• 我的订阅
  • 科技

“宇宙是什么”再添新猜想

类别:科技 发布时间:2023-07-26 01:06:00 来源:每日看点快看

本文转自:科技日报

“宇宙是什么”再添新猜想

新构想认为宇宙或是一个巨大且特别的量子

“宇宙是什么”再添新猜想

◎实习记者 李诏宇 实习生 王孙伟

身处天地之间,每每仰观俯察,“宇宙是什么”这一问题往往会在脑海中浮现。事实上,在漫长的历史中,人们经常对此问题进行思考,对这一问题的认识也经历了一个复杂的演变过程。

近日,《新科学家》周刊刊发题为《对现实的重新思考:整个宇宙会不会就是一个量子单体》的文章,为我们提供了上述问题的一个可能答案——宇宙或许是一个巨大且特别的量子。

按照这篇文章的观点,宇宙可能根本不是由分开的部分组成,而是一个单一的量子物体。7月24日,有关专家对记者坦言,如果真的找到证据来支持这一想法,可能将彻底改变人类思考宇宙的方式。

人类宇宙观经历漫长演变过程

中国科学技术大学物理学院天文学系博士马潇汉介绍,在远古时期,古代埃及人认为宇宙是以天为盒盖、以地为盒底的大盒子,盒子中央是尼罗河;古代印度人则认为世界是驮在几只大象上的平板,而大象则站在巨大的龟背上;“天圆地方说”则是我国古人对宇宙的初步解释。

随着人类的进一步观测和探索,宇宙的轮廓逐渐清晰起来。在西方科学界,物理学者对宇宙的描述经历了从“地心说”到“日心说”,从太阳系到银河系再到整个宇宙的演变过程。而中国古代也相继出现过盖天说、浑天说、宣夜说三大宇宙模型。

“从现代科学来讲,宇宙本质上就是时间和空间的集合体。”马潇汉表示,“在这个时空当中,包括人类自身在内的各种物质,都是作为宇宙的一部分而存在。”

现代科学明确了宇宙的本质,那么我们又该如何理解宇宙的运行方式?换言之,人类该用什么样的视角理解宇宙呢?

多数近代物理学家倾向于以还原论的视角理解宇宙。马潇汉指出,在还原论视角下,物质最终都是由夸克等基本粒子构成的。科学家们可以理解构成宇宙的基本粒子的性质,并借此推断出宇宙的性质。在这种视角下,既然宇宙万物都是由不可再分的物质粒子堆砌而成,那只要找出构成宇宙的基本粒子,再通过分析、归纳等方式,就可以还原出宇宙存在的真相。

德国理论物理学家海因里希·帕斯将这一过程形象地比喻为俄罗斯套娃。“我们不需要知道这个套娃里有没有更小的套娃,而只需要关注到揭开的这一层套娃,并用这一层套娃的理论在一定程度上解释物理世界。”帕斯说。

乍一看,还原论似乎为科学家们理解宇宙提供了一种简单有效的方式。然而,这种方式却并不完美。

在还原论的指导下,科学家们建立了粒子物理学,并试图构建出一个模型来解释宇宙中所有的现象,这个模型被称为“标准模型”。该模型归纳了61种基本粒子,但是这61种基本粒子只占宇宙的5%。“剩下的95%是无法用还原论解释的,这之中就包括约70%的暗能量和25%的暗物质。”马潇汉指出。换言之,还原论指导下的“标准模型”并不完善,这就促使科学家们提出一种更加完善的模型,将宇宙中所有的物质和现象纳入。

中国科学院高能物理研究所研究员、环形正负电子对撞机(CEPC)加速器负责人高杰对此深有同感。他曾表示,到目前为止,人类只认识了宇宙的很小一部分。其中很大一部分——暗物质和暗能量,还停留在科学家的预测阶段,尚需通过实验手段进行验证。

