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顛覆人類世界觀的科學謎團(圖)


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“時間”是什麼?
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6 q8 F& s' C1 l2000多年前,孔老夫子在岸邊看到河水沒日沒夜流個不停,感慨時光如流水,奔騰不息,一去不返,《論語》中留下了這樣的記載:“子在川上日:'逝者如斯夫!不捨晝夜'。”os.tvboxnow.com1 D+ W4 o0 J* G' Q
“時間”是什麼?這個概念似乎每個人都清楚得很,但實際上卻未必如此。2 B% P4 \* y2 H5 g5 o! M
很久以前古人就已經意識到,有些事物的存在很短暫,如天上的白雲蒼狗,有些事物的存在長得不可思議,比如天上日月星辰,從古到今都是同一個模樣。也許就是因為觀察到了事物運動變化的長短差異,才讓古人們產生了“時間”的概念。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。( |  d$ ]& W" ]9 h6 Q* r0 ^
古人們發現,計量時間的最好辦法,是找到一些以固定的周期循環變化的事物來做參照。於是不管在地球上的哪一個角落,人們都不約而同地採用了同樣的解決方案,那就是把一個春、夏、秋、冬四季輪迴稱作一年,把一個朔望月的循環稱作一月,把一個晝夜交替稱作一日,現在我們知道那分別代表著地球繞太陽公轉一周、月亮繞地球公轉一周和地球自轉一周。
6 q4 S; B3 y. a8 y1 e0 g( B5 E: o為了準確計量時間,古人發明了“日晷”、“漏壺”等計時工具。後來隨著技術的進步,出現了更精密的儀器——鐘錶,現在最精確的原子鐘,2000萬年內誤差不超過1秒,可見人類對於時間的把握,已經達到了何等精準的地步。
, N$ O5 \! p- E3 e) y到了這一步,人們對於時間的認識似乎已經是毫無懸念了。& ]- q: Q% _2 t& J0 s
然而事實果真是這樣嗎?不,對於時間,人們其實還存在著一大堆的疑問。
4 @# [* T- W2 }* y' e/ E; ?' M, P從常識上看,事物總是有開端的,那麼時間是從什麼時候開始的呢?大爆炸理論說宇宙誕生於137億年前,那麼時間就是從“奇點”開始的。
. ~' G0 Z. H, P; v1 e公仔箱論壇但在奇點之前呢?奇點之前的時間是怎樣的?時間起始之前還有時間嗎?
  z: U  T5 h  T7 D1 v) a6 z" J8 Wos.tvboxnow.com在以往人們的印像中,時間是在均勻流動著的。假如把宇宙演化比作是一場規模宏大的電影,那麼它的播放速度是恆定的,而且停不下來。
$ Z( e. O' @" r& Ntvb now,tvbnow,bttvb但愛因斯坦的相對論打破了這一觀念。相對論表明,物體的運動速度越快,或者引力場越強,它的時間流速會變慢。你能想像嗎?宇宙飛船上的時鐘“滴答”一下,和地面上的時鐘“滴答”一下,它的時間長度是不同的!假如你乘坐接近光速的飛船去茫茫宇宙中探險,10年後回到地球時,地球上有可能已經過去幾千年了!TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。& Q% z  S" m! h5 G
宇宙演化的這場電影原來不一定是勻速播放的,它可以慢播、快播,甚至還可以按暫停。這一事實大大出乎人們原先的意料之外,也就不由地會想到一個更深層次的問題:它能不能倒播呢?那可不可以返老還童呢?時間的控制按鍵掌握在誰手裡?時光能夠倒流嗎?現代科學無法回答。
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最神秘莫測的科學理論( ^  p2 j: z9 u  c; W% G
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要說哪一種現代科學理論最神秘莫測,“量子論”假如排第二的話,沒人敢排第一。os.tvboxnow.com- \' L+ j! m9 I; e# k# i0 h
量子論研究的是微觀粒子世界中的現象。這一理論的核心內容,主要包括海森堡的“不確定性原理”、波恩的“概率解釋”以及玻爾的“互補原理”。它們都是如此的詭異,能徹底顛覆你對世界的認知。
