一切問題的答案
隨著人類科技和文化的不斷發展,我們逐漸意識到了一個很有趣的問題,這個宇宙的本質是什么?人類科學的發展,就是需要解決這個難題,我們不斷的探索宇宙的本質,還有萬物的運動規律,不僅僅是未來改善人類的生活,也是在尋找一切問題的答案。
哲學上存在三個著名的問題:“我是誰,我從哪里來,我要到哪里去”,這三個問題被叫作“終極問題”,其他的問題也可以被視為這三個問題的延伸,而這三個問題可以總結為一個問題:“宇宙是什么?”。
宇宙是什么?不同時代的人有不同的觀點,在早期的時候,“宇宙”這兩個字指的是房屋中的小小部件,但是隨著時代的發展,這兩個字的意思也在不斷變化,“宇”這個字的意義變成了空間,“宙”這個字的意義是時間,宇和宙加在一起,就是時間和空間的總和,簡單來說宇宙就是所有空間、時間、物質的總稱,是時間和空間包含的一切。
我們人類的問題自然也包含在宇宙之中,如果沒有宇宙誕生,也不會有地球和人類,所以解決“宇宙是什么”這個問題之后,其他的問題都可以得到解決。我們對于宇宙的認知一直在改變,對于古人來說,就不存在宇宙這個概念,因為古代人類的認知范圍有限,這就導致了神學的盛行。
古代人類認為,一切都是“神”創造的,那么所謂的“神”又是什么呢?同樣沒有答案,所以神學其實只是我們無法解決疑問的時候,把所有的問題都給延后的自欺欺人罷了,因此隨著人類社會的逐漸發展,神學逐漸落幕,科學成為了人類社會發展的主導思想,我們用科學去解釋一切,解決了很多神學無法解決的難題。而在這個過程中,我們對宇宙的認知也在不斷的進步,首先,人類逐漸意識到地球是一個球體,隨著第一次環球航行的完成,這個觀點被證實,我們意識到腳下的大陸其實是一個球體,在很長一段時間內,“地心說”都是主導性的理論,這個理論認為地球是宇宙的中心。
地心說
Some substances that do not participate in electromagnetic interaction - "dark matter", which means that dark matter cannot be seen by us. It neither radiates light nor reflects light. Therefore, human science and technology can not observe dark matter. Fortunately, dark matter participates in gravitational action. We can observe many phenomena that violate the law of gravity in the universe. It is reasonable to assume that the gravity of dark matter affects the motion of celestial bodies.
In addition to dark matter, there is also "dark energy", which is the basic energy to promote the expansion of the universe. The two are the main components of the universe. The sun, moon and stars we see are only a small part of the total mass of the whole universe. More importantly, we know nothing about these invisible substances, and we can't even be 100% sure whether they exist or not.
人類對宇宙的認知,在不斷隨著我們的觀察而改變,現在的宇宙模型中,被認可的是“標準宇宙模型”,這個宇宙模型融合了多個理論,包括量子力學和相對論,是目前主流的宇宙模型,課本中關于宇宙的知識基本都基于這個宇宙模型。
在這個宇宙模型中,認為宇宙誕生于138.2億年前,一個“奇點”發生了爆炸,在爆炸的瞬間,我們的宇宙誕生,并且在爆炸提供的能量推動下開始膨脹,逐漸變成了今天的樣子。
真實與虛假
俗話常說眼見為實,那么我們看到的宇宙就是“真實”的嗎?其實我們看到的宇宙只是整個宇宙的很小一部分,我們的視覺系統需要光才能看到外界的物體,我們能看到的光只是很小一部分,有很多光波是我們看不到的,人類可以看到的光被稱為“可見光”。
雖然可見光之外的電磁波我們看不到,但是我們可以通過儀器去檢測到它們,但是在宇宙中還存在一些不參與電磁相互作用的物質——“暗物質”,這也就代表暗物質無法被我們看到,它不向外輻射光,也不反射光,因此人類的科技觀察不到暗物質。幸運的是暗物質參與引力作用,我們可以在宇宙中觀察到很多違背引力定律的現象,如果假設是暗物質的引力影響了天體運動就很合理了。
除了暗物質之外,還存在“暗能量”,暗能量就是推動宇宙膨脹的基本能量,兩者才是宇宙的主要組成部分,我們看到的日月星辰只是整個宇宙總質量的很小一部分,更關鍵的是,我們對于這些不可見物質一無所知,甚至連它們是否存在都不能百分百確定。
虛擬現實
宇宙是真實的,還是虛假的?著名的悖論“缸中之腦”提供了一個很有趣的思路,這個實驗中,一個瘋狂的科學家把一個獨立的大腦封閉了起來,同時提供營養保證這個大腦的存活,用各種儀器連接這個大腦的神經,給這個創造一個虛擬的世界,這個大腦經歷的一切其實都是科學家用模擬出來的,這個大腦擁有獨立意識,卻無法意識到自己經歷的事情是真是假。
如何判斷自己沒有在“缸中之腦”的困境呢?其實這個事情并不能被算為困境,因為這個大腦雖然擁有獨立的意識,但是從這個大腦的認知來看,他經歷的事情就是真實的,所以討論缸中之腦的意義不大。
不過這個悖論也可以延伸一下,成為每個人類的意識都是獨立的,但是整個宇宙是一個虛擬的全息投影,人類現在已經有虛擬現實技術了,雖然還不夠成熟,但是已經給我們提供了一個真實存在的“虛擬世界”,那么假設未來人類的虛擬現實技術發展到了可以模擬一個宇宙誕生的地步,人類肯定會去這樣做,因此我們的宇宙也有可能是另外一個文明創造出來的“全息投影”。
量子力學中的量子糾纏是一個讓人費解的現象,兩個量子不管距離多遠,都可以在瞬間相互影響,兩個量子之間影響的速度是超越光速忽略距離的,我們直到現在都無法完美地解釋這個現象,同時還有一些現象指出,我們的宇宙可能是一個整體。
宇宙真的是一個全息投影嗎?我認為這種概率很低,出現這種觀點的原因是因為人類對宇宙的探索還不夠,如果我們的科技足夠發達,能探索整個宇宙的話,就可以解決這個問題的答案了,因此這些問題被提出來都是合理的,在沒有真正的答案之前,所有的懷疑都有存在的必要。
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