公用欄目


Join the forum, it's quick and easy

公用欄目

宇宙裡不可思議的事

2 posters

向下

宇宙裡不可思議的事 Empty 宇宙裡不可思議的事

發表  古月語 周三 五月 01, 2013 12:08 pm


《古月語的時間佯謬》貼出時還是沒有清晰的表達出古月語的疑惑在哪裡,現在進一步說明:

哥白尼原則是一個哲學的陳述:沒有一個觀察者是處於特別的位置上。因此,宇宙常數的數據與測試點無關,是普適、普世的。這並不按照我們民族的統治者的關於特色口頭禪:宇宙常數並不具有『特色』。這一點非常重要,無論是宇宙學、物理學,還是古月語的社會進化論,是一個根本的認識論原則。否則這個世界又再一次出現狂人。古月語時間佯謬的第一個論據就是地球上的觀察者並不具有特殊的位置:我們和最遠的星系是相同的位置,是對稱的。哥白尼原則就是說空間位置的對稱性。也是一種守恆。當我們說最遠的星系的時候,那個星系是不是應該認為對他們來說我們太陽系也是最遠的星系?
歐貝斯佯謬證明了,夜空是黑的,給了宇宙源於大爆炸的理論非常有力的支持:宇宙並非無限,也不是均勻。因此,宇宙的年齡在宇宙的哪一點都具有相同的數值,宇宙的年齡是哈勃常數的倒數。如果宇宙有一個開始,那麼我們說最遠的星系處於宇宙起源的初始狀態,顯然違反了哥白尼原則。最遠星系的光傳到地球,需要一百三十二億年。難道地球的光傳到他那裡去就不是一百三十二億年?
時間是單向的,無論是現代宇宙學和物理學都接受這個原則。時間旅行是不允許的。這是古月語時間佯謬的第三點論據。我們看到最遠星系是不容置疑,現在質疑的是它是不是宇宙起源的初始狀態。如果它認為太陽系也是處於宇宙起源的初始狀態顯然不符太陽系起源於四十五億年前的共識。
宇宙學裡面有一個視界定理,也有一個說法,對於遠離去的天體,光線在一個臨界上是永遠追不上它。難道,地球上的光追不上遠離去的星系?除非星系以光速離去。這個和視界定理並不是一回事,光無法逃離黑洞。

下面的資料摘自自由的百科全書
多重宇宙
有否足夠的物理理論基礎來支持期待其它宇宙的存在,雖然這些宇宙從根本而言是無法觀測到的?例如,量子力學的多世界是否存在?在這些宇宙裏,在高能量狀況,由於使用別種方式破壞物理力的明顯對稱,所造成的物理定律是否會迥然不同。使用人擇原理來消解全局宇宙困境是否正確?

宇宙監督假設(cosmic censorship hypothesis)
黑洞內部有一個奇異點。通常在這奇異點的外圍有一層事件視界,速度最快的光波也無法逃離到事件視界之外。裸奇異點是缺乏事件視界的奇異點。由於沒有事件視界隔離,物理學者可以觀測到裸奇異點的物理行為。但是,至今為止,物理學者尚未觀測到裸奇異點的蛛絲馬跡。物理學者懷疑,從實際物理的初始條件是否能形成裸奇異點?羅傑·彭羅斯提出的「宇宙監督假設」表明,這是不可能的事。但是,物理學者還不能證明這假設的任何版本為正確無誤。

時序保護猜想
在廣義相對論的愛因斯坦場方程式的某些解答中,會出現有封閉類時曲線,即粒子移動於時空的世界線為封閉迴路,從初始點移動經過一段路程後,又會返回初始點。封閉類時曲線意味着一種時間旅行,能夠返回過去的時間旅行。史蒂芬·霍金的時序保護猜想表明,強烈地不允許任何除了微觀尺度以外的時間旅行。結合廣義相對論與量子力學在一起的量子重力理論,能否排除封閉類時曲線的可能性?

