關於宇宙的10件奇異之事 偉大的哥德爾不完備定理!_遊俠網 Ali213...

2021-01-08 遊俠網

  想必大家一定玩過很多以宇宙為背景的遊戲吧!宇宙充滿了無限的奧秘,很多機器人遊戲或者科幻遊戲都會以它作為背景。今天,我們為大家盤點了關於宇宙的十件奇異之事,一起來漲漲知識吧!

  宇宙是一個非常奇怪的存在。儘管現在人們已經普遍接受了諸如量子論、相對論和日心說這樣的開創性理論,但科學仍在繼續向我們展示,宇宙中還有許多讓你難以置信甚至不能理解的事。

  10.負能量(Negative Energy)

  從理論上講,物質所能達到的最低溫度被稱為「絕對零度」(absolute zero),約等於攝氏溫標零下273.15°C,在這樣的溫度下,構成物質的所有粒子完全停止運動。但實際上你不能將任何物質冷卻至這個溫度,因為在量子力學中,每個粒子都擁有本底能量,人們稱其為「零點能」(zero-point energy),物質的溫度絕不可能低於其下。值得注意的是,並不是只有粒子才有本底能量,真空中也存在這種能量,被稱為「真空能」(vacuum energy)。我們可以做一個簡單的實驗來證明這種能量的存在:在真空環境下放入兩個金屬板, 再將它們靠攏,它們就會相互吸引。這是因為金屬板之間的能量只有在一定的頻率之下才能產生共振,但金屬板周圍的「真空能」卻幾乎可以在任何頻率下產生共振。由於金屬板周圍的能量強於金屬板之間的能量,因此兩個金屬板就被周圍能量推著靠近對方。兩個金屬板離得越近,這種能量就越強。當金屬板之間的間隙約為10納米時,就會產生一個大氣壓的壓力,這種效應被稱為「卡西米爾效應」( Casimir effect)。由於金屬板之間的能量下降到正常的「零點能」之下,因此這個空間就擁有了「負能量」,據稱「負能量」有一些非同尋常的性質。

  首先,在負能量真空中,光速實際上要快於尋常真空中的光速,也許在未來的某一天,人們在負能量真空罩中的速度可以超越光速。其次,負能量還可以用以維持「蟲洞」(wormhole)的存在,因為從理論上講,可穿越的蟲洞雖無處不在,但卻轉瞬即逝,需要負能量的介入才能持續打開。此外,黑洞蒸發也是由真空中的負能量引起的,在負能量真空中,粒子對不斷地產生和湮滅,這並不違背「質量守恆定律」,因為一個粒子一經產生,即會被另一個反粒子所消滅。但如果這兩個粒子在黑洞「事件視界」(event horizon)以內,那麼其中的一個粒子可能會向黑洞之外漂移,另一個則會被吸入黑洞。這就意味著它們之間不能互相抵消,那這兩個粒子就會成為負能量。負能量粒子進入黑洞之中,非但不能使黑洞質量有所增加,反而還會減少黑洞質量,隨著時間的推移,這樣的粒子將會完全蒸發掉黑洞。因為這個理論最先是由霍金(Stephen Hawking)提出,因此在這個過程中散發出去的粒子(即沒有被黑洞吸收的粒子)就被稱為「霍金輻射」(Hawking radiation)。霍金輻射有機結合了廣義相對論和量子學,是霍金迄今為止最大的科學成就。

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