% M" X1 s- x$ w7 @; ~1 Y$ Gos.tvboxnow.com在學習中學物理時,一般會碰到這樣的題目,告訴你砲彈的初始位置在A點,初始速度是V,初始射角是θ(這些統稱為砲彈的初始狀態),讓你計算在時間T之後,砲彈會在哪個位置,速度是多少。tvb now,tvbnow,bttvb8 |" ~1 |( q5 o5 Q
這個題目充分反映了經典力學對於世界的認識。它認為任何事件都有前因後果,這種因果關係可以用科學定律來描述。我們只要知道了“初始狀態”,根據科學定律和方程,就可以預測事情的經過和結果。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。" e/ z: w; q- ]! K3 C
然而這個題目在量子論中卻根本不成立。經典力學眼中的世界是確定的,任何事物都有確定的狀態,比如一個籃球,在每一時刻都有確定的位置和速度。但在量子力學中,海森堡的“不確定性原理”說,粒子不可能同時具有確定的位置和速度(通常說動量),最多只能確定其中之一。它表明,粒子根本就不像籃球那樣,有確定的初始狀態,粒子世界完全是一個不確定的世界。tvb now,tvbnow,bttvb* h1 w3 D" j  ~! Y; m: x
波恩的“概率解釋”同樣令人吃驚。波恩說,在粒子世界中,我們沒辦法像預測籃球的運動軌跡那樣,根據物理定律來預測粒子接下來的行踪。粒子最終會出現在哪裡,這完全是隨機的,我們能夠確定的只有概率。想通過計算來確定粒子的踪跡,並不比用擲骰子確定來得更準確。公仔箱論壇1 Y, O5 j. }5 S$ e( L: w# [: g0 n
愛坦斯坦對此十分反感,他說:“量子力學令人印象深刻,但是一種內在的聲音告訴我它不是真的……我毫無保留地相信,上帝是不擲骰子的”。但現實又跟他開了個玩笑,後來的事實一再證明他完全錯了,上帝確實在擲骰子。+ a0 @8 {/ @' M  v2 G- F0 F. {+ {
假如前面這些說法已經讓你難以接受,那麼還有比它們更恐怖的,就是玻爾的“互補原理”,它居然認為世界是由意識決定的。
6 ^. N6 ?+ Z: q! xos.tvboxnow.com玻爾說,粒子的狀態非常奇特。它有時候是粒子,有時候會變成波,這叫“波—粒二重性”。轉換的關鍵在於意識,當你觀察它時,它就變成粒子呈現在你面前;當沒人觀察它時,它就變成波瀰漫於整個空間。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。' \; [. t+ \- s% {  }3 y% R8 g) N
這段話要怎麼理解呢?波是虛無飄渺的東西,不是實體,而粒子卻是實在的點狀物體。“互補原理”的意思是說,當沒有人看粒子的時候,它就不是實在的東西,而是幽靈般的波;但當你一睜開眼睛,所有的幻影立刻消失,它馬上變成一個實在的粒子,讓你能夠看到它。- C! a9 a4 o" ~
這還能算是科學理論嗎?它簡直就是《聊齋》中的鬼故事!5 P& B; b0 |5 q3 M4 N7 ~
量子論過於驚世駭俗,不可避免地引來了無數的攻擊,然而那些設計來否定它的實驗,卻無不更加證明了它的正確性。現在許多物理學家們,已經只顧埋頭享受量子論帶來的現實好處,再不去管它背後那令人毛骨悚然的哲學意義。TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。( [* X* d, h4 l9 j/ w) k1 y2 o
我們眼中的宏觀世界是由粒子組成的。如果每一種粒子都是有人觀察時才是實在的,沒人觀察時就只是一種虛幻的波,那麼由它組成的整個世界應該也是如此。這意味著什麼?難道真像喬治·貝克萊主教說的那樣,“存在就是被感知”,世界是因為我們的存在才變得真實的?
3 p# F2 d2 w* }TVBNOW 含有熱門話題,最新最快電視,軟體,遊戲,電影,動漫及日常生活及興趣交流等資訊。有人用調侃的語氣很好地描述了這一問題:“當我們不看它時,月亮是不存在的”。os.tvboxnow.com* g6 `3 P3 ~) b2 G4 z: W3 S
難道世界真的只是個幻境,是意識決定的,世界就存在於我們的意識之中?現代科學無法回答。
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