作用下,形成恒星系统,恒星系统又经过漫长的演化,成为今天的宇宙。
物质现象的总和。广义上指无限多样、永恒发展的物质世界,狭义上指一定时代观测所及的更大天体系统。后者往往称作可观测宇宙、我们的宇宙,现在相当于天文学中的“总星系”。
2003年2月份,美国国家航空航天局曾向全世界公布他们有关宇宙年龄的研究成果。根据其公布的资料显示,宇宙年龄应该为137亿岁。2003年11月份,国际天体物理学研究小组宣称,宇宙的确切年龄应该是141亿岁。地球的形成大约是距今45亿年。
词源考察 在中国古籍中最早使用宇宙这个词的是《庄子·齐物论》。“宇”的含义包括各个方向,如东西南北的一切地点。“宙”包括过去、现在、白天、黑夜,即一切不同的具体时间。战国末期的尸佼说:“四方上下曰宇,往古来今曰宙。”“宇”指空间,“宙”指时间,“宇宙”就是时间和空间的统一。后来“宇宙”一词便被用来指整个客观实在世界。与宇宙相当的概念有“天地”、“乾坤”、“六合”等,但这些概念仅指宇宙的空间方面。《管子》的“宙合”一词,“宙”指时间,“合”(即“六合”)指空间,与“宇宙”概念最接近。
在西方,宇宙这个词在英语中叫co *** os,在俄语中叫кocMoc ,在德语中叫ko *** os ,在法语中叫co *** os。它们都源自希腊语的κoσμoζ,古希腊人认为宇宙的创生乃是从浑沌中产生出秩序来,κoσμoζ其原意就是秩序。但在英语中更经常用来表示“宇宙”的词是universe。此词与universitas有关。在中世纪,人们把沿着同一方向朝同一目标共同行动的一群人称为universitas。在最广泛的意义上,universitas 又指一切现成的东西所构成的统一整体,那就是universe,即宇宙。universe和co *** os常常表示相同的意义,所不同的是,前者强调的是物质现象的总和,而后者则强调整体宇宙的结构或构造。
宇宙观念的发展 宇宙结构观念的发展 远古时代,人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态,他们通常按照自己的生活环境对宇宙的构造作了幼稚的推测。在中国西周时期,生活在华夏大地上的人们提出的早期盖天说认为,天穹像一口锅,倒扣在平坦的大地上;后来又发展为后期盖天说,认为大地的形状也是拱形的。公元前7世纪 ,巴比伦人认为,天和地都是拱形的,大地被海洋所环绕,而其中央则是高山。古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子,大地的中央则是尼罗河。古印度人想象圆盘形的大地负在几只大象上,而象则站在巨大的龟背上,公元前7世纪末,古希腊的泰勒斯认为,大地是浮在水面上的巨大圆盘,上面笼罩着拱形的天穹。
最早认识到大地是球形的是古希腊人。公元前6世纪,毕达哥拉斯从美学观念出发,认为一切立体图形中最美的是球形,主张天体和我们所居住的大地都是球形的。这一观念为后来许多古希腊学者所继承,但直到1519~1522年,葡萄牙的F.麦哲伦率领探险队完成了之一次环球航行后 ,地球是球形的观念才最终证实。
公元2世纪,C.托勒密提出了一个完整的地心说。这一学说认为地球在宇宙的中央安然不动,月亮、太阳和诸行星以及最外层的恒星天都在以不同速度绕着地球旋转。为了说明行星视运动的不均匀性,他还认为行星在本轮上绕其中心转动,而本轮中心则沿均轮绕地球转动。地心说曾在欧洲流传了1000多年。1543年,N.哥白尼提出科学的日心说,认为太阳位于宇宙中心,而地球则是一颗沿圆轨道绕太阳公转的普通行星。1609年,J.开普勒揭示了地球和诸行星都在椭圆轨道上绕太阳公转,发展了哥白尼的日心说,同年,G.伽利略则率先用望远镜观测天空,用大量观测事实证实了日心说的正确性。1687年,I.牛顿提出了万有引力定律,深刻揭示了行星绕太阳运动的力学原因,使日心说有了牢固的力学基础。在这以后,人们逐渐建立起了科学的太阳系概念。
在哥白尼的宇宙图像中,恒星只是位于最外层恒星天上的光点。1584年,G.布鲁诺大胆取消了这层恒星天,认为恒星都是遥远的太阳。18世纪上半叶,由于E.哈雷对恒星自行的发展和J.布拉得雷对恒星遥远距离的科学估计,布鲁诺的推测得到了越来越多人的赞同。18世纪中叶,T.赖特、I.康德和J.H.朗伯推测说,布满全天的恒星和银河构成了一个巨大的天体系统。F.W.赫歇尔首创用取样统计的 *** ,用望远镜数出了天空中大量选定区域的星数以及亮星与暗星的比例,1785年首先获得了一幅扁而平、轮廓参差、太阳居中的银河系结构图,从而奠定了银河系概念的基础。在此后一个半世纪中,H.沙普利发现了太阳不在银河系中心、J.H.奥尔特发现了银河系的自转和旋臂,以及许多人对银河系直径、厚度的测定,科学的银河系概念才最终确立。
