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科学探索是永无止境的,从古至今,人类一直都在研究世界的奥秘,根据科学家的研究我们能够知道,人类科学发展起源于古希腊,在公元前6世纪到公元前4世纪,古希腊城邦文明孕育了最初的科学,并在此成长发展,到了公元2世纪时,古埃及的亚历山大成为了当时科学的中心,在此之后,罗马人征服了古希腊,科学在这些尚武的统治者手中开始备受冷落,在基督教的影响下逐步在东西罗马走向边缘化,在整个中世纪几乎被遗忘,但是在公元8世纪的时候,希腊科学被阿拉伯帝国所接受,在数学、天文学、光学等多个方面有了新的突破和发展,近代科学我们所熟知的有哥白尼、伽利略、牛顿、爱因斯坦、薛定谔等等。
这些伟大的科学家给人类探索世界打开了新的大门,如果没有这些伟大的科学家,那么人类科学至少倒退几百年的时间,牛顿是人类历史上第一个将科学和神学分家的人,他凭借一己之力,通过总结前人的经验,凭借自己犹如神助一般的四维见解,以及高超的数学能力,开创了经典物理学,其中最伟大的发现就是我们所熟知的万有引力,万有引力的发现不仅为开普勒三大定律提供了理论依据,还解释了我们日常看到的自由下落现象,以及行星绕太阳运行的本质,万有引力最关键的部分就是:万有引力的大小和两个物体的质量成正比,而与两个物体之间的距离成反比。
在牛顿之后最伟大的物理学家就是爱因斯坦,爱因斯坦几乎以一己之力推翻了牛顿的万有引力定律,牛顿的认为引力是由质量引起的一种基本力,按照牛顿的万有引力我们能够得出,任何有质量的物体都是有引力的,物体的质量越大,它的引力就越大,牛顿的万有引力认为时空是平直的,不管距离有多远,引力的作用都能够瞬间完成,爱因斯坦出现以后,提出引力其实是不存在的,它只是时空弯曲的一种表象,他认为引力并没有超距作用,质量小的天体之所以会围绕质量大的天体运动,是因为质量大的天体将宇宙薄膜压弯了,所以质量小的天体才会围绕质量大的天体运动。
为了证明爱因斯坦的理论是对的,科学家们也做了很多实验,其中比较著名的是水星近日点进动、光线在引力场中的弯曲和引力红移,通过这三个实验,证明了爱因斯坦的理论是对的,在19日全食的时候,科学家分别在不同的地方进行了观测,最终得出的结果和爱因斯坦的猜测是一样的,按照爱因斯坦的理论,科学家还发现了重力波,重力波就像是时空中的涟漪,如果把时空看作是一张巨大的薄膜,那么有质量的物体机会让这张薄膜弯曲,当一个有质量的物体静止在宇宙中时,它所处的时空就不会发生变化,但是如果有第二个物体加入,那么两个物体之间会相互运动,相互朝对方施加一个加速度,这个过程会造成失控扭曲,并且产生重力波。
虽然爱因斯坦和牛顿都是人类历史上非常伟大的科学家,但是在科学上,也有他们无法解释的现象,比如说双缝干涉实验,双缝干涉实验的由来还需要从19开始说起,当时玻尔在一次实验中,提出了氢原子的量子化假设,后来到了1924年的时候,德布罗意提出了物质波的概念,他认为电子可能是一种波,并且利用实验证明了这一点,之后科学家发现光的运行和电磁波是一样的,当时大部分的科学家都认为光是一种波,不过也有一些科学家相信牛顿的说法,认为光是一种粒子,在17世纪的时候,牛顿利用三棱镜做了一个经典实验,他将太阳光成功的分成了七色光,之后便提出了光是一种粒子。
为了证明光的性质,科学家做了双缝干涉实验,实验过程是这样的:一个电子发射器,一个挡板上面有两条狭缝,挡板后面有接收电子的屏幕,当科学家朝挡板连续发射电子时,屏幕上显现出明暗相间的干涉条纹,这说明电子不仅仅是粒子,它也具有波动性,穿过狭缝后发现了干涉现象,实验开始时,科学家把光子一个一个的释放出来,让它们逐个穿过双缝,竟然形成了干涉条纹,之后科学家将光子换成电子,也得到了干涉条纹,为了看清楚光子是如何通过双缝的,科学家们专门安装了一个探测器,用来观察光子究竟是从哪个缝隙中穿过去的,就在这个时候,神奇的一幕发生了,干涉条纹竟然消失了,如果我们不观测光子,那么干涉条纹就会出现,这说明人的观察行为影响了实验的最终结果。
科学家认为,双缝干涉实验在没有观察者的时候,粒子处于叠加状态,这个叠加状态通过双缝的时候一半通过A缝隙,另一半通过B缝隙,没有观察者就意味着没有人能够证明光子走了哪条缝隙,这个时候的粒子处于叠加状态,看到的现象就是粒子形态,由于粒子非常微小,没有任何人能够直接观测到它,也没有自主意识,无法自主选择,所以它本身不构成观察者,在这个实验中,如果只看结果的话,不在中间加以探测,人类永远都不知道光子到底是从哪个缝隙中穿过去的,这会导致光子一直处于叠加态,最终形成干涉条纹。但如果要使粒子的叠加状态坍塌,就要对实验进行观察,看它到底是从A缝隙穿过还是B缝隙穿过。
