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3個真實存在,卻又讓人難以接受的理論,都對人類影響深遠

2022-08-16由 量子探索 發表于 農業

有機聚合物是純淨物嗎

大千世界,無奇不有。

這個世界上總是有一些無法接受卻又真實存在並且被證實過的物理理論,今天我們來聊一聊這些讓人難以接受的理論,是怎樣被證實的,對我們的物理學又有什麼影響。

在浩瀚的宇宙中,未知的事情實在太多太多,難以解釋的現象也太多太多,我們無法解釋一些現象究竟是偶然出現還是必然發生,如此渺小的我們能夠證實的事情也只是地球周圍和我們身邊一些常見的現象。

3個真實存在,卻又讓人難以接受的理論,都對人類影響深遠

有這樣一隻貓,它的存在讓所以人疑惑,它就是——薛定諤的貓。

薛定諤的貓

為什麼這個不存在的貓會如此出名呢?薛定諤是著名的奧地利物理學家,薛定諤的貓其實是他提出的一個思想實驗。

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這個實驗其實並不複雜是,在一個不透明的盒子裡,放了一隻貓咪和一些裝有少量鐳元素和氰化物的密封容器裡,鐳元素的衰變會打破裝有氰化物的小瓶子,貓咪就會因為劇毒死亡,在我們開啟盒子檢查之前,這隻貓的狀態就是既死又活的狀態。

也許你會覺得我在講廢話,但是這隻貓的死活,從某種程度上來說取決於你會不會開啟這個盒子!如果你沒有開啟這個盒子,只有兩種可能性,鐳元素已經衰變和沒有衰變,對於貓咪來說,就是生與死的差別。

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按照我們的常識來看,貓咪只能處於其中一種狀態,但是從量子的角度來思考,貓咪處於既死又活的疊加狀態,也就是說貓咪生和死的兩種狀態同時存在,這完全違背常理,可是又真實存在。

這項實驗完其實是,薛定諤對微觀粒子匪夷所思的現象發表的質疑,它使微觀的不確定變成了宏觀不確定元素,因為從量子力學的角度來看,鐳的衰變會處於兩種不同狀態的疊加態,對於鐳的狀態我們很好理解,但是從微觀上升到宏觀之後,貓咪的狀態就讓我們無法理解了。

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這個思想實驗,延伸出了很多的問題,甚至有一些人會把它和平行宇宙聯絡在一起。

熵增定律

熵增定律應該是人類最難接受的定律之一,因為這個定律預示了人類和宇宙的結局——滅亡。

熵這個概念來自於熱力學第二定律,熵這個詞代表了一個封閉系統的混亂程度。

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生命本身,就是一個對抗熵增的過程,我們不斷的進食,不斷從外界獲取各種能量,就是為了避免熵增,熵增的最終結局就是死亡,如果人類不進食或者說呼吸的話,很快就會迎來死亡。

所以,生命對抗死亡的過程中,就是一個對抗熵增的過程,但是不論生命怎麼努力,最終的結局都是死亡,從這個角度來看,永生就是無法實現的,因為永生等於無限的時間,在無限的時間中,除了熵的增加之外,還會有各種意外出現,因此永生不可能實現。

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除了生命無法永生之外,這個定律最讓人難以接受的就是,宇宙同樣不可能永遠和今天一樣,適合生命的居住,因為隨著時間的推移,宇宙中的熵值也會不斷增加,最終整個宇宙中的熵達到最大,整個宇宙內部,就只剩下無序的混亂。

屆時,宇宙中全部的恆星都會熄滅,所有的粒子動能都會達到最低點,整個宇宙都變得寂靜,無限接近於絕對零度。

3個真實存在,卻又讓人難以接受的理論,都對人類影響深遠

正是因為如此,很多認為熵增定律就是物理學第一定律,大部分科學家都對熵增定律很重視,因為這個定律不僅僅預言了人類的未來,在人類社會的方方面面都起到了很大的作用。

對於任何系統來說,甚至是人類的社會體系,都在受到熵的影響,如何避免熵的增加,延緩熵增,對於所有人來說都十分重要。

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量子穿隧效應

穿牆術,相信大家都聽說過,但是在現實生活中, 這件事是不可能實現的,讓物體穿過牆體,又不破壞牆體結構,這樣的事情簡直就是天方夜譚。

但是在量子力學中,就存在一個真實的“穿牆術”,這個就是量子本身的特性之一“量子穿隧效應”,堪稱現實版的穿牆術。

3個真實存在,卻又讓人難以接受的理論,都對人類影響深遠

量子隧穿效應是指微觀粒子可以跳過看似不可能逾越的高牆,這堵牆就是原本不可能穿過位勢壘,通俗地講,就是量子可以完成原本無法實現的事情。

一個小球,想要登上一個山坡,必須有足夠的力才行,但是在量子力學中,就算這個小球的初始力不足,也可以登上這個山坡,就像是在山坡內部打通了一個通道一樣。

3個真實存在,卻又讓人難以接受的理論,都對人類影響深遠

這個匪夷所思的現象,對於人類的影響十分深遠,太陽內部的核聚變反應,其實原本是無法進行的,因為恆星內部並不滿足核聚變條件,

儘管原子核的能量超小於庫侖位勢壘的位勢,量子隧穿效應仍舊能夠讓原子核穿越庫侖位勢壘,從而促成核聚變。

因此這個看似不靠譜的現象,其實直接影響著太陽和人類的生活。

總結:宇宙很大,人類很渺小,我們對於宇宙的認知不夠全面,宇宙中還存在著更多的未知,不能因為一個現象我們無法理解,就認為他是錯誤的。