18世纪中叶,康德等人还提出,在整个宇宙中,存在着无数像我们的天体系统(指银河系)那样的天体系统。而当时看去呈云雾状的“星云”很可能正是这样的天体系统。此后经历了长达170年的曲折的探索历程,直到1924年,才由E.P.哈勃用造父视差法测仙女座大星云等的距离确认了河外星系的存在。
近半个世纪,人们通过对河外星系的研究,不仅已发现了星系团、超星系团等更高层次的天体系统,而且已使我们的视野扩展到远达200亿光年的宇宙深处。
宇宙演化观念的发展 在中国,早在西汉时期,《淮南子·俶真训》指出:“有始者,有未始有有始者,有未始有夫未始有有始者”,认为世界有它的开辟之时,有它的开辟以前的时期,也有它的开辟以前的以前的时期。《淮南子·天文训》中还具体勾画了世界从无形的物质状态到浑沌状态再到天地万物生成演变的过程。在古希腊,也存在着类似的见解。例如留基伯就提出,由于原子在空虚的空间中作旋涡运动,结果轻的物质逃逸到外部的虚空,而其余的物质则构成了球形的天体,从而形成了我们的世界。
太阳系概念确立以后,人们开始从科学的角度来探讨太阳系的起源。1644年,R.笛卡尔提出了太阳系起源的旋涡说;1745年,G.L.L.布丰提出了一个因大彗星与太阳掠碰导致形成行星系统的太阳系起源说;1755年和1796年,康德和拉普拉斯则各自提出了太阳系起源的星云说。现代探讨太阳系起源z的新星云说正是在康德-拉普拉斯星云说的基础上发展起来。
1911年,E.赫茨普龙建立了之一幅银河星团的颜色星等图;1913年,H.N.罗素则绘出了恒星的光谱-光度图,即赫罗图。罗素在获得此图后便提出了一个恒星从红巨星开始,先收缩进入主序,后沿主序下滑,最终成为红矮星的恒星演化学说。1924年 ,A.S.爱丁顿提出了恒星的质光关系;1937~1939年,C.F.魏茨泽克和贝特揭示了恒星的能源来自于氢聚变为氦的原子核反应。这两个发现导致了罗素理论被否定,并导致了科学的恒星演化理论的诞生。对于星系起源的研究,起步较迟,目前普遍认为,它是我们的宇宙开始形成的后期由原星系演化而来的。
1917年,A.阿尔伯特·爱因斯坦运用他刚创立的广义相对论建立了一个“静态、有限、无界”的宇宙模型,奠定了现代宇宙学的基础。1922年,G.D.弗里德曼发现,根据阿尔伯特·爱因斯坦的场方程,宇宙不一定是静态的,它可以是膨胀的,也可以是振荡的。前者对应于开放的宇宙,后者对应于闭合的宇宙。1927年,G.勒梅特也提出了一个膨胀宇宙模型.1929年 哈勃发现了星系红移与它的距离成正比,建立了著名的哈勃定律。这一发现是对膨胀宇宙模型的有力支持。20世纪中叶,G.伽莫夫等人提出了热大爆炸宇宙模型,他们还预言,根据这一模型,应能观测到宇宙空间目前残存着温度很低的背景辐射。1965年微波背景辐射的发现证实了伽莫夫等人的预言。从此,许多人把大爆炸宇宙模型看成标准宇宙模型。1980年,美国的古斯在热大爆炸宇宙模型的 基础上又进一步提出了暴涨宇宙模型。这一模型可以解释目前已知的大多数重要观测事实。
宇宙图景 当代天文学的研究成果表明,宇宙是有层次结构的、物质形态多样的、不断运动发展的天体系统。
层次结构 行星是最基本的天体系统。太阳系 *** 有九大行星:水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星和冥王星。除水星和金星外,其他行星都有卫星绕其运转,地球有一个卫星 月球,土星的卫星最多,已确认的有17颗。行星 小行星 彗星和流星体都围绕中心天体太阳运转,构成太阳系。太阳占太阳系总质量的99.86%,其直径约140万千米,更大的行星木星的直径约14万千米。太阳系的大小约120亿千米。有证据表明,太阳系外也存在其他行星系统。2500亿颗类似太阳的恒星和星际物质构成更巨大的天体系统——银河系。银河系中大部分恒星和星际物质集中在一个扁球状的空间内,从侧面看很像一个“铁饼”,正面看去�则呈旋涡状。银河系的直径约10万光年,太阳位于银河系的一个旋臂中,距银心约3万光年。银河系外还有许多类似的天体系统,称为河外星系,常简称星系。现已观测到大约有10亿个。星系也聚集成大大小小的集团,叫星系团。平均而言,每个星系团约有百余个星系,直径达上千万光年。现已发现上万个星系团。包括银河系在内约40个星系构成的一个小星系团叫本星系群。若干星系团集聚在一起构成更大、更高一层次的天体系统叫超星系团。超星系团往往具有扁长的外形,其长径可达数亿光年。通常超星系团内只含有几个星系团,只有少数超星系团拥有几十个星系团。本星系群和其附近的约50个星系团构成的超星系团叫做本超星系团。目前天文观测范围已经扩展到200亿光年的广阔空间,它称为总星系。
多样性 天体千差万别,宇宙物质千姿百态。太阳系天体中,水星、金星表面温度约达700K,遥远的冥王星向日面的温度更高时也只有50K;金星表面笼罩着浓密的二氧化碳大气和 *** 云雾,气压约50个大气压,水星、火星表面大气却极其稀薄,水星的大气压甚至小于2×10-9毫巴;类地行星(水星、金星、火星)都有一个固体表面,类木行星却是一个流体行星;土星的平均密度为0.70克/厘米3,比水的密度还小,木星、天王星、海王星的平均密 度略大于水的密度,而水星、金星、地球等的密度则达到水的密度的5倍以上;多数行星都是顺向自转,而金星是逆向自转;地球表面生机盎然,其他行星则是空寂荒凉的世界。