時間箭頭
物理學在微觀(microscopic)的層次幾乎完全是時間對稱(time symmetry)的。這意味着,假設將時間流逝的方向倒轉,則原本物理定律仍然會保持為正確。但是在巨觀層次,時間存在着明顯的流逝方向。時間箭頭就是用於描述這種不對稱的現象。由於時間演進和時間反演而產生的不同物理現象,它們給出的關於時間屬性的資料為何?
根據CPT對稱(CPT symmetry)理論,從CP破壞的證實可以立即斷言時間是無法反演的。因此,時間對稱性不成立,時間箭頭可以建立起來。但是,這方法並不是直接地,而是間接地證實時間對稱性不成立。測量基本粒子的內稟電偶極矩實驗可以更強烈、更直接地證實這性質。假設基本粒子擁有內稟電偶極矩,則宇稱對稱性和時間對稱性都會被破壞。更詳盡細節,請查閱基本粒子的電偶極矩。對於各種粒子的電偶極矩,現在最準確的實驗測值為
中子:
電子:
水銀:
另外一個衍生的問題是,為什麼CP破壞只有在某些弱交互作用的衰變中才能觀測得到,例如K介子衰變(kaon decay),而在其它交互作用都觀測不到?

局域性原理(principle of locality)與非局域現象
局域性原理表明,物體只會被其緊鄰周遭環境事物影響。1935年,阿爾伯特·愛因斯坦等發表EPR弔詭,認為量子力學的基礎理論,因為違背了局域性原理,可能不完備。三十年之後,約翰·貝爾提出反駁,主張局域隱變數理論(local hidden variable theory)不能複製量子力學的所有預測。在量子力學裏,是否會出現非局域現象?假設非局域現象存在,這是否只局限於貝爾不等式被違背所顯露出的量子糾纏;資訊、能量或物質能否能以非局域方式的傳播?在哪種狀況可以觀測到非局域現象?非局域現象的存在與否,對於時空的基本結構,有甚麼含意?非局域現象與量子糾纏有甚麼關聯?如何藉着非局域現象來說明量子力學基礎性質的正確詮釋?

宇宙的終極命運
根據天文觀測和宇宙學理論,可以對可觀測宇宙未來的演化作出預言。宇宙最終是否走向熱寂、大崩墜、大撕裂、大反彈,還是按照多重宇宙論的論述,可能存在很多各種各樣的宇宙,新的宇宙可能正在誕生,同時老舊的宇宙可能正在湮滅,但整個平行宇宙永遠不會完全終結?

級列問題(hierarchy problem)
為什麼重力是那麼的微弱?只有當質量在普朗克尺度時,大約為1019 GeV,超大於電弱尺度(electroweak scale)(246 GeV,電弱理論描述的物理行為所涉及的能量),重力才會顯得強勁。為什麼這尺度的相差會有如天壤之別?是甚麼物理過程使得電弱尺度的物理量,例如希格斯粒子的質量,無法獲得普朗克尺度數量級的量子修正?請問這是因為超對稱、額外維度,還是人擇的精細調整(fine-tuning)?

絕對無法從磁棒製備出磁單極子。假設將磁棒一切為二,則不會發生一半是指北極,另一半是指南極的狀況,而會是切開的每一個部分都有其自己的指北極與指南極。磁單極子
在最初宇宙、高能量的時期,粒子有否帶有磁荷?若有,則為何現在那麼難偵測到它們?現在有沒有任何磁單極子仍舊存在?(保羅·狄拉克指出,某種磁單極子的存在可以解釋電荷量子化)。