量子理论为宇宙探索提供新视角

高杰认为,研究暗物质等问题需要将描述微观世界的粒子物理与描述宇观世界(即包括星团、星系、星系团、超星系团、总星系以及遍布于宇宙空间的射线和引力场所构成的物质系统)的宇宙学相结合。量子理论在宇宙学中的引入为宇宙学研究提供了新的研究思路和理论框架,能够解释之前粒子物理学无法解释的问题。马潇汉表示,物理学家常用彩虹来比喻粒子物理学和量子物理学之间的对应关系。在彩虹中,红、橙、黄、绿、青、蓝、紫这七种颜色是肉眼可见的,而彩虹中紫色以上的区域(即紫外区)和红色以下的区域(即红外区)是肉眼不可见的。可见光部分相当于粒子物理标准模型适用的领域,而粒子物理标准模型之外的“红外区和紫外区”则需要通过新思路,即结合量子力学和引力来解释。

随着研究的深入,物理学家发现,极大的宇宙和极小的微粒之间存在不可分割的联系,而这种联系目前只能用量子理论来进行说明。

科学家们猜测,这种现象可能是量子纠缠导致的。量子纠缠通常被描述为量子体之间的关联,这种关联性证明了纠缠的量子系统不能被理解为是由某些部分构成的,它们就是同一的整体。若该理论成立,这也就意味着宇宙不同能量级实际上是同一的,宇宙万物就不是由逐级变小的部分组成,整个宇宙是一个“单一、不可分割的量子体”。

一沙一世界,世界亦尘埃。“其实对于‘单一量子体’这一概念,科学界还没有形成严谨统一的术语。”马潇汉指出,目前“单一量子体”这一猜想仍停留在科学哲学层面,科学家对于宇宙未知部分的探索仍在继续。要想将这一猜想以更精确的方式表达出来,还需要更多观测和理论方面的努力。

在不久的将来,如果科学家能够找到证据证明量子纠缠适用于整个宇宙,那么人类过往的宇宙观可能会被颠覆。人类可能需要从新的视角——宇宙作为一个纠缠联系的单一量子整体——来理解和认识宇宙。

在求知欲和好奇心的驱使下,从千百年前的仰望星空开始,到如今在科学观测和理论指导下理解宇宙,人类从未停下对宇宙探索的脚步。随着文明和科技的进步,人类最终将揭开层层面纱,将宇宙的真实面貌越来越清晰地呈现出来。

相关链接

与宇宙起源相关的有趣理论

宇宙起源这个话题一直吸引着众多科学家孜孜不倦地探索。虽然科学家们对宇宙究竟是怎么起源的尚无定论,但有几种假说或许能为揭示这个谜团提供线索。

关于宇宙起源,最流行的假说可能就是“宇宙大爆炸”了。该假说认为,宇宙应该是诞生于137亿年前的一次大爆炸。宇宙在最初的时候只是一个能量奇点,这个奇点不占用任何空间,但它却被科学家们认为集合了宇宙中所有的物质和能量。在奇点发生爆炸的一瞬间,所有的物质和能量被释放了出来,而现如今宇宙中的物质粒子都是在宇宙大爆炸之后4分钟内形成的。直到宇宙大爆炸后的38万年,宇宙温度才下降到3000摄氏度左右,而宇宙也从粒子粥一样的混沌状态变得透明,光子开始在宇宙中穿梭,原子结构得以形成。

爱因斯坦的广义相对论预言了白洞的存在。白洞是一种性质正好与黑洞相反的特殊天体,它是宇宙中的喷射源,可以向外部区域喷射物质和能量,但不能吸收外部区域的任何物质和辐射。聚集在白洞内的物质,只可以经边界向外运动,而不能反向运动。一些科学家认为,白洞通过虫洞与黑洞相连接,把黑洞“吃”进去的物质再“吐”出来。我们的宇宙可能就起源于一次白洞喷射。

还有科学家认为,也许宇宙本身就是一个循环。宇宙在发生大爆炸后会不断膨胀,但当它膨胀到一个临界点、无法继续膨胀时,就会向内坍塌,直至再次形成一个奇点、再次发生爆炸。

