現代科學認為,人類誕生于200多萬年前,當時地球上生活著很多兇猛的生物,猿類生物為了能夠長久的生存下去,于是它們選擇了群居生活,群居生活不僅僅能夠有效的抵抗外來侵略者,還能夠促進彼此之間相互交流的機會,科學家經過研究發現,頻繁的交流能夠使大腦的發育變得越來越快,由于猿類生物長期在一起交流,所以猿類的大腦變得越來越聰明,最終成功進化為人類,人類是地球上最有智慧的生命,人類從誕生以后就開始不斷的探索世界的奧秘,經過幾千年的科技發展,現在人類已經能夠走出地球探索宇宙,這說明人類科技發展的速度還是很快的。
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不過在人類科技發展的道路上,出現了很多偉大的科學家,如果沒有這些科學家的出現,那么人類的文明發展的速度不可能有這么快,比如說牛頓、愛因斯坦、哥白尼、伽利略等等,牛頓不僅是人類有史以來最偉大的物理學家之一,而且也是最偉大的數學家之一,他和阿基米德、高斯并稱世界三大數學家,牛頓之所以能夠在數學領域有如此高的成就,主要是他為數學做出了開創性的成就,牛頓最大的貢獻就是創立了微積分,雖然微積分和積分思想早在牛頓之前就已經發芽了,但是牛頓把微積分體系化,讓微積分成為了一套強大的數學工具,而且牛頓的出現給人類打開了宇宙的大門,讓人類對天體的運動規律有了基本的認知。
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牛頓不僅提出了萬有引力定律,而且還用實驗證明了光譜學,牛頓成為人類科學界第一人,他的偉大主要在于為經典力學規定了一套基本概念,他提出了力學的三大定律和萬有引力定律,從而使得經典力學成為了一個完全的理論體系,牛頓認為,任何有質量的物體都是有規律的,物質的質量越大,它的引力就越大,強大的引力能夠將周圍的天體都吸過來,在太陽系中,太陽的質量是最大的,所以太陽能夠將八大行星都吸過來,而八大行星為了不被太陽吞噬,于是他們選擇了不停的自轉和公轉,這樣能夠產生離心力,離心力和引力相互抵消,所以八大行星能夠穩定的圍繞太陽轉動。
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雖然在很長時間,人類一直都相信牛頓的經典力學,但是愛因斯坦出現以后,打破了牛頓經典力學的完美,牛頓的經典力學核心就是伽利略變換,伽利略變換是經典力學中用以在兩個只以均速相對移動的參考系之間的變換方法,伽利略變化構建了經典力學中的絕對時空觀,時間和空間都和參考系的運動沒有關系,簡單來說就是時間、空間、和物體的運動狀態都是沒有關系的,雖然這一理論在當時就存在一定的缺陷,但是由于牛頓影響力太大,所以很多人都沒有懷疑牛頓的理論有問題,甚至還用以太這種不存在的物質為經典力學彌補不足的地方。
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直到愛因斯坦出現以后,才打破了這一切,愛因斯坦認為所謂引力只是表象而已,引力的本質就是時空彎曲,簡單來說就是引力根本不存在,愛因斯坦認為,大質量的天體之所以能夠造成時空彎曲,是因為他們將宇宙薄膜壓彎了,而小質量的天體能夠感知這種時空彎曲,然后沿著彎曲的時空測地線運動,體現出來的就是引力,牛頓的萬有引力定律和愛因斯坦的相對論在科學界一直爭論不休,直到1919年的時候,科學家利用時空彎曲理論證明了水星進動現象,這讓所有人都相信了相對論是對的,現在我們都知道水星就是距離太陽最近的一顆行星。
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水星一直都在圍繞太陽做橢圓周運動,按照牛頓的萬有引力公式來計算,水星應該一直走一條軌道,但是根據科學家的研究發現,水星每隔100年有43秒進動,所謂進動就是指水星的運動軌道會偏離一些,這個誤差利用牛頓的萬有引力定律是沒有辦法解釋的,不過愛因斯坦利用相對論計算出來的時間就是43秒,這說明愛因斯坦的理論要比牛頓的理論更加完美,牛頓和愛因斯坦都被稱為是人類歷史上最偉大的科學家,當時有很多人認為愛因斯坦是一個或許比牛頓更加偉大的物理學家,至今為止,牛頓和愛因斯坦到底誰更加偉大?在科學界都一直爭論不休。
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其實牛頓和愛因斯坦之所以能夠有今天的成就,主要是因為他們站在了巨人的肩膀上,在牛頓之前,有哥白尼的日心說,有伽利略等等著名的物理學家,這些物理學家已經給牛頓提供了大量的天文知識,尤其是哥白尼的日心說,這是顛覆人類的認知,在愛因斯坦之前,有牛頓這些前輩提供的物理學知識,所以愛因斯坦才能夠創造出相對論,其實他們每一個人的成功都是建立在前輩的基礎上,根據牛頓、愛因斯坦、哥白尼、薛定諤等等著名物理學家的理論我們能夠對宇宙有一定的認知,不過僅憑目前人類對宇宙的認知還遠遠不夠。
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科學家認為,我們的宇宙太神奇了,以至于很多人認為我們的宇宙被一種無形的力量操控著,如果按照牛頓和愛因斯坦的理論,天體的運動和引力、時空彎曲有關系,那么為什么會出現引力和時空彎曲呢?愛因斯坦認為,宇宙是一張巨大的薄膜,所有的天體都依附在這張巨大的薄膜上面,而這張薄膜是誰創造的?現在科學家也在積極的研究這個奧秘,科學家認為我們的宇宙誕生于138億年前的宇宙大爆炸,在138億年前,有一個奇點發生了爆炸,奇點是一個質量無限大,能量無限大、密度無限大、熱量無限大、體積無限小的點,這個點爆炸以后,宇宙快速的向四周膨脹。