太阳在恒星世界中是颗普遍而又典型的恒星。已经发现,有些红巨星的直径为太阳直径的几千倍。中子星直径只有太阳的几万分之一;超巨星的光度高达太阳光度的数百万倍,白矮星光度却不到太阳的几十万分之一。红超巨星的物质密度小到只有水的密度的百万分之一,而白矮星、中子星的密度分别可高达水的密度的十万倍和百万亿倍。太阳的表面温度约为6000K,O型星表面温度达30000K,而红外星的表面温度只有约600K。太阳的普遍磁场强度平均为1×10-4特斯拉,有些磁白矮星的磁场通常为几千、几万高斯(1高斯=10-4特斯拉),而脉冲星的磁场强度可高达十万亿高斯。有些恒星光度基本不变,有些恒星光度在不断变化,称变星。有的变星光度变化是有周期的,周期从1小时到几百天不等。有些变星的光度变化是突发性的,其中变化最剧烈的是新星和超新星,在几天内,其光度可增加几万倍甚至上亿倍。
恒星在空间常常聚集成双星或三五成群的聚星,它们可能占恒星总数的1/3。也有由几十、几百乃至几十万个恒星聚在一起的星团。宇宙物质除了以密集形式形成恒星、行星等之外,还以弥漫的形式形成星际物质。星际物质包括星际气体和尘埃,平均每立方厘米只有一个原子,其中高度密集的地方形成形状各异的各种星云。宇宙中除发出可见光的恒星、星云等天体外,还存在紫外天体、红外天体、X射线源、γ射线源以及射电源。
星系按形态可分为椭圆星系、旋涡星系、棒旋星系、透镜星系和不规则星系等类型。60年代又发现许多正在经历着爆炸过程或正在抛射巨量物质的河外天体,统称为活动星系,其中包括各种射电星系、塞佛特星系、N型星系、马卡良星系、蝎虎座BL型天体,以及类星体等等。许多星系核有规模巨大的活动:速度达几千千米/秒的气流,总能量达1055焦耳的能量输出,规模巨大的物质和粒子抛射,强烈的光变等等。在宇宙中有种种极端物理状态:超高温、超高压、超高密、超真空、超强磁场、超高速运动、超高速自转、超大尺度时间和空间、超流、超导等。为我们认识客观物质世界提供了理想的实验环境。
运动和发展 宇宙天体处于永恒的运动和发展之中,天体的运动形式多种多样,例如自转、各自的空间运动(本动)、绕系统中心的公转以及参与整个天体系统的运动等。月球一方面自转一方面围绕地球运转,同时又跟随地球一起围绕太阳运转。太阳一方面自转,一方面又向着武仙座方向以20千米/秒的速度运动,同时又带着整个太阳系以250千米/秒的速度绕银河系中心运转,运转一周约需2.2亿年。银河系也在自转,同时也有相对于邻近的星系的运动。本超星系团也可能在膨胀和自转。总星系也在膨胀。
现代天文学已经揭示了天体的起源和演化的历程。当代关于太阳系起源学说认为,太阳系很可能是50亿年前银河系中的一团尘埃气体云(原始太阳星云)由于引力收缩而逐渐形成的(见太阳系起源)。恒星是由星云产生的,它的一生经历了引力收缩阶段、主序阶段、红巨星阶段、晚期阶段和临终阶段。星系的起源和宇宙起源密切相关,流行的看法是:在宇宙发生热大爆炸后40万年,温度降到4000K,宇宙从辐射为主时期转化为物质为主时期,这时或由于密度涨落形成的引力不稳定性,或由于宇宙湍流的作用而逐步形成原星系,然后再演化为星系团和星系。热大爆炸宇宙模型描绘了我们的宇宙的起源和演化史:我们的宇宙起源于200亿年前的一次大爆炸,当时温度极高、密度极大。随着宇宙的膨胀,它经历了从热到冷、从密到稀、从辐射为主时期到物质为主时期的演变过程,直至10~20亿年前,才进入大规模形成星系的阶段,此后逐渐形成了我们当今看到的宇宙。1980年提出的暴涨宇宙模型则是热大爆炸宇宙模型的补充。它认为在宇宙极早期,在我们的宇宙诞生后约10-36秒的时候,它曾经历了一个暴涨阶段。
哲学分析 宇宙概念 有些宇宙学家认为,我们的宇宙是唯一的宇宙;大爆炸不是在宇宙空间的哪一点爆炸,而是整个宇宙自身的爆炸。但是,新提出的暴涨模型表明,我们的宇宙仅是整个暴涨区域的非常小的一部分,暴涨后的区域尺度要大于1026厘米,而那时我们的宇宙只有10厘米。还有可能这个暴涨区域是一个更大的始于无规则混沌状态的物质体系的一部分。这种情况恰如科学史上人类的认识从太阳系宇宙扩展到星系宇宙,再扩展到大尺度宇宙那样,今天的科学又正在努力把人类的认识进一步向某种探索中的“暴涨宇宙”、“无规则的混沌宇宙”推移。我们的宇宙不是唯一的宇宙,而是某种更大的物质体系的一部分,大爆炸不是整个宇宙自身的爆炸,而是那个更大物质体系的一部分的爆炸。因此,有必要区分哲学和自然科学两个不同层次的宇宙概念。哲学宇宙概念所反映的是无限多样、永恒发展的物质世界;自然科学宇宙概念所涉及的则是人类在一定时代观测所及的更大天体系统。两种宇宙概念之间的关系是一般和个别的关系。随着自然科学宇宙概念的发展,人们将逐步深化和接近对无限宇宙的认识。弄清两种宇宙概念的区别和联系,对于坚持马克思主义的宇宙无限论,反对宇宙有限论、神创论、机械论、不可知论、哲学代替论和取消论,都有积极意义。
