网上有关“物理定律在宇宙适用吗?”话题很是火热,小编也是针对物理定律在宇宙适用吗?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。
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。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。有一种理论模型,叫做多世界模型,在那个模型里,存在不同的宇宙,在每一个宇宙中,都存在不同的物理规律。在这个意义上,物理规律是一种随机衍生的东西,它可以非常随意,只不过我们的宇宙碰巧有这样一套物理规律。
那么,我们的宇宙为什么有这样的物理规律?
我们这个宇宙的物理规律其实很简单,从还原论的角度来说,只有一个规律,那就是:最小作用量原理。
作用量在英语中的单词是action,也可以被翻译为动作。这个最小作用量原理的大概意思是说,上帝(这里是一个物理学意义上的上帝)在创造我们这个宇宙的时候,是很懒惰的,ta按照最小动作原理来创造世界。世间万事万物的运动,都按照这个最懒惰的原则在进行。比如苹果为什么落地,因为这样action最小;比如光为什么要走直线,因为这样action最小。为什么既要有电场又要有磁场,因为这样action最小……
所以,粒子物理学家已经把他们所掌握的所有粒子的相互作用的物理规律写到了一张餐巾纸上,这个餐巾纸上写的就是:最小作用量原理。当然,凝聚态物理学家面对的世界则不是还原性的,他们要处理复杂的多体问题,而多体问题会衍生出不同的新的物理规律,这个规律就不一定是最小作用量原理了,但凝聚态物理学也是在最小作用量原理的基本框架下在选择下一代的基本原理,因为固体与液体实在很复杂,所以他们还没有找到下一代的基本原理。
关于“物理定律在宇宙适用吗?”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!
评论列表(3条)
我是初验号的签约作者“项张豪”
本文概览:网上有关“物理定律在宇宙适用吗?”话题很是火热,小编也是针对物理定律在宇宙适用吗?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。物理学...
文章不错《物理定律在宇宙适用吗?》内容很有帮助