宇宙中最難以解釋的謎團 有高智慧的外星人存在嗎?

2023-03-31 14:22:40 1

前兩天了，霍金一生致力於研究和探索宇宙，他的離開絕對是人類的一大損失，千百年來人類一直在試圖探索宇宙，並且想要解開一些困然多年的謎團，比如說黑洞的核心是什麼？有高智慧的外星人嗎？能建立一個室溫超導體嗎？等待一系列的問題，下面讓我們一起去看看吧。

宇宙中最難以解釋的謎團：

一、黑洞的核心是什麼？

黑洞是天體物理中最著名的物體之一。我們可以把它們描述成具有如此強大的引力場的時空區域，即使光線也不能逃脫。愛因斯坦自從阿爾伯特·愛因斯坦發現，引力使他的廣義相對論 「空間和時間」 變得「彎曲」 ，我們就知道光不能抵抗引力效應。事實上，在日食期間，愛因斯坦的理論被證明，證明了太陽的引力正在偏離遙遠恆星的遠方。從那時起，人們觀察到了許多黑洞，包括在我們自己的星系核心處的一個巨大的超大質量黑洞。但是黑洞中心的奧秘仍然沒有解決。一些物理學家認為，可能存在一個「奇點」，一個無限密度的點，一些質量集中到一個無限小的空間。很難想像。更糟糕的是，這個理論中的任何奇點都會導致黑洞，所以我們不可能直接觀察奇點。

關於信息是否在黑洞內部丟失仍然存在爭議。它們吸收粒子和輻射並發射霍金輻射，但霍金輻射似乎沒有包含關於黑洞內部發生什麼的進一步信息。關於超出事件視界進入黑洞的粒子的一些信息似乎丟失了。至少目前來說，理解黑洞的核心是不可能的事實，科幻作者數十年來一直在猜測它們是否可以包含不同的宇宙，或者用於傳送或時間旅行。由於被黑洞吸收涉及被拉伸成一串原子，所以我們並不是自願冒險進行研究的。

二、什麼東西比光速更快？

由於愛因斯坦用狹義相對論改變了物理學的面貌，物理學家們確信沒有什麼比光速更快的了。事實上，相對論預測，對於任何有質量的物體，甚至以光速行進，都需要無限的能量。我們在前面提到的超高能宇宙線中看到了這一點。他們相對於他們的身材有著非凡的能量，但是他們仍然沒有這麼快速度。光速作為一個硬限制也可以解釋為什麼來自外星文明的通信不太可能。如果他們也受到這個限制，信號可能需要數千年才能到達。但人們一直在質疑是否有辦法繞過宇宙的速度限制。在2011年，OPERA實驗有一些初步結果，表明中微子的行進速度比光速快。但是研究人員後來在實驗裝置上發現了一些額外的錯誤，證實結果是不正確的。

如果有什麼方式比光速更快地傳遞物質或信息，那無疑會改變世界。比輕快的旅行更違反所謂的因果關係，事件的原因和影響之間的關係。由於時間和空間在狹義相對論中是相互關聯的，信息的傳播速度比光速快，這就允許一個人在事件「發生」之前接收事件的信息，一種時間旅行。比光線更快的交流會產生各種我們不知道如何解決的悖論。所以它似乎可能不存在。

三、宇宙是以通貨膨脹為主嗎？

在宇宙的大尺度驚人持平。這就是所謂的「宇宙學原理」，無論你在宇宙中何處去，平均的東西大致相同。但是，大爆炸的理論表明，在最初的時代，早期宇宙密度肯定有一些很大的差異。所以它比我們今天的宇宙要多得多。通貨膨脹理論表明，我們今天看到的宇宙來自早期宇宙的一小部分。這個微小的體積突然迅速擴大，遠遠超過了今天宇宙的擴張。就像如果你畫了一個氣球，然後用空氣填充它，膨脹「伸出」了早期宇宙中的所有團塊，並解釋了為什麼我們有一個相當平坦的宇宙，在今天的任何地方，條件都是相似的。雖然這解釋了我們所看到的很多，物理學家仍然不知道是什麼導致了通貨膨脹。在通貨膨脹期間發生的事情的細節也是粗略的。對這個時代的更好的了解可以告訴我們很多有關今天的宇宙。

四、可以找到一種描述湍流的方式嗎？

如果你讓水輕輕流動，你就會看到解決的物理問題，一種我們很好理解的流動，叫做「層流」。但是，如果你把水調到最大壓力，看著它濺射和噴出，看一個動蕩的例子。在許多方面，動蕩在物理學中仍然是一個未解決的問題。Navier-Stokes方程確定流體如何流動，如水和空氣。這個方程有點像力平衡。我們想像流體被分解成少量的質量。然後等式考慮所有作用在這個包裹，重力，摩擦，壓力上的各種力，並試圖確定包裹的速度如何響應。對於簡單或穩定的流動，我們可以找到完整描述流動的Navier-Stokes方程的解。然後物理學家可以寫下一個公式，告訴你流體中任何點的流體速度。

但是對於複雜的動蕩流量，這些解決方案開始崩潰。我們仍然可以用大型計算機通過數值求解方程式來進行許多動蕩的科學研究。這給了我們一個近似的答案，沒有一個公式可以完全解釋流體是如何表現的。我們這樣預測天氣。但是，直到我們找到那些難以捉摸的解決辦法，我們的知識才會不完整。順便說一下，這是未解決的克萊研究所獎金問題之一。所以如果你管理它，那裡有一百萬美元。