00:00 / 03:46
连播
清屏
智能
倍速
点赞2527
00:00 / 11:16
连播
清屏
智能
倍速
点赞13
00:00 / 05:07
连播
清屏
智能
倍速
点赞289
00:00 / 05:09
连播
清屏
智能
倍速
点赞100
66665天前
就是悬案的核心,我们的物理定律在这里集体沉默。但人类的好奇心从不沉默,物理学家们就像一群不愿结案的侦探,他们提出了各种大胆的假说,试图打破这堵高墙。现在让我们来逐一审问这些关于“大爆炸之前”的头号“嫌疑人”。 • 第一个嫌疑人叫做“永恒暴胀”理论,也常被称为“多重宇宙”的制造厂。我们知道大爆炸模型虽然成功,但也留下了一些谜题,比如为什么宇宙如此平坦和均匀?为了解释这些,物理学家阿兰·古斯等人提出了“暴胀”理论。他们认为在宇宙诞生后的极短瞬间,大概是从十的负三十六次方秒到十的负三十二次方秒之间,宇宙经历了一场匪夷所思的指数级膨胀,其速度远超光速。一块质子大小的空间瞬间被拉伸到远比今天可观测宇宙还要巨大的尺度。 暴胀理论像一块完美的补丁,解决了大爆炸模型的许多难题,但它也带来了一个更加疯狂的推论,那就是暴胀可能从未真正停止,它可能在我们的宇宙这个区域停止了,引发了大爆炸,但在更广阔的“超空间”里,暴胀过程是永恒的,就像一壶永远在沸腾的水。我们的宇宙只是这壶水中冒出的一个气泡,而在我们这个气泡之外,还有无数个其他的气泡正在不断地诞生。每一个气泡都是一个全新的宇宙。 如果这个理论是真的,那么“大爆炸之前”这个问题的答案就变得清晰了。在我们的宇宙诞生之前,存在着一个正在永恒暴胀的“母体空间”,我们的诞生只是这个母体空间里一次随机的、局部的能量释放事件。这个模型彻底颠覆了我们对“宇宙”这个词的认知,宇宙不再是独一无二的“一切”,而可能只是一个无穷集合中的普通一员。在那些其他的宇宙里,物理常数甚至时空维度都可能与我们截然不同,生命或许以我们无法想象的形式存在,或者根本不存在,我们只是无限可能性中的一种。 • 现在来看第二个嫌疑人,这个理论更加古老,也更具哲学韵味,它叫做“循环宇宙”模型。这个想法根植于人类古老的轮回观念,它认为宇宙的诞生与毁灭可能是一个周而复始的循环过程。我们的宇宙始于一场大爆炸,并终将终于一场“大挤压”或“大撕裂”,但它的终结又会是下一个宇宙的开始,就像一只浴火重生的凤凰。 这个古老的思想在现代物理学中,特别是弦理论的框架下找到了新的生命。弦理论认为我们所处的三维空间可能是一张巨大的“膜”,漂浮在一个更高维度的时空之中。或许在离我们不远的高维空间里还存在着另一张平行的“膜”,这两张膜在引力的作用下会周期性地相互吸引、碰撞。每一次碰撞都会释放出巨大的能量
00:00 / 05:27
连播
清屏
智能
倍速
点赞7
00:00 / 04:21
连播
清屏
智能
倍速
点赞3
科学家宣布物理曲速引擎现在成为可能。曲速引擎是物理学中的一种理论概念,它使宇宙飞船不再以通常的方式穿越太空,而是扭曲空间本身。通过压缩飞船前方的空间并膨胀其后方的空间,飞船便能置身于一个稳定的“空间气泡”之中,而周围的宇宙则在运动。理论上,这使得飞船能够在远超光速的条件下穿越浩瀚的宇宙空间——而且飞船本身的速度不会突破光速极限。在最近一篇经同行评审的研究论文中,科学家们表明,这种类似曲速引擎的系统并非违反已知的物理定律。与之前需要奇异的“负能量”(这种能量可能并不存在)的方案不同,该模型表明,理论上可以使用正能量和普通物质来创造曲速泡。然而,这一想法目前仍停留在理论阶段:所需的能量将难以想象,而且目前没有任何实验或原型。简而言之,曲速引擎在今天既不现实也不实用,但现代物理学已不再从原则上排除这种可能性。阿尔库比耶尔经编驱动是广义相对论中的一个奇特解。 它允许以负质量密度的大量物质为代价进行超光速旅行。 出于这个原因,Alcubierre扭曲驱动被广泛认为是非物理的。 在这项研究中,我们开发了一个经典相对论中的一般扭曲驱动时空模型,该模型包含了所有现有的扭曲驱动定义,并允许新的指标,而没有Alcubierre解决方案中存在最严重的问题。 我们提出了第一个潜意识的正能、球形对称扭曲驱动的通用模型;构建满足量子不等式的超光度扭曲驱动解决方案;为Alcubierre度量提供优化,将负能量需求减少两个数量级;并引入了扭曲驱动时空,其中可以以受控的方式选择空间容量和时间速率。 从概念上讲,我们证明任何经编驱动,包括Alcubierre驱动,都是以一定速度流动移动的常规或奇异物质的外壳。 因此,任何扭曲驱动都需要推进。 我们表明,至少在原则上,可以根据当今人类已知的物理原理构建一类亚管腔、球形对称的翘曲驱动时空。#知识科普 #科技 #不可思议 #探索宇宙 #涨知识