宇宙的创生 有些宇宙学家认为,暴涨模型最彻底的改革也许是观测宇宙中所有的物质和能量从无中产生的观点,这种观点之所以在以前不能为人们接受,是因为存在着许多守恒定律,特别是重子数守恒和能量守恒。但随着大统一理论的发展,重子数有可能是不守恒的,而宇宙中的引力能可粗略地说是负的,并精确地抵消非引力能,总能量为零。因此就不存在已知的守恒律阻止观测宇宙从无中演化出来的问题。这种“无中生有”的观点在哲学上包括两个方面:①本体论方面。如果认为“无”是绝对的虚无,则是错误的。这不仅违反了人类已知的科学实践,而且也违反了暴涨模型本身。按照该模型,我们所研究的观测宇宙仅仅是整个暴涨区域的很小的一部分,在观测宇宙之外并不是绝对的“无”。现在观测宇宙的物质是从假真空状态释放出来的能量转化而来的,这种真空能恰恰是一种特殊的物质和能量形式,并不是创生于绝对的“无”。如果进一步说这种真空能起源于“无”,因而整个观测宇宙归根到底起源于“无”,那么这个“无”也只能是一种未知的物质和能量形式。②认识论和 *** 论方面。暴涨模型所涉及的宇宙概念是自然科学的宇宙概念。这个宇宙不论多么巨大,作为一个有限的物质体系 ,也有其产生、发展和灭亡的历史。暴涨模型把传统的大爆炸宇宙学与大统一理论结合起来,认为观测宇宙中的物质与能量形式不是永恒的,应研究它们的起源。它把“无”作为一种未知的物质和能量形式,把“无”和“有”作为一对逻辑范畴,探讨我们的宇宙如何从“无”——未知的物质和能量形式,转化为“有”——已知的物质和能量形式,这在认识论和 *** 论上有一定意义。
时空起源 有些人认为,时间和空间不是永恒的,而是从没有时间和没有空间的状态产生的。根据现有的物理理论,在小于10-43秒和10-33厘米的范围内,就没有一个“钟”和一把“尺子”能加以测量,因此时间和空间概念失效了,是一个没有时间和空间的物理世界。这种观点提出已知的时空形式有其适用的界限是完全正确的。正像历史上的牛顿时空观发展到相对论时空观那样,今天随着科学实践的发展也必然要求建立新的时空观。由于在大爆炸后10-43秒以内,广义相对论失效,必须考虑引力的量子效应,因此有些人试图通过时空的量子化的途径来探讨已知的时空形式的起源。这些工作都是有益的,但我们决不能因为人类时空观念的发展或者在现有的科学技术水平上无法度量新的时空形式,而否定作为物质存在形式的时间、空间的客观存在。
人和宇宙 从本世纪60年代开始,由于人择原理的提出和讨论,出现了人类存在和宇宙产生的关系问题。人择原理认为 ,可能存在许多具有不同物理参数和初始条件的宇宙,但只有物理参数和初始条件取特定值的宇宙才能演化出人类,因此我们只能看到一种允许人类存在的宇宙。人择原理用人类的存在去约束过去可能有的初始条件和物理定律,减少它们的任意性,使一些宇宙学现象得到解释,这在科学 *** 论上有一定的意义。但有人提出,宇宙的产生依赖于作为观测者的人类的存在。这种观点值得商榷。现在根据暴涨模型,那些被传统大爆炸模型作为初始条件的状态,有可能从极早期宇宙的演化中产生出来,而且宇宙的演化几乎变得与初始条件的一些细节无关。这样就使上述那种利用初始条件的困难来否定宇宙客观实在性的观点失去了基础。但有些人认为,由于暴涨引起的巨大距离尺度,使得从整体上去观测宇宙的结构成为不可能。这种担心有其理由,但如果暴涨模型正确的话,随着科学实践的发展,一定有可能突破人类认识上的困难。
宇宙
宇宙,是我们所在的空间,“宇”字的本义就是指“上下四方”。
地球是我们的家园;
而地球仅是太阳系的第三颗行星;
而太阳系又仅仅定居于银河系巨大旋臂的一侧;
而银河系,在宇宙所有星系中,也许很不起眼……
这一切,组成了我们的宇宙:
宇宙,是所有天体共同的家园。
宇宙,又是我们所在的时间,“宙”的本意就是指“古往今来”。
因为,我们的宇宙不是从来就有的,它也有着诞生和成长的过程。现代科学发现,我们的宇宙大概形成于二百亿年以前。在一次无比壮观的大爆炸中,我们的宇宙诞生了!(这就是著名的“大爆炸”理论。)
宇宙一经形成,就在不停地运动着。科学家发现,宇宙正在膨胀着,星体之间的距离越来越大。
宇宙没有开始,没有结束,没有边界,更没有诞生与毁灭,只有一个个阶段的结束与开始,我们现阶段的宇宙大概形成于二百亿年以前。在一次无比壮观的大爆炸中,这阶段的宇宙开始了!最新研究表明,大爆炸孕育于黑洞中,黑洞将所有物质,包括光子在内压到一个点,这时连电子,中子,质子等都已不存在(究竟是什么物质比电子还小呢?当代科技无法解释,暂称为夸克),这时发生了比核聚变更高等级的爆炸,这种爆炸的范围至少波及数十亿光年,又一个新的宇宙纪元就诞生了.
