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66666天前
有个特别直观的证据,就是宇宙里的μ子。μ子是宇宙射线撞出来的粒子,它的半衰期只有二点二微秒,就算以接近光速运动,理论上也根本到不了地面,但我们在地面上能轻松抓到它。为什么?就是因为"时间膨胀"。在我们看来,μ子的时间变慢了,所以它能活足够久,飞到地面。 那光本身呢?光是以光速运动的,从光子的角度看,它的时间是完全停止的。比如阳光从太阳射出到地球,我们觉得要八分钟,但对光子来说,无论是这八分钟,还是那些从宇宙大爆炸穿越了一百三十八亿年的光子,它们的整个旅程都是瞬间完成的,发射和吸收是同一个瞬间。 回到开篇的问题,如果真的能坐上接近光速的飞船,你会有什么感觉?现在假设一个极端情况,不管能量问题,你加速时会经历六个完全不同的阶段。 • 第一个阶段,百分之十光速,也就是每秒三万公里。这时候你看窗外,前方的星星会慢慢变蓝,后方的星星会慢慢变红。这是因为光的波长被你的速度压缩或拉长了,也就是多普勒效应。你手腕上的表走的很正常,可要是给地球发消息,会发现对方的回复越来越慢,不是信号延迟,是地球的时间真的比你快了。 • 第二个阶段,百分之五十光速。这时候神奇的事情发生了,前方的星星不再是一个个孤立的光点,反而像被挤压成了一道光的隧道,所有光都朝着你前进的方向汇聚,这叫光行差效应。你身后的空间会慢慢变黑,因为后方的光被红移到了肉眼看不见的波段。这时候你过十分钟,地球已经过了十一分零八秒,时间差开始明显起来。 • 第三个阶段,百分之九十光速。前方的光隧道会变得特别亮,连宇宙微波背景辐射,也就是大爆炸留下的余灰,都会被拦截成可见光。你相当于在回看宇宙的历史。这时候时间膨胀的效应已经很夸张了,你过一天,地球要过二点二天。你要是飞一年再回去,朋友会比你老二点二岁。要是飞十年,你可能会发现自己比弟弟妹妹还年轻。 • 第四个阶段,百分之九十九点九光速。这时候最危险的不是时间,是星际尘埃。本来无害的氢原子,因为你的速度太快,会像步枪子弹一样冲向飞船,必须有超级厚重的特种防护层才能挡住。时间上你过一年,地球要过二十二年。你要是飞十年,地球已经过了二百二十年。你感觉只是进行了一次十年的深度睡眠旅行,但一觉醒来,世界已经沧海桑田,回去的时候你认识的人可能都已经不在了,城市的样子也会完全变了。 • 第五个阶段,无限接近光速。这时候你手腕上的表秒针好像卡住了一样,走的特别慢,但你自己完全没感觉,因
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66661月前
说明至少在微观的量子世界里,宇宙确实能够分辨时间是向前还是向后的。这些对称破缺现象非常微妙,以至于在宏观世界里完全看不到,但它们的存在却为时间之箭的单向性撬开了一道小小的裂缝,暗示着宇宙可能真的更偏爱某个特定的时间方向。 虽然这种偏爱实在是微弱到令人难以置信,如果CPT对称性真的意味着一定存在一个镜像宇宙、一个与我们时间方向完全相反的宇宙,那么“大爆炸”本身或许就是两个宇宙之间的连接点:我们的宇宙是时间向前流动的正常宇宙,而镜子的另一边则是时间完全向后流动的镜像宇宙。这两个宇宙可能是从同一个爆炸点诞生的,只是朝着完全相反的方向膨胀。对我们来说,大爆炸是过去,但对那个镜像宇宙来说,大爆炸却是未来。两个宇宙在同一个奇点上彼此连接,像物理学家朱利安·巴伯和肖恩·卡罗尔就曾提出类似的理论。 他们认为整个宇宙完全是对称的,却各自都有独立的时间方向,时间根本就不是普遍统一的,就像温度、速度这些概念一样,它可能只在局部有意义。如果这个理论是真的,那么我们对宇宙的认知都必须彻底重写:我们所知道的宇宙可能并不如我们想象的那么大,但不是空间上的大,它更像一幅由两条对称的线织成的巨大宇宙挂毯,一个宇宙的大规模波动可能会悄悄影响另一个宇宙。在宇宙最寒冷最遥远的地方,两个宇宙可能在黑暗中擦肩而过。
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宇宙(Universe)在物理意义上被定义为所有的空间和时间(统称为时空)及其内涵,包括各种形式的所有能量,比如电磁辐射、普通物质、暗物质、暗能量等,其中普通物质包括行星、卫星、恒星、星系、星系团和星系间物质等。 宇宙还包括影响物质和能量的物理定律,如守恒定律、经典力学、相对论等。 大爆炸理论是关于宇宙演化的现代宇宙学描述。根据这一理论的估计,空间和时间在137.99±0.21亿年前的大爆炸后一同出现,随着宇宙膨胀,最初存在的能量和物质变得不那么密集。 最初的加速膨胀被称为暴胀时期,之后已知的四个基本力分离。 宇宙逐渐冷却并继续膨胀,允许第一个亚原子粒子和简单的原子形成。 暗物质逐渐聚集,在引力作用下形成泡沫一样的结构,大尺度纤维状结构和宇宙空洞。巨大的氢氦分子云逐渐被吸引到暗物质最密集的地方,形成了第一批星系、恒星、行星以及所有的一切。空间本身在不断膨胀,因此当前可以看见距离地球465亿光年的天体,因为这些光在138亿年前产生的时候距离地球比当前更近。 虽然整个宇宙的大小尚不清楚,但可以测量可观测宇宙的大小,估计其直径为930亿光年。 在各种多重宇宙论中,一个宇宙是一个尺度更大的多重宇宙的组成部分之一,各个宇宙本身都包括其所有的空间和时间及其物质。 随着巡天观测技术水平的逐步提高,人类不断尝试绘制整个宇宙的全貌。 ———— 🌈 酷天樂®️ ————
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