00:00 / 02:15
连播
清屏
智能
倍速
点赞48
物理学最伟大的10个公式,你心中的Top1是哪一个? 物理学史上,哪些公式真正改变了人类对世界的理解?今天,我们用倒计时方式,盘点公认度极高的“物理学十大经典公式”。 第10名,不确定性原理。它告诉我们,粒子的位置和动量无法同时被精确测量,解释了电子为何不会掉入原子核,也标志着经典力学在微观世界的局限。 第9名,薛定谔方程。它是量子世界的运动规律,让我们能计算电子在原子中的概率分布,解释了原子光谱、化学键形成以及现代半导体工作的原理。 第8名,洛伦兹变换。高速运动下,时间会变慢,长度会收缩,这解决了光速不变与经典时空观的矛盾,是相对论的基础。 第7名,质能关系式。E等于mc²告诉我们,质量本身就是能量,解释了核能释放和太阳能持续发光的奥秘。 第6名,麦克斯韦方程组。它统一了电和磁,预言了电磁波的存在,揭示光的本质,也奠定了现代通信与电力技术基础。 第5名,热力学第一定律。热量和功可以互相转化,但总能量守恒,这为发动机和制冷机提供了理论依据。 第4名,能量守恒定律。无论运动、化学还是电磁过程,能量只在不同形式间转化,总量不变,为复杂物理现象分析提供统一视角。 第3名,动量定理。力作用的时间累积等于动量变化,解释碰撞、火箭反冲和安全设计等现象。 第2名,万有引力定律。苹果落地和行星运行遵循同一法则,统一了天上与地面的运动规律。 第1名,牛顿第二定律。力、质量和加速度的定量关系,让人类第一次能准确预测物体运动,是工程和航天的根本。 这十个公式,从宏观到微观,从力学到量子世界,几乎撑起了整部物理学。你心中的Top1是哪一个?欢迎在评论区留言。最后引用牛顿一句话:如果我看得比别人更远,那是因为我站在巨人的肩膀上。 #牛顿定律 #物理学公式 #不确定性原理 #热力学第一定律 #中学物理
00:00 / 02:39
连播
清屏
智能
倍速
点赞3156
为什么所有的生命最终都会走向消亡,甚至地球乃至整个宇宙都无法逃脱这个规律? 到底是什么样的力量主宰着宇宙万物的命运? 这就是热力学第二定律熵。 那么熵究竟是什么? 早在一八六五年,德国物理学家克劳修斯首次提出熵的概念,用于度量一个系统的内在混乱程度。 他认为,能量守恒定律是最重要的物理定律,表明了各种形式的能量在相互转换时总是不生不灭,但却有一个始终存在的现实,就是能量无法达到百分之百的转换,而在转换过程中消失的部分就是商。 而所谓熵增,就是在一个封闭的孤立系统的热量总是从高温流向低温,从有序走向无序,而这一过程不可逆转,如果没有外力的干预,他们就会逐渐趋于混乱和无序。 就比如屋子只要不收拾就会变乱,手机会越用越卡,热水会慢慢变冷,甚至就连太阳也在燃烧中衰变等等。 其实这一切现象背后的本质就是商增定律,也就是系统中的无效能量不断增大,使任何事物都会朝向衰败的方向发展。 自从熵的概念出现之后,热力学第二定律也随之出现,即能量转换永远会产生熵。 因此科学界普遍认为熵增定律就是物理学界最可怕的定律,因为它揭示了世间万物都在受到熵增定律的支配,任何生命或非生命的演化进程都只能遵循这一法则,且无论如何发展,最终都只有一种结局。 如果地球即将毁灭,如何用一张纸留下人类文明的全部精髓,让其他文明知道我们曾经存在过? 答案或许也就是以下三个公式,代表数学文明的一加一等于二。 爱因斯坦的智能方程e等于mc平方以及负的所有概率乘以其自然对数的总和,也就是熵的定律。 爱因斯坦曾将熵增定律称为科学第一定律,凌驾于所有定律之上。 因为任何一个物理定律或观点都存在证伪空间,并在未来都有可能被新的理论所取代,唯有熵增定律永恒不变。 自宇宙一百三十八亿年前诞生起,熵增定律就已经决定了宇宙必将走向毁灭。 随着时间的推移,太阳会熄灭,质子会衰变,黑洞也会蒸发,所有的物质都会消失。 当熵值达到最大时,热即将成为整个宇宙的最终归宿。 可以说,熵增定律揭示了宇宙的终极演化规律,即一切事物总是向着熵增的方向发展。 如果世界只能留下一个定律,那么无论你如何反驳,肯定都是熵增定律。 这也就解释了为什么你的身体会衰老,思维会消退,生命会结束的地方。 虽然我们任何人都无法阻止熵增的脚步,却可以通过逆商做功减缓熵增的速度,可问题是当我们在遵循熵增时会变得十分容易,而反抗熵增就会让你愈加痛苦。 就比如自律总是比懒散痛苦,
00:00 / 03:49
连播
清屏
智能
倍速
点赞0
00:00 / 08:03
连播
清屏
智能
倍速
点赞6