有人说爱因斯坦预言人类(地球)2060年毁灭,是真的吗?
随着 *** 的不断普及,网上经常会涌现出各种版本的预言,比如世界末日,人类灭绝,地球毁灭等等。造谣者为了增加可信度,还经常会说是:玛雅人或者霍金、爱因斯坦等名人的预言。
当然不排除有的科学家在一生当中确实会提出一些预言,爱因斯坦也不例外,但伟大的爱因斯坦提出的预言可不是什么人类毁灭、世界末日等这种预言,下面我们就来了解一下爱因斯塔以及他到底预言过什么。
阿尔伯特·爱因斯坦。
爱因斯坦是著名的科学家,现代物理学家等等,是人类历史上最伟大的科学家之一了,他一生的重要成就主要体现在物理学方面,开创了现代科学技术新纪元,被很多人称为“科学巨人”。
爱因斯坦的主要成就有提出光量子假说、解决了光电效应问题,还创立了狭义相对论和广义相对论等,其中狭义相对论的基础上又提出质能方程E=Mc^2,这为核能的开发奠定了理论基础。
之一个预言就是水星近日点进动。
大家应该都知道水星(包括地球)都是绕太阳运动轨道转动,并且呈现椭圆形状,而距离太阳最近的点则为近日点,由于受到其他行星的影响,水星的近日点很有可能会发生进动现象。
但对于水星近日点的进动科学家们还无法解释,于是科学家便认为太阳系很有可能还有一颗名为“火神星”的新行星存在,可能是由于这颗行星才导致了水星近日点发生“变轨”。
不过当时爱因斯坦并不认同,但后来地球、金星、火星等星球进动值与爱因斯坦的引力场方程计算出来的理论值却相符合了,由此证实了爱因斯坦此前的水星近日点进动验证是正确的;
第二个预言引力时间延迟
爱因斯坦在相对论中提出了处于强引力场内的天体,光的振动周期要比地球上的光震动周期要长,由此产生光谱线向红光波段偏移。
而到了在20世纪60年代的时候这个理论才被证实。在2010年的时候,科学家们也通过实验更加的证实了引力红移理论的科学性;
第三个预言就是引力透镜效应。
我们的潜意识中都认为光是直线传播的,可爱因斯坦却提出了光线引力偏折理论,这个用通俗的话来说指的就是光线并不会不受任何因素影响。
就是说当光线经过质量巨大的天体的时候,会由于天体周围产生的时空扭曲而光线会发射折射现象,就像我们平时使用的反光镜一样。
引力透镜效应是爱因斯坦最著名的理论之一,引力透镜效应1919年被英国人利用日全食证实了是正确的;
第四个预言就是引力时间延迟效应。
主要揭示的就是时空扭曲现象,就是当一个质量巨大的天体在进行自转时候,产生的自转速度和角动量会对周围空间造成一定的扭曲,简称时空扭曲现象。
这个科学预言首次是被英国物理学家马克·哈德利发现,这是在他在计算银河系星体自转发现了这些星体对周围的时空会产生一种拖拽作用,后来也在2004年美国发射的“引力探测器B”被进一步证实是正确的。
这是已经实现的预言,当然还有未实现的。
虫洞理论。
相信大家应该都清楚有质量的物体根本是不可能进行光速级别的运转,而要实现这一切只能是虫洞穿越。
迄今为止仍然有许多科学家们在虫洞方面进行了许多的研究,虽然还没有发现什么,但在未来并不是没有可能不会实现;
网上很多流传很火,但其实并不是爱因斯坦本人说的,下面列举两个。
其一就是蜜蜂消失人类也将消失,或许有人会一笑而过,虽然不是爱因斯坦本人预言的,但这也是有一定的理论支持的。
蜜蜂是一类勤劳的小动物,为我们人类的饮食做了许多的贡献,曾经有科学家调查发现在人类所利用的1330种作物中,其中占有1000多种都是需要蜜蜂来授粉。
可以试想一下,如果没有蜜蜂授粉,光靠人工智能的生活会变成什么样子呢?而且在2017年中科院动物研究所发布了一项研究成果,发现最近10年以来,中国的蜜蜂已经减少了10%左右;
然后就是2060年地球将会毁灭。
其实关于地球毁灭有很多诸如此类的预言,就像上世纪末流传的所谓 *** 预言、玛雅预言一样,说2012年会有世界毁灭灾难降临,结果我们地球还是好好的。
而关于这些预言可以说是科学家们在警告人类,可以认为这是一种大趋势的警告,是基于人类面临灾难的警告,目前看来我们地球环境正在不断恶化,但是关于2060年地球毁灭这种话,很明显就是站不住脚的谣言。
爱因斯坦生前有什么预言?成真了吗?
