宇宙新发现,在物理学家眼中,物理学到底是若何生长的?

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火星样本返回地球之后,我们要做什么?

近年来,科学家对火星的认知不断加深。多颗轨道器和漫游者造访这颗红色星球,得出了一系列重大发现。为了进一步揭开火星的秘密,我们需要将火星样本送回地球。整个过程需要进行多项任务,挑战性和复杂程度超过以往的任何无人探索任务。

  每当我们提起人类文明的生长,大多数人都市沿着历史线走一遍,从石器时代到几大文明,再到文艺复兴、大航海,工业革命等等,这当中最为著名的就是《天下文明史》的作者:威尔·杜兰特。
宇宙新发现,在物理学家眼中,物理学到底是若何生长的?   威尔·杜兰特   也有一些学者会提出一些脉络化的头脑,好比:《全球通史》的作者L·S·斯塔夫里阿诺斯,从整体的思索框架去讲述人类文明的生长。他们都是顶级的学者,然则他们的作品浩如烟海,想要读完对于一般人来说是很大的肩负,更不用完全明了清晰。
宇宙新发现,在物理学家眼中,物理学到底是若何生长的?   今天,我来给你讲一个极为稀奇的角度,这个角度可以帮我们从天主的视角俯瞰人类文明的生长历史和生长方向,从这个视角还能帮我们领会未来人类文明的走势。   这个视角是由加州理工学院数学系教授、东京大学理论物理研究所主任大栗博司在他的科普著作《引力是什么?》里提出的:人类文明的“10亿米”门路。他在书中是这么说的:
  回首过往,物理学的生长是以“10亿米”的台阶一步一步往上或向下探索天下的。   那这句话该若何明了呢?   “1-10亿米”的天下   这事要从原始人提及,原始时代的人只对和自己个头,或者说尺度相近的局限感兴趣。   厥后,古代文明兴起,农业文明最先生长,人们为了更好地种地,就需要制作出时间表(日历),这就需要关注太阳,月亮和星星的运动,由于天体的运动能告诉我们时间的转变。以是中国的昔人有一句对于宇宙的界说:
  往古来今谓之宙,四方上下谓之宇。
宇宙新发现,在物理学家眼中,物理学到底是若何生长的?   也就是说,中国昔人以为:
宇宙=空间+时间,这实在已经异常深刻了。   从这时起,对于星空的关注,让人类文明迈上第一个10亿米台阶,人类需要穷尽一切办法去观察天体的运动和总结他们的运动纪律,地心说就是这个时期的产物。
宇宙新发现,在物理学家眼中,物理学到底是若何生长的?   只是它还不够精准,牛顿泛起后,牛顿定律就能形貌1-10亿米范围内的物理现象。甚至是现在的航天的工程中,牛顿定律都照样够用的。
宇宙新发现,在物理学家眼中,物理学到底是若何生长的?   也就是说,
1-10亿米的尺度里,就是牛顿力学的天下。
宇宙新发现,在物理学家眼中,物理学到底是若何生长的?
  人类的向上探索   不外,好景不长,随着人类手艺的生长,观察手段也日益精进,人类的视角不再局限在1-10亿米范围内。人们最先关注“10亿米×10亿米”的天下,这个尺度相当于一个星系的巨细(好比:银河系),这个时刻,牛顿定律的误差最先变大,

诡异的量子纠缠,如何用数学理解?

“量子纠缠”这个词我没必要再解释了,能点击看这篇文章的人对这个术语再熟悉不过了。但很多人读了不靠谱的文章而对量子纠缠变得更模糊了。有的文章为了所谓的通俗而把量子纠缠比喻成心灵感应,甚至是太极八卦。科普作者水平的局限性也导致了读者理解的局限性。

我们需要一个新的理论。
宇宙新发现,在物理学家眼中,物理学到底是若何生长的?   于是,爱因斯坦横空出世,相对论完善的解决了这些问题。
宇宙新发现,在物理学家眼中,物理学到底是若何生长的?   再然后,如果把研究局限扩大到“10亿米×10亿米×10亿米”还要大的天下时,这个尺度已经到了“宇宙终点“的距离,这个时刻,爱因斯坦的理论也会暴露出自身“实力不足”的情形。   由于,我们以为宇宙空间是浩瀚无垠、没有“终点”的,然而通过光能看到的距离是有限的。那就是“10亿米×10亿米×10亿米”这个水平的距离。不外,对于爱因斯坦提出的引力波的研究,甚至是暗物质、暗能量的研究。从某种水平上,这些研究或许提供领会释“10亿米×10亿米×10亿米”天下的可能性。
宇宙新发现,在物理学家眼中,物理学到底是若何生长的?
  人类的向下探索   适才说到的都是向上探索,接下来,我们来说说向下探索,第一个10亿米台阶就是:纳米。纳米尺度的天下里,牛顿力学也欠好用了,这时就得用量子力学来注释。
宇宙新发现,在物理学家眼中,物理学到底是若何生长的?   而往下探索的第二个十亿米台阶,在“10亿米×10亿米分之一米”的天下里,量子力学的尺度粒子模子也最先失效了,在这个尺度下,我们需要一个新的理论,那这个理论到底是什么?我们现在还不得而知。
宇宙新发现,在物理学家眼中,物理学到底是若何生长的?
  科学理论的生长取决于你看天下的方式   过这个理论,我以为我们最起码要明了一点,平时很多人都以为爱因斯坦取代了牛顿,实在不是的,他们只是在差别的尺度下的差别理论,牛顿在宏观低速的尺度下,照样十分好用的,只是往小或者往大了去,理论误差变大了,这时刻就需要其他理论来填补。   也就是说,现在人类科学很难泛起伟大科学的缘故原由,也在于观察的局限,我们现在的水平只能观察到这么大的局限,而这个局限内已经有了相对应的理论,而这个理论的误差是可以被接受的。以是,或许哪一天,突然我们的观察手艺突飞猛进,能看到更小的天下,或者更大的天下,或许到了那时,又会泛起一大批伟大的科学家,就像爱因斯坦和量子力学那阵子一样。
宇宙新发现,在物理学家眼中,物理学到底是若何生长的?
  第5次索尔维集会合照   说到底,
无论是人类文明的生长照样科学理论的生长,实在都取决于我们爱天下的方式。

原创文章,作者:菜鸡,如若转载,请注明出处:https://www.20on.com/8765.html

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