質子衰變與大統一理論
怎樣能夠將量子場論的三種不同的基本交互作用,即強交互作用、弱交互作用和電磁交互作用,統一成為單獨一種交互作用?至今為止,一些常見的主流大統一模型為SO(10)模型、喬吉-格拉肖模型(Georgi–Glashow model)等等。由於這些模型預測的新粒子的質量為大統一尺度(GUT scale)數量級,大大地超過碰撞實驗的可能範圍,所以,物理學者無法做實驗直接觀測到這些新粒子。因此,物理學者必需使用間接方法,例如,質子衰變實驗、基本粒子電偶極矩實驗、微中子屬性實驗、磁單極子偵測實驗等等。注意到質子為質量最輕的重子,質子是否為絕對的穩定?倘若不是,質子的半衰期為何?日本的超級神岡偵測器並沒有確切地偵測到任何質子衰變事件。從實驗得到的數據,質子的壽命被設定為超過1033年。

超對稱
時空超對稱是否實現於大自然?假若是,超對稱破壞(supersymmetry breaking)的機制為何?超對稱是否能夠穩定電弱尺度,避免大幅度量子修正?最輕的超對稱粒子是否為暗物質的組成成分之一?

第四代夸克與輕子
由於共同提出卡比博-小林-益川矩陣來解釋CP破壞的現象,並且給出了標準模型會允許多達三代夸克與輕子存在的原因,小林誠與益川敏英因此榮獲2008年諾貝爾物理學獎。這理論並沒有限制最多只能有三代。那麼,有否可能找到第四代夸克或輕子?是否能夠構想出解釋不同代粒子之間質量差異的理論,一種關於湯川耦合(Yukawa coupling)的理論?

反物質
在宇宙中,為什麼偵測實驗結果顯示,物質比反物質多很多?大爆炸應該製造出同樣數量的粒子與反粒子,而粒子會和反粒子湮滅產生光子。因此宇宙應該充滿了光子,而不會有很多物質存在。但是,宇宙現在的狀況並不是這樣。在大爆炸發生之後,一定有某些物理定律不平等地作用於物質與反物質。請問這些物理定律為何?在最初宇宙是否有某些作用力存在,但是後來隨着宇宙演化,這些作用力已消失無蹤?

宇宙巧合問題(cosmic coincidence problem)
為什麼恰巧就在這時候,宇宙的暗能量密度與物質密度幾乎等值?這問題稱為「宇宙巧合問題」。
如右圖所示,物質密度 與宇宙標度因子 的三次方成反比:


而暗能量密度 與宇宙標度因子的關係式為

 
其中, 是依暗能量的本質而定的常數,必需小於3。
假設暗能量是宇宙學常數或真空零點能,則 ,暗能量密度 為常數,那麼,這種萬年不遇的巧合實在令人費解。難道暗能量密度是某種純量場,或許暗能量與物質會發生某種耦合,從而造成暗能量密度與物質密度幾乎等值?

熵 (時間箭頭)
宇宙最初是處於一個高度有序的狀態,一個低熵狀態。為甚麼會出現這麼高度有序的狀態,從而造成過去與未來的區別,以及熱力學第二定律?

宇宙視界問題(universe horizon problem)
為什麼大爆炸理論對於夜晚天空的各向異性的預測值似乎大於觀測數據,而遙遠的宇宙卻顯得那麼均勻?宇宙暴脹理論已廣泛地被天文學者接受為解答,但仍舊可能有其它解答,例如,光速可變理論。

宇宙微波背景輻射的各向異性的黃道定向
微波天空在距離一百三十億光年以外的某些大型特徵,似乎跟太陽系的運動與定向有所關聯。這是否為系統誤差、觀測結果被局域效應污染,還是哥白尼原則未經解釋的破壞?