爱因斯坦是世界上著名的物理学家,创立了狭义相对论和广义相对论,开创了现代科学技术新纪元,被公认为是继伽利略、牛顿之后最伟大的物理学家。你可能还不知道爱因斯坦不仅是一位著名的物理学家,而且还是一个神奇的预言家。爱因斯坦有7大预言,已经实现了4个,目前只有3个尚未实现,其中2个令人担忧,直接预言人类将会毁灭。那么,爱因斯坦的这个两个预言到底是什么,会不会实现呢?今天,我们就一起来一探究竟。
爱因斯坦的7大预言
爱因斯坦的7大预言分别是引力波的预言、宇宙学常数的预言、引力透镜的预言、玻色-爱因斯坦凝聚态的预言、时空扭曲的预言、2060年世界末日预言、蜜蜂预言。其中前4个预言已经在不同的时间实现了,最后就时空扭曲的预言、2060年世界末日预言、蜜蜂预言这个三个预言还没有实现。
时空扭曲预言
时空扭曲预言,可以简单理解为虫洞预言,爱因斯坦认为宇宙中可能存在因为时空弯曲连接的“点”,它们被称为虫洞。穿越虫洞就可以实现时空的跨越,这是有理论依据的,但目前并没有在宇宙中发现它们的身影。
一旦我们真的发现了这个所谓“虫洞”,人类穿越历史不再只是一个梦,想想就感觉好奇妙呀!
2060年世界末日预言
一天,一份从未被世人所知的手札,在某一天被爱因斯坦故居的一位研究人员所发现,让人震惊的是,这份手札竟然是一个预言:预言2060年世界将会毁灭。随着瘟疫和战争的爆发(核战争),世界将会毁灭,人类也终将会从地球上消失。
爱因斯坦的理论为核能的开发奠定了理论基础,为帮助对抗纳粹,他建议制造 *** ,直接促成了曼哈顿计划的启动,从而使美国造成了 *** 。但是在 *** 造出来后,爱因斯坦后悔了,他自认一生更大错误就是建议研制 *** ,并且积极倡导和平、反对使用核武器,并签署了《罗素—爱因斯坦宣言》。
2060年世界末年的预言,不论是否会实现,但是自从人类有了 *** 之后,人类毁灭世界变得轻而易举,按一下按钮,整个世界可能真的就毁灭了。细思极恐,希望世界各国都能彻底地销毁核弹,关上这个潘多拉的魔盒。
蜜蜂预言
传言称爱因斯坦曾经说过:“如果蜜蜂消失了,那么人类文明会在四年内也彻底的消失灭绝。”在道理上其实可以解释,因为蜜蜂在自然界有着非常重要的作用,可以帮助很多植物进行授粉,在人类所利用的1330种作物中,有1000多种需要蜜蜂授粉。一旦没有了小小的蜜蜂,真是后果不堪设想。
当然,也有人说即使蜜蜂消失,我们人类还可以人工授粉呀,预言蜜蜂消失,人类灭绝这也太危言耸听了。关于这个预言我们可能理解有点狭隘了,爱因斯坦蜜蜂消失的预言可能只是举一个例子,说的是生物圈的破坏,会引发蝴蝶效应,最后祸及人类,导致灭亡。
同时,关于蜜蜂预言,也有人认为这个预言并非是爱因斯坦的预言,耶路撒冷希伯莱大学的Roni Grosz博士就曾表示,没有任何证据表明爱因斯坦曾说过或者写过这样的言论,物理界的泰斗去讨论生物界的事情,像爱因斯坦这样的聪明人是不会干的。
结语
关于2060年世界末日预言和蜜蜂预言,不论是否是爱因斯坦的预言,也不论是否真的会预言成真,但是这两个预言都与我们人类的生存息息相关,都引人深省,需要我们都去做点什么。
宇宙的形成
宇宙的起源
宇宙是广漠空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。 宇宙是物质世界,它处于不断的运动和发展中。
《淮南子.原道训》注:“四方上下曰宇,古往今来曰宙,以喻天地。”即宇宙是天地万物的总称。
千百年来,科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。直到今天,科学家们才确信,宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的。
在爆炸发生之前,宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起,并浓缩成很小的体积,温度极高,密度极大,之后发生了大爆炸。
大爆炸使物质四散出击,宇宙空间不断膨胀,温度也相应下降,后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命,都是在这种不断膨胀冷却的过程中逐渐形成的。
然而,大爆炸而产生宇宙的理论尚不能确切地解释,“在所存物质和能量聚集在一点上”之前到底存在着什么东西?
