物理定律在全宇宙通用吗?

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物理定律在全宇宙通用吗?

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  • 诸艾文
    诸艾文
    这个人很懒,什么都没有留下~
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    物理规律普遍适用于整个宇宙吗?

    物理学讲究求真务实,没有一点依据的话,物理学家们自然是不屑说的。那么这个问题就变成了:对于极其遥远的太空深处,我们能否找到,当前我们的物理定律依然成立的证据?

    答案是肯定的。我们的望远镜已经可以看到上百亿光年外的宇宙景象,无尽的天体运行在无垠太空中,其中绝大部分,其运行规律都服从着我们已经发现的定律。

    小到原子:即使是百亿光年外的星辰,其光谱谱线,在经过红移校正后,依然和地球上的原子的谱线是一致的。

    图中,彩虹色的光谱上,那一条条黑色的线基本上就是恒星的原子光谱谱线。当光照射在原子上,如果能量合适,就可以把原子激发到高能态。这个过程中,原子吸收了这个光子。而如果这种原子有很多,就可以在恒星的光谱上“打一个洞”,如上图黑线所示。每一种原子,都有其独特的一系列光谱线。宇宙学上,我们也经常用恒星的光谱来判断其元素构成。而这一谱线,和原子的结构密切相关。

    量子力学发展伊始,我们就已经可以用量子力学手段来解释、预测原子光谱。课令人惊讶的是,即使是百亿光年外的星球,其光谱的谱线,在经过红移的校正之后,依然可以和在地球上观察到的原子光谱的谱线,严丝合缝!也就是说,地球上的原子,和百亿光年外,恒星的气体环境中的原子,是一模一样的!

    大到星系:广义相对论可以完美预测百亿光年外的星球在透过引力透镜观测时的像。

    广义相对论指出,引力的本质是空间的弯曲,而光也会随着空间的弯曲而弯折。这也就意味着,足够大质量的天体或天体群,可以像一个巨大的透镜一样,让光线汇聚在地球上,方便我们观测天体群之后的天体。

    星系团MACS J1149+2223,距地球有50亿光年,就是我们找到的最早的“引力透镜”之一。2013年11月11日,透过这个远在50亿光年之外的引力透镜,天文学家观测到了4个同时闪烁的超新星的像。经过分析,科学家判断,这四个超新星的像应该属于同一个超新星。

    利用天文观测的数据,科学家开始分析星系团的结构,并大胆地做出预言:这个超新星的像,将于2015年11月到2016年1月之间,再次出现!同时,还给出了超新星的像出现的位置。

    2015年12月11日,超新星如约而至!位置恰好在预测范围内!

    超新星距我们有上百亿光年,他发出的光在宇宙中穿行了近百亿年才来到地球,然而我们却可以以用少得可怜的数据,精准得推算出这星光抵达地球的时间,误差只有不到一个月!千亿分之一级别的相对误差!

    有这么多来自遥远星球的证据,我们其实已经可以大胆的预设,我们在地球上找到的规律,在宇宙中的绝大多数地方都是适用的。少数地方,比如黑洞,我们还需要更进一步的理论,但终有一日,我们人类会离真理更进一步的~

    2017-10-22 16:41:02 0条评论
  • 曾译27149
    曾译27149
    这个人很懒,什么都没有留下~
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    物理定律只是在我们这个宇宙中,甚至于有可能只在地球适用。毕竟宇宙有多大,它的深处存在着什么?有没有别的宇宙,它也是一加一等于二?人类还太过渺小,沧海一粟都是多说了。宇宙的法则是什么?宇宙的目的是什么?一切都为时尚早。

    2018-08-26 11:58:13 0条评论
  • 孤猴78345271
    孤猴78345271
    这个人很懒,什么都没有留下~
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    原创思想,唯一能够掌控着宇宙,万物和人类一切的一切的是终极的宇宙法则,而不是物理定律,目前已知的物理定律掌控不了宇宙,以后也不会有任何物理定律能够掌控宇宙的运行。

    2018-08-26 11:31:02 0条评论