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經過138億年 的時間,宇宙才膨脹成我們現在看到的樣子,但是在我們現有的物理學上,根本不存在無限大或者無限小的物質,既然如此,那么奇點是如何產生的呢?這是現在科學家也無法解釋的奧秘,如果說宇宙大爆炸真的起源于奇點,那么在奇點爆炸之前,一定有一股神秘的力量促使了這一切的發生,而這個神秘的力量到底是什么?現在科學家也在積極的研究當中,如果我們仔細分析宇宙中的天體就能夠知道,宇宙中的天體變化都是有規律的,從最開始的原始星云,在引力的作用下開始坍塌,最后形成恒星或者行星。
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恒星誕生以后,內部開始產生核聚變反應,核聚變反應需要滿足很多條件,比如說超高的溫度、超高的壓力等等,在恒星內部,一開始充斥著質量很小的氫原子,由于高溫和高壓的條件,使得其核外電子能夠擺脫原子核的束縛,讓兩個原子核相互吸引而碰撞到一起,發生原子核相互聚合作用,由于這樣的聚合作用,產生了大量的能量,同時也會產生一種新的元素——氦元素,這個時候氦原子的原子核質量要大于氫原子,在此之后,聚合并沒有停止,并且還新生成了氦元素,也加入了反應之中,這樣反應更加劇烈,產生的能量會更大。
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恒星內部核聚變的反應會一直進行,直到將恒星內部的元素全部消耗殆盡,當恒星死亡以后會發生三種形態的變化,一般來說質量小的恒星死亡以后會變成白矮星,質量中等的恒星死亡以后會變成中子星,超大質量的恒星死亡以后會變成黑洞,黑洞是目前人類在宇宙中發現的最為神秘的天體,它能夠吞噬任何物質,連光都無法逃離黑洞的引力,為什么黑洞會有如此大的引力呢?現在科學家也不清楚,而且現在科學家也不知道黑洞內部是什么樣子的,不過科學家猜測,黑洞內部可能是極度扭曲的空間。
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看到這里,可能很多人會產生一個疑問,就是黑洞吞噬的物質去了哪里?有一些科學家認為,黑洞可能是連接平行宇宙的一種通道,在黑洞的另一半還存在著一種神秘的天體白洞,黑洞和白洞連接在一起就形成了蟲洞,蟲洞就是能夠穿越時空的隧道,不過目前為止,這個理論還沒有被證實,但是霍金認為,黑洞并不是時空隧道,黑洞吞噬的物質還會以其它的形式釋放出來,在黑洞移動的過程中,黑洞也會釋放霍金輻射,如果黑洞長期沒有吞噬物質,那么黑洞也會因為霍金輻射的蒸發而消亡。
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霍金認為,當虛擬粒子出現在黑洞視界邊緣時,可能會出現4種情況,1、虛粒子對正常湮滅,2、兩個虛粒子同時被黑洞吞噬,3、負虛粒子被黑洞吞噬,正虛粒子逃離,4、正虛粒子被黑洞吞噬,負虛粒子逃離。
到現在為止,很多科學家也在積極的研究黑洞的奧秘,除了黑洞之外,在宇宙中還存在反物質、暗物質等等這些神秘的物質,人類對宇宙的了解還源源不斷,目前人類連太陽系都沒有辦法飛出去,更別說探索宇宙的奧秘了,根據科學家的研究我們能夠知道,我們的宇宙到現在還在不斷的膨脹當中,而且膨脹的速度非常快,已經超過了光速。
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是誰在推動宇宙不斷的膨脹?
目前科學家也在研究當中,有一些科學家認為是暗物質,暗物質是一種非常神秘的物質,這種物質我們看不見也摸不著,但是它能夠釋放出巨大的能量,能夠讓宇宙不斷的膨脹,為了尋找暗物質,科學家們也做了很多努力,科學家建立了很多實驗基地,目的就是捕捉暗物質,但是這么多年過去了,科學家并沒有發現暗物質,從整體來看,宇宙是一個有規律的、完整的生態鏈,而這個生態鏈是如何形成的?目前科學家也在積極的研究當中,就連著名的物理學家愛因斯坦在晚年的時候都開始研究神學,在醫院的時候,愛因斯坦還寫了一本回憶錄。
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上面的大概內容是:上帝創造了我們的宇宙,上帝生活在我們的宇宙當中,控制著一切,愛因斯坦眼中的上帝是不是和我們所謂的上帝是一樣的呢?按照我們普通人的理解,上帝就是神仙,能夠創造萬物,無所不能的人,不過上帝真的和我們想的一樣嗎?或許科學家眼中的上帝并不是一個神仙,而是構成宇宙最基本的物質,現在科學家已經在宇宙中發現了很多基本物質,但是這些基本物質是不是就是構成宇宙的全部?科學家也無法確定,經過幾千年的科學發展,人類對宇宙已經有了大概的了解。
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不過人類對宇宙的了解是正確的嗎?就像著名小說三體中所說的一樣,人類物理學是不是存在?我們所探索和尋找的方向是不是就是正確的?這些都已經超出了人類的認知,或者宇宙外面還有更廣闊的宇宙,在三維空間的基礎上還有更高維度的空間,而我們只是浩瀚宇宙中的一個細胞,想要了解宇宙的真實面貌幾乎是不可能的。
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