“大爆炸理论”是伽莫夫于1946年创建的。它是现代宇宙系中最有影响的一种学说,又称大爆炸宇宙学。与其他宇宙模型相比,它能说明较多的观测事实。它的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,宇宙体系并不是静止的,而是在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化。这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发。
根据大爆炸宇宙学的观点,大爆炸的整个过程是:在宇宙的早期,温度极高,在100亿度以上。物质密度也相当大,整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀,结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时,中子开始失去自由存在的条件,它要么发生衰变,要么与质子结合成重氢、氦等元素;化学元素就是从这一时期开始形成的。温度进一步下降到100万度后,早期形成化学元素的过程结束。
宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时,辐射减退,宇宙间主要是气态物质,气体逐渐凝聚成气云,再进一步形成各种各样的恒星体系,成为我们今天看到的宇宙。
大爆炸宇宙学
大爆炸宇宙学是现代宇宙学中最有影响的一种学说,与其它宇宙模型相比,它能说明较多的观测事实。它的主要观点是认为我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,宇宙体系并不是静止的,而是在不断地膨胀,使物质密度从密到稀地演化。这一从冷到热,从密到稀的过程如同一次规模很大的爆发。
根据大爆炸宇宙学的观点,大爆炸的整个过程是:在宇宙的早期,温度极高,在100亿度以上。物质密度也相当大,整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀,结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时,中子开始失去自由存在的条件,它要么发生衰变,要么与质子结合成重氢、氦等元素;化学元素就是从这一时期开始形成的。
温度进一步下降到100万度后,早期形成化学元素的过程结束。宇宙间的物质主要是质子、电子、光子和一些比较轻的原子核。当温度降到几千度时,辐射减退,宇宙间主要是气态物质,气体逐渐凝聚成气云,再进一步形成各种各样的恒星体系,成为我们今天看到的宇宙。
大爆炸模型能统一说明以下几个观测事实:
1、大爆炸理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的,因而任何天体的年龄都应比自温度至今天这一段时间为短,即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。
2、观测到河外天体有系统性的谱线红移,而且红移与距离大体成正比。如果用多普勒效应来解释,那么红移就是宇宙膨胀的反映。
3、在各种不同天体上,氦丰度相当大,而且大都是30%。用恒星核反应机制不足以说明为什么又如此多的氦。而根据大爆炸理论,早期温度很高,产生氦的效率也很高,则可以说明这一事实。
4、根据宇宙膨胀速度以及氦丰度等,可以具体计算宇宙每一历史时期的温度。大爆炸理论的创始人之一伽莫夫曾预言今天的宇宙已经很冷,只有绝对温度几度。1965年,果然在微波波段上探测到具有热辐射谱的微波背景辐射,温度大约为3K。这一结果无论在定性上或者定量上都与大爆炸理论的预言相符。但是,在星系的起源和各向同性分布等方面,大爆炸宇宙学还存在一些未解决的困难问题。
宇宙自然选择学说简介
为什么宇宙会是我们观测到的这副样子?为什么它具有目前已测知的那些基本常数值?80年代初,在宇宙创生大爆炸框架下发展了目前更流行的暴胀宇宙模型:宇宙在大爆炸后不到1秒的时间里膨胀了大约10-30倍,大约和橘子一般大小,然后开始以较稳定的膨胀速率,直到现在,大约150亿年,成为目前的样子。在这个过程中,物质“疙瘩”逐步形成了星系、恒星以及生命。这个模型暴胀期的长短是个关键。若稍短,物质为充分散开,原生宇宙就有重新坍缩为起点;若稍长,原生宇宙的物质则过于分散,形不成星系和恒星,自然也就不会出现生命和人类。因此出现了暴胀为何如此精确的问题,按照现行的物理学基本定律,大爆炸产生的宇宙其“自然尺寸”应该只有亚原子大小,即普克郎长度10 ^-35量级,而这样的宇宙是短命的。前苏联科学家林德提出“自我增殖的宇宙”概念——“最有可能的是,我们正在研究的宇宙是由早期的若干宇宙所形成的。”1987年霍金进一步提出了“婴儿宇宙”模型,两个大宇宙通过一个细“管子”连接起来,这个细管子称为“虫洞”,大宇宙为母宇宙,可能存在着从母宇宙分岔出去的另一端是自由的虫洞,这样的管子成为子宇宙、婴儿宇宙。就是说除了我们生存的宇宙之外还可能存在着众多的由虫洞连接起来的其他宇宙。1992年,萨莫林在前人基础上提出了宇宙自然选择学说。母宇宙是空间闭合的,犹如一个黑洞,该黑洞在生存了一段时间后坍缩为一个奇点,奇点又会反弹爆炸膨胀为新的下一代宇宙。这个学说的要点是,子宇宙中的物理常数较之母宇宙的物理常数会有小的、或强或弱的随机变异,新生的婴儿宇宙在再次坍缩成奇点前能膨胀到几倍普克郎长度大小,随机变异的物理常数有可能允许小小的暴胀,子宇宙可变的较大,当它足够大时,可分隔为两个或更多的不同区域,每个区域又坍缩为一个新的奇点,新奇点又触发下一代的子宇宙,如此时代相传,有的小宇宙重又坍缩,有的具有某些基本常数值的宇宙能更有效的产生许多黑洞,从而较具有其他某些基本常数值的宇宙留下更多的后代,借用生物进化论的术语,它们是被“自然选择”下来的,经“选择”作用,产生越来越多的黑洞,也就形成了更多的宇宙。