朱頭山

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外行人看那些反常識的物理學理論

(2019-04-07 07:53:22) 下一個

最近看了部係列紀錄片,“不可能的物理學”,真是腦洞大開,科學原來也有那麽多不可思議的東西。雖然並不是完全懂,但概念還是有了。有了這些知識,一來看科幻電影時有個頭緒,二來聽到什麽科學前沿消息時知道點來由,三是碰到有人忽悠時能識破。以下是用外行人語言寫的,有不正確的地方請專家指正!

量子纏繞真是個不可思議的東西。據說任何有能量的東西(量子),在世界上都有一個或多個和它纏繞(entangle)的量子,在一個量子上發生的任何事,會原封不動地發生在另一個量子身上,哪怕它們相距萬裏,而二者之間不需要任何信息的傳播途徑。如果能人為地纏繞兩個量子裝置,那間諜帶著其中一個走到任何地方,他隻要輸入信息,另一個裝置就會顯示這些信息。因為沒有如電磁波之類的傳輸媒介和過程,因此是無法截獲的。什麽原理,不知道!但量子纏繞現象早在愛因斯坦活著時就發現了,最近用人工纏繞住了兩個量子,雖然隻存在了億分之一秒,但此實驗證實了量子纏繞是存在的, 並可以複製的。

時空,質量和能量都是可以互相轉換的。質量/能量的轉換,E=mc^2在核能的應用上還可以理解,但要理解能量高到一定程度,會變成巨大的質量,則有點費解。愛因斯坦的相對論,是說在速度很高時,時間就會縮短。坐飛機就可以達到相對論效應,有人坐飛機繞地球一圈,發現所用的表上的時間比地麵的要短。速度越高,縮短得越多。在時間變化的同時,空間也在變化。

世界可以被理解為是四維的,包括三維空間和一維時間。時空是纏繞著的,可以互相轉換互相作用。星際旅遊動則幾萬光年,光都要跑幾萬年,人的壽命最多隻有200年,而光速旅行就算實現了(可以縮短時間,相對延長壽命),旅行器的質量將達到土星的水平,因此按這條思路是沒戲的,隻能從時空變換角度找出路。讓空間變換,從幾萬光年遠的地方變到眼前,理論上是可能的。這裏就要提到黑洞和引力場。

引力的本質,一般認為是時空的扭曲所形成的。大星和小星之間的空間,因為二者質量的差異,形成了一個偏向大星的扭曲,就像一段下坡,小星和兩星之間的東西就都朝大星滾。黑洞具有超大的引力,能把任何東西都往裏吸引。在黑洞裏,空間被縮短了。如果製造一台星際旅行器進入黑洞,就可能很快地達到本來需要光速跑幾萬年,幾億年的地方。

但黑洞是毀滅性,如何能進入黑洞而又能存活呢?這裏要提到反物質!按大爆炸理論,在創世紀之初,任何物質都是成對出現的,叫物質和反物質。物質和反物質一相遇,就湮滅了,化為烏有。物質順著引力跑,反物質就能逆著引力走。如果那台進入黑洞的旅行器攜帶有足夠的反物質,那就可以以之作為刹車,安全通過黑洞到達彼岸。

在人工的環境下,科學家製造了很多反物質,但自然界還沒找到過。科學家相信,一定能找到天然的反物質,或發現低成本的製造方法。一旦成功,不但在星際旅遊中可以應用,還可以製成超級武器,或燃料。反著重力跑,這不就是天然的火箭嗎?

以上這些,距離實際運用還太遠。中國現在發射了量子衛星,但你要是看了以上的量子纏繞理論,恐怕這會國家又是受了忽悠了。但超導體的發展,倒可能引導一個近在咫尺的科學大變革了。

上世紀初荷蘭科學家發現,在絕對零度時,金屬會出現了零電阻和完全抗磁性。以後,經過一代代科學家的努力,現在的超導體已經可以在接近常溫的情況下工作了。超導體和磁鐵之間,會形成一種若即若離的磁懸浮現象,並且懸浮力可以調節。除了磁懸浮列車,在很多方麵都可以發現這個原理的應用。

對於高等物理學,可能我們對常識的定義要變動一下!

 

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評論
mikecwu 回複 悄悄話 空間框架是從任何一個中心往外散發出去的,所以無論你如何走都是順著空間框架的方向。
jw2009 回複 悄悄話 mikecwu 發表評論於 2019-04-07 10:17:33
我對相對論的理解:
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你的空間框架的理論本質上與以太似乎是一樣的:物體順著這些運動的空間框架方向運動和逆著空間框架方向運動是不一樣的。。
bxxx 回複 悄悄話 這些都是一種學說和對世界的一種解釋, 說白了, 科學就是一種宗教
silverbug 回複 悄悄話 近代物理裏的很多東西是與直覺相悖的。 不跳出經典力學的框框隻憑借文字去理解,是不行的。
mikecwu 回複 悄悄話 我對相對論的理解:
http://blog.wenxuecity.com/myblog/23848/201903/40740.html
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