以上内容为资讯信息快照,由td.fyun.cc爬虫进行采集并收录,本站未对信息做任何修改,信息内容不代表本站立场。

快照生成时间:2023-07-26 09:45:07

本站信息快照查询为非营利公共服务,如有侵权请联系我们进行删除。

信息原文地址:

关于暗物质隐藏地点的新理论
...到考量。在此之前,Vafa与其他学者已经提出了一个理论猜想,这个猜想被称为距离猜想,它阐释了当一个关键的物理参数趋向于一个极端值时可能发生的现象。这个猜想中的“距离”是在一个
2024-05-11 14:02:00
量子纠缠背后的秘密揭示:外星人与地球的命运交错?
...行互动。当然,量子纠缠与外星人之间的联系还只是一个猜想,仍然需要更多的实验证据来支持。但正是这种交织在科学与幻想之间的联系,让我们对外星人的存在产生了更多的思考和探索。无论最
2024-02-21 10:33:00
人类生活在虚拟游戏世界?高度发达的文明确实可以创造虚拟世界!
...化的形式存在,以节省计算资源。这种相似性让我们不禁猜想,我们所生活的世界是否也是一种复杂的计算机程序,只有在我们观察时,事物才会呈现出确定的状态。如果这个猜想成立,那么我们的
2024-06-04 11:44:00
在量子层面上,是否存在并行的历史线或多重现实?
...,多世界解释中的历史线合并的概念仍然是纯粹理论上的猜想,并没有实验证据支持这一点。实际上,根据目前的理解,一旦历史线分叉,不同的宇宙之间就会变得完全独立,无法相互交互或影响。
2024-02-29 10:22:00
宇宙起源的方式要改写?诺奖得主彭罗斯:宇宙在无限循环
...释观测到的宇宙加速膨胀,不过他的这些说法也只是一种猜想,真相到底是什么?目前科学家还在不断的研究当中。 曾经加拿大的科学家为了证明宇宙并不是诞生于大爆炸,他提出了一种设想,
2024-06-18 11:38:00
多重宇宙是怎么回事,为什么多重宇宙的解释看起来是如此简单?
...们所在的宇宙略有不同。所以,这种理论引起人们的很多猜想:也许会在很多宇宙中,会有同样的地球和同样的人类,也许我们每个人都能在其中找到自己一摸一样的人。诸如此类的想法无疑是很有
2024-06-17 09:57:00
深层解读黑洞本质,人类生活在一个超级黑洞里?
...件视界上。基于这种观点,弦理论提出了一个更为大胆的猜想——全息宇宙论,认为我们的宇宙可能只是“高维”宇宙的一个全息投影。这意味着我们每天所感受到的三维空间,实际上可能只是一种
2024-12-31 20:01:00
怎样证明光速在宇宙的任何地方任意时刻都是一样的?
...演进穿越时空的光速之旅并非一帆风顺。从古代哲学家的猜想到现代科学家的精确测量,光速的测定历程就像是一部充满惊奇和挑战的科学史诗。每一次尝试,每一次突破,都深刻地影响着我们对宇
2024-06-06 14:25:00
《流浪地球2》里的“数字永生”能实现吗?
...数字永生,施教授指出:“所有这些都只是对遥远未来的猜想。不过,这个猜想与很多现实科学技术是相关的,除了计算机科学和人工智能方面,还有脑科学方面,比如对大脑信息的提取和模拟,以
2023-02-09 02:47:00
更多关于科技的资讯:
36氪首发|掘金“微醺”社交经济,精酿品牌「TAGSIU」获近千万 Pre-A 轮融资
作者 | 李小霞36 氪获悉,精酿品牌「TAGSIU 醍宿酿造」(下称“TAGSIU”)已完成近千万 Pre-A轮融资
2025-09-04 22:09:00
从形态突破到生态跃迁:华为三折叠的「鸿蒙时刻」
三折叠这个赛道,或许只有华为能够超越华为。华为Mate XT 非凡大师发布一年之后,三折叠这片“无人区”,仍然只有华为的身影