如果宇宙确是由以前的宇宙世代经过这种“自然选择”而产生的话,那么应该预期我们生存在其中的宇宙会具有所观测到的样子并正好具有目前测知的基本常数值。这个学说的另一要点是关于恒星的存在。在许多情况下,恒星是黑洞的前身。在气体和尘埃云中,恒星仍在形成。在碳尘埃微粒表面进行着的化学反应使气体冷却并促使气云坍缩。但碳尘埃粒子是从那里来的呢?斯莫林指出碳元素是由核聚变反应产生的这一情况只有在质子的质量稍大于中子的质量时才会发生,如果两者质量之差比氦核的结合能大的多,则质子和中子不可能粘在一起形成氦核,没有氦,聚变反应链在之一阶段便终止了,根本形不成更重的元素,从而使恒星将少得多,自然也不会有多少黑洞,因此在任何一个宇宙中,若其中质子与中子的质量相差较大,将只能产生很少的宇宙,也就没有什么“选择”的余地了。
爱因斯坦三大预言是什么
爱因斯坦三大预言:
之一:“如果蜜蜂从世界上消失了,人类也将仅仅剩下4年的光阴”:在人类所利用的1330种作物中,有1000多种需要蜜蜂授粉。
第二:时空扭曲理论:由于重力的作用 ,(例如)地球这样大质量的物体在时空构成的框架结构中的存在本身,就会使时空框架发生扭曲。通俗地说,时空框架就像一个床垫,而地球就像放在床垫上的一个小钢球,钢球使床垫凹陷成一个“小酒窝”样子的坑。
第三:地球这样的大质量物体在时空结构中的转动,会使时空结构与它一起运动。就像一个落入篮筐的篮球,在筐中转动时也带动篮筐一起运动。
这两个预言构成了广义相对论的基础。1918年,爱因斯坦在他的广义相对论理论中提出了新的时空理论,并预言由于重力的作用,行星、恒星或黑洞等大质量物体在自传的同时会造成周围的时空随之旋转,产生龙卷风一样的效果。
扩展资料:
爱因斯坦是人类历史上更具创造性才智的人物之一。他一生中开创了物理学的四个领域:狭义相对论、广义相对论、宇宙学和统一场论。他是量子理论的主要创建者之一,在分子运动论和量子统计理论等方面也做出了重大贡献。
爱因斯坦是20世纪最伟大的科学家、思想家。他的科学思想、哲学(科学哲学、社会哲学、人生哲学)思想都是颇有见地、不同凡响的。爱因斯坦对现代物理学的贡献无人可以匹敌,他在科学生涯中始终孜孜以求,探寻物理学领域的普遍的、恒定不变的规律。
他的理论涵盖自然界的一切基本问题,大到宇宙、小到次原子粒子。他修正了时间和空间、能量和物质的传统概念。他的相对论不仅冲击了牛顿以来经典物理学理论体系,改变了传统的空间、时间观念。爱因斯坦开创了现代科学技术新纪元,被公认为是继伽利略之后最伟大的物理学家。
1930年,爱因斯坦提出了爱因斯坦教育理念。“每个孩子都有一种与生俱来的好奇心,但是却很早就消逝了。”爱因斯坦早在1930年的谈话中就发表了他自己对教育的看法。
爱因斯坦并不是教育家,但他却对教育具有非凡的洞察力和预见性。他说:“我没有什么特殊的天赋,只是拥有无比强烈的好奇心罢了。”
“知识不是力量,探求知识的好奇才是力量”,爱因斯坦这种教育理念,得到德国教育界的认可和推崇。“想象比知识更重要,想象力概括着世界上的一切!”知识,是孩子通过自己对外界的认识而产生好奇,进一步发挥想象,并最终通过自己的理解得到答案,这也是自我学习能力的培养。
推崇德国爱因斯坦教育理念的教育者们也认为,要培养孩子的好奇心,首先,要了解孩子自然的天性,以玩乐的教育形式,让孩子在玩乐中认识他们的世界。
爱因斯坦教育理念强调,学习,是一个快乐的过程。培养孩子们学习的兴趣,注重学习的过程,能不断地激发孩子求知的动力。
因此,营造宽松、自由、和谐的学习环境,能增加孩子们的学习乐趣,从而激发他们思考问题的能力,太多太杂的学科和任务,只会增加孩子们的负担,大大危害了独立思考能力的发展,甚至让他们对学习产生厌恶的心理。
爱因斯坦曾提到,教育对孩子们来说,应当是一种宝贵的礼物,而不是一项艰苦的任务。学校的职责,是把人培养成一个独立思考独立发展的个体,而非一个专家,专业知识,只能让人成为一种有用的机器,而不能成为一个和谐发展的人。
参考资料:
百度百科-阿尔伯特·爱因斯坦
的预言、2060年世界末日预言、蜜蜂预言。其中前4个预言已经在不同的时间实现了,最后就时空扭曲的预言、2060年世界末日预言、蜜蜂预言这个三个预言还没有实现。时空扭曲预言时空扭曲预言,可以简单理解为虫洞预言,爱因斯坦认为宇宙中可能存在因为时空弯曲连接的“点”,它们被称为虫洞。穿
简介 为什么宇宙会是我们观测到的这副样子?为什么它具有目前已测知的那些基本常数值?80年代初,在宇宙创生大爆炸框架下发展了目前最流行的暴胀宇宙模型:宇宙在大爆炸后不到1秒的时间里膨胀了大约10-30倍,大约和橘子一般大小,然后开始以较稳定的膨胀速率,
有些恒星光度在不断变化,称变星。有的变星光度变化是有周期的,周期从1小时到几百天不等。有些变星的光度变化是突发性的,其中变化最剧烈的是新星和超新星,在几天内,其光度可增加几万倍甚至上亿倍。 恒星在空间常常
0年世界末日预言、蜜蜂预言。其中前4个预言已经在不同的时间实现了,最后就时空扭曲的预言、2060年世界末日预言、蜜蜂预言这个三个预言还没有实现。时空扭曲预言时空扭曲预言,可以简单理解为虫洞预言,爱因斯坦认为宇宙中可能存在
的结合能大的多,则质子和中子不可能粘在一起形成氦核,没有氦,聚变反应链在第一阶段便终止了,根本形不成更重的元素,从而使恒星将少得多,自然也不会有多少黑洞,因此在任何一个宇宙中,若其中质子与中子的质量相差较大,将只能产生很少的宇宙,也就没有什么“