这时候光子就被固定了,光子的路线被固定了,所以干涉条纹就消失了,最终科学家得出光具有波粒二象性,这个实验不仅仅颠覆了人类的传统认知,而且也让科学家对世界有了全新的认识,在量子世界中,原本所拥有的因果定律可能是不存在的,通过这个实验,很多科学家表示,自己可能从未懂过量子力学,在量子力学中,最著名的理论就是叠加态,量子力学哥本哈根学派认为,在微观世界中,在没有测量前,每个粒子的特征都处于叠加态,比如说电子的自旋特性,它的旋转方向总是处于向上和向下的叠加状态,直到它去测量和观察它旋转方向的瞬间,它会坍缩为向上或者向下。
叠加态理论认为,在微观世界中,粒子能够同时位于多个地点的状态,更加诡异的是,直到有人观察它的时候,叠加态才会坍缩成一个确定的状态,除了双缝干涉实验之后,薛定谔的猫也揭示了叠加态的理论,薛定谔的猫其实是一个著名的思想实验,其大概意思是这样的:将一只猫放在一个封闭的箱子中,然后把这个箱子里面放置一个装置,其中包括一个原子核和毒气设施,这个原子核有百分之50的几率衰变,当原子核衰变时,就会释放出一种毒气,这时候猫就会被毒死,如果原子核没有发生衰变,那么毒气就不会被释放出来,这时候猫就不会死亡,而我们想要知道猫到底有没有死亡,最直接的方式就是打开箱子,这样我们就能够清楚的看到猫到底有没有死亡,如果按照经典物理学来解释,那么猫只会出现一种结果。
但是在量子力学当中,猫会出现两种结果,即死又活、非死非活的诡异状态,这是因为叠加态的存在,科学家认为,在我们没有打开箱子之前,箱子里面应该存在两种猫,一种是死亡以后得猫,还有一种是活着的猫,这两种猫都处于叠纪状态,当我们打开箱子之后,其中一个叠加态就消失了,所以最终就会剩下一种结果,这是因为观测者导致波函数坍塌,另一种结果就会消失,叠加态原理是量子力学当中的一个基本原理,它说明了波函数的性质,虽然目前科学家能够用理论来解释这些,但事实真的和科学家所说的一样吗?有很多人认为,其实科学的尽头就是神学,科学往前走一步,神学就后退一步,科学往后走一步,神学就向前走一步。
就连著名的物理学家爱因斯坦在晚年的时候都开始研究神学,他曾经说过:没有宗教的科学是瘸腿的,没有科学的宗教是眼盲的,或许冥冥之中一切都已经注定了,爱因斯坦晚年在医院的时候,他写了一本回忆录,上面的大概意思是,上帝创造了我们的宇宙,上帝生存在我们的宇宙中,他控制着宇宙的一切,爱因斯坦眼中的上帝和我们所谓的神仙是一样的吗?或许爱因斯坦眼中的上帝可能是最基本的粒子,按照微观世界的说法,世界上的一切都是由最基本的粒子组成的,但是这些粒子是谁创造的呢?在一次访谈中,爱因斯坦对记者说道:宇宙就像是桌子上的咖啡杯,是被某一个人放在了这里一样,宇宙中的星球同样需要一个力量来安排,他们按照已经定好的轨道运行。
不过牛顿认为,上帝创造了一套万物运行的规则之后,他便不再干涉,而这种思想被称为是自然神论,科学和神学看上去非常遥远,但实际上有着类似的地方,神的信徒认为是神掌管着一切,而科学家认为,所有的事物当中都蕴含着科学理论,而在这两种世界观当中,都是有某一种力量在控制着世界万物,就好比地球围绕太阳运动,太阳围绕银河系中心运动,银河系围绕更大的星系运动,按照牛顿的说法,它们都是受到了引力的缘故,按照爱因斯坦的理论,它们是时空弯曲产生的结果。不管是引力还是时空弯曲,宇宙中的一切都好像是被设计好的,只不过现在我们还不知道这股神秘的力量出自哪里。
有一下科学家认为,我们的世界可能就是一个虚拟世界,是由高级文明利用超级计算机创造出来的,当一个文明的等级发展到4级文明以后,它们完全有能力制造出一个宇宙来,或许我们就生活在《楚门的世界》中,《楚门的世界》大概意思是:一个叫做楚门的男人,从他出生、成长、恋爱、工作等等,都在24小时不间断的直播在世界各地,在这场真人秀中,只有楚门这个人是真实的,剩下的一切都是演员,不过楚门并不知道他自己的人生其实是被别人设计好的,当楚门发现自己的人生是真人秀后,他决定放弃一切,逃离这场真人秀。这个故事告诉我们,在认清生活的真相后,依然热爱生活,在无法脱离现实生活时,尽可能的坚持自己的思想。把握自己的命运,做自己生命的导演。
虽然目前我们还不知道自己所在的世界是不是真实存在的,但目前为止我们所感受到的一切都是真实存在的,即便世界是虚拟的,我们也应该勇敢的面对一切,在我们的世界中,有爱、有恨、有高兴、有难过、有遗憾、有选择、有悲伤等等,这些让我们的生活丰富多彩,即使我们活在虚拟世界中,我们的一生也是非常精彩的,小编认为,人类能够在短短几千年的时间内走出地球探索宇宙, 说明人类科技发展的速度非常快,人类的科技在不断的进步和发展,只要人类能够坚持不懈的努力下去,未来人类或许能够解开宇宙中的所有奥秘,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,能够成为宇宙的主宰,希望人类文明能够长久的发展下去,对此,大家有什么想说的吗?
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