2025-09-05 00:13:00
大众网记者 张田夏荫 实习记者 张智尧 报道海信集团总裁、海信视像科技股份有限公司董事长于芝涛正式以大赛形象大使与推介大使的身份
2025-09-04 10:04:00
第26届GOPS全球运维大会落幕,AI Infra赋能运维转型
2025年6月28日,为期两天的第26届GOPS全球运维大会暨研运数智化技术峰会在北京市圆满落幕。作为国内首个运维行业盛会
2025-09-04 11:33:00
三联家电“伙拼9.12”权益全解析!三重补贴省心省钱嗨购金秋
鲁网9月4日讯金秋家装季撞上三联家电第十一季“伙拼9.12”大型内购福利会!这场被万千家庭期待的消费盛宴即将引爆全城!多重补贴
2025-09-04 11:33:00
灵动集团旗下欢米粒心理:新学期,为青少年心理护航——以专业体系构建成长防护网
在青少年心理健康服务需求进入 “刚性增长期” 的当下,资质与专业双轮驱动成为行业发展的核心支撑。灵动生活集团作为《互联网心理服务・心理测评服务通用规范》国家标准制定委员单位
2025-09-04 11:55:00
金秀之光,宏瑶传承千年瑶浴的现代创新之路
金秀大瑶山的采药人每日清晨踏遍青山,采集当地草药。这些草药通过广西宏瑶生物科技股份有限公司(以下简称“宏瑶股份”)的现代研发与技术加工
2025-09-04 11:55:00
井壁稳定“智能分析师”:Biot - Coussy PORORI团队研发井壁失稳风险分析系统
在深层能源勘探开发不断推进的背景下,钻井工程常面临地质条件复杂、井下环境多变等严峻挑战。其中,井壁失稳是导致钻井周期延长
2025-09-04 12:08:00
锦纶新材料首秀!南山智尚亮相2025中国国际纺织面料及辅料(秋冬)博览会
9月2日至4日,2025中国国际纺织面料及辅料(秋冬)博览会在上海国家会展中心举行。南山智尚(股票代码:300918)及旗下锦纶新材料公司共同亮相
2025-09-04 12:11:00
36氪2025 AI Partner百业大会 | 思必驰定义对话式AI新价值
AI浪潮席卷千行百业,“中国式方案”正在无声地改写着全球科技产业版图,实现“AI+”与千行百业的深度赋能。日前,36氪与中欧国际工商学院联合主办2025 AI Partner百业大会
2025-09-04 13:56:00
【宅男财经|专家面对面】近期“最快女护士”马拉松跑者张水华因赛后言论持续引发讨论。据澎湃新闻报道,基于双方发展路径的调整
2025-09-04 14:19:00
36氪:当运动消费提出“既要价值又要价格”,迪卡侬找到了解题思路
"让每个人都能享受运动的快乐"。在大健康与情绪消费等推动下,运动正成为新一轮零售增长引擎。国家统计局数据显示,今年前两个月
2025-09-04 14:26:00
再登 “福布斯中国最佳雇主”榜单,施耐德电气以数智人才引领行业发展
日前,福布斯中国公布了“2025福布斯中国·最佳雇主”系列评选结果。施耐德电气凭借在人才培养、文化建设、战略布局等方面的卓越影响力和丰硕成果
2025-09-04 14:27:00
Polartec® AirCore™:以空气之力,突破性能边界
Polartec 作为美利肯公司旗下品牌,一直以推动更可持续、更具创新性的纺织解决方案而闻名。如今,我们自豪地推出革命性产品
2025-09-04 15:27:00
卡游”一月双展”亮相雅加达与东京 差异化布局海外市场‌
2025年8月,中国泛娱乐领军企业卡游(KAYOU)以“一月双展”的联动加速全球化进程。继8月20日亮相2025 IBTE雅加达国际玩具展
2025-09-04 16:22:00