宇宙的形狀
宇宙共動空間(comoving space)的3-流形,又稱為「宇宙的形狀」,是甚麼樣子?現時,天文學者仍舊不清楚宇宙的曲率與拓撲,天文學者只知道,以可觀測尺度衡量,曲率接近於零。宇宙暴脹假設建議,宇宙的形狀可能無法測量,但是,於2003年,尚皮耶·盧敏內(Jean-Pierre Luminet)等與其他研究團隊建議,宇宙的形狀可能為龐加萊同調球面(homology sphere)。經過威爾金森微波各向異性探測器三年觀測得到的數據確認了這模型的一些預測,但是,這模型的正確性尚未得到廣泛支持。

近期已找到解答的問題

標準模型的粒子之間交互作用摘要圖。

希格斯玻色子
希格斯玻色子是標準模型預言的一種自旋為零的玻色子,可以幫助解釋宇宙萬物的質量。歐洲核子研究組織於2013年3月14日正式宣布發現此粒子。它是標準模型中最後一種被發現的粒子。
古月語
古月語

文章數 : 665
注冊日期 : 2012-11-06

回頂端 向下

宇宙裡不可思議的事 Empty 回復: 宇宙裡不可思議的事

發表  falaony 周三 五月 01, 2013 8:04 pm

无意中撞入眼球的一报道:



研究表明逆行黑洞可涌出更多喷气流




2013-05-01 09:35:56 来源: 国际在线(北京) 

核心提示:美国宇航局新的一项研究表明,逆向旋转的黑洞能够制造更大的喷气流。此研究结果有利于阐述星系是如何【转换时间】的。


研究表明:逆行黑洞可涌出更多喷气流


当地时间2010年6月2日,美国宇航局新的一项研究表明,逆向旋转的黑洞能够制造更大的喷气流。此研究结果有利于阐述星系是如何转换时间的。天体物理学家大卫-加罗法洛(David Garofalo)称:“整个星系的运转以及所发生的许多事件,都依赖于黑洞所处的极小的中心区域。”


黑洞是一个巨大的时间和空间的扭曲体,具有极强的重力,光也无法逃脱。天文学家已经了解到,包括银河系在内的各星系都被巨型黑洞所固定。黑洞不停地吸收周围的气体和尘埃,气体和尘埃组成吸积盘,作为其壮大的“营养”。有力的喷气流从底部涌出,而在吸积盘上方,就像是一束激光,而吸积盘自身就刮出飓风。黑洞既可以按照吸积盘的旋转方向转动(学名叫做顺行黑洞),也可逆转,科学家将逆转的黑洞称为逆行黑洞。

几十年来,科学家一直认为黑洞旋转地越快,喷气流就越有力。而科学家却发现,部分顺行黑洞根本就没有喷气流。最新的研究发现,逆行黑洞的喷气流最多,而顺行黑洞则较少甚至没有。逆行黑洞能有较多的喷气流,主要是由于这类黑洞与其内部轨道盘的边缘处有较大空隙。

据美国太空网报道,日前,科学家最新研究显示,黑洞可以扼杀整个超大质量星系,它将通过释放惊人的辐射能量,使超大质量星系内的胚胎恒星未诞生就难逃毁灭厄运,并且迫使其它残留恒星缓慢死亡。




falaony
falaony

文章數 : 257
注冊日期 : 2012-11-08

回頂端 向下

宇宙裡不可思議的事 Empty 回復: 宇宙裡不可思議的事

發表  古月語 周四 五月 02, 2013 1:45 pm


謝謝falaony的回應。

天文學、天文物理學

吸積盤噴流(accretion disc jet)


為什麼環繞着某些像活躍星系核一類的星體的吸積盤,會沿着其旋轉軸噴出相對論性噴流?天文學者認為這些噴流有很多用途,從除去正在形成的恆星的角動量,到將活躍星系核內部重新離子化。但是,天文學者仍舊不清楚吸積盤噴流的初始由來。

相對論性噴流:活躍星系核周圍的相對論性等離子體束與中心的超大質量黑洞自轉軸方向一致,從而沿噴流方向射出.



為了消除古月語的時間佯謬,智慧程式提供兩個建立鏡像訊息群的方案:其實古月語不是炫富,只是為了讓自己不得失智而已。

宇宙並非起源於一次大爆炸,宇宙從來就如此無始無終。其實,為了消除歐貝斯佯謬,並非只有建立『宇宙起源於大爆炸』這樣的鏡像訊息群一途。有人也提出了另外一套鏡像訊息群,只不過『大爆炸』一說不止是解決了歐貝斯佯謬,還解決了宇宙的其它不可思議現象。宇宙無始無終,UDFj-39546284就和太陽系處於同等地位,都不是宇宙大爆炸初期狀態。
如果我們要堅持宇宙源於大爆炸,我們就陷入了過去的人能夠看到未來發生物件組態景象的不可思議現象。

是由紅移現象測得的遠離速率,一般表示為km/s。H0是哈勃常數。此常數在宇宙中對任意保角時間(conformal time)而言皆是相同的。是光相對於觀測者的慣性座標系穿越星系的適當距離,以百萬秒差距(Mpc)作為測量單位。

對於相對鄰近的星系,速度v可從星系的紅移z利用紅移公式估計,其中c是光速。對遙遠的星系,速度v可以從紅移z利用相對移動的都卜勒效應決定。然而,最好的方法來計算遠離速度及其相關時空膨脹率是考慮來自遠星系光子的相關保角時間。對於非常遙遠的星體,退離速度可能大於光速。但是這並不違反狹義相對論,因為度量空間的擴張並不與任何有形物體的速度相關。

這樣雖然消除了過去見到未來的不可思議現象,但問題是我們看UDFj-39546284星系的紅移,和UDFj-39546284看我們的紅移是不是一樣?如果一樣,我們看不到UDFj-39546284,但事實上我們看到了。如果不一樣,違反哥白尼原理。
古月語
古月語

文章數 : 665
注冊日期 : 2012-11-06

回頂端 向下

宇宙裡不可思議的事 Empty 回復: 宇宙裡不可思議的事

發表  falaony 周四 五月 02, 2013 4:54 pm




2006年6月19日上午,著名科学家霍金教授参加在人民大会堂举行的2006年国际弦理论大会开幕式,并作“宇宙的起源”主题讲座。
  
新浪科技讯 6月19日上午,世界科学大师斯蒂芬·霍金教授参加在人民大会堂举行的2006年国际弦理论大会开幕式,并作“宇宙的起源”主题讲座。据大会主办方之一中国科学院理论物理研究所透露,在北京期间,霍金教授将向科学界和公众作两场“宇宙的起源”主题讲座。

  以下为霍金今天上午的演讲全文:

  根据中非Boshongo人的传说,世界太初只有黑暗、水和伟大的Bumba上帝。一天,Bumba胃痛发作,呕吐出太阳。太阳灼干了一些水,留下土地。他仍然胃痛不止,又吐出了月亮和星辰,然后吐出一些动物,豹、鳄鱼、乌龟、最后是人。

  这个创世纪的神话,和其它许多神话一样,试图回答我们大家都想诘问的问题:为何我们在此?我们从何而来?一般的答案是,人类的起源是发生在比较近期的事。人类正在知识上和技术上不断地取得进步。这样,它不可能存在那么久,否则的话,它应该取得更大的进步。这一点甚至在更早的时候就应该很清楚了。

  例如,按照Usher主教《创世纪》把世界的创生定于公元前4004年10月23日上午9时。另一方面,诸如山岳和河流的自然环境,在人的生命周期里改变甚微。所以人们通常把它们当作不变的背景。要么作为空洞的风景已经存在了无限久,要么是和人类在相同的时刻被创生出来。

  但是并非所有人都喜欢宇宙有个开端的思想。例如,希腊最著名的哲学家亚里士多德,相信宇宙已经存在了无限久的时间。某种永恒的东西比某种创生的东西更完美。他提出我们之所以看到发展处于这个情形,那是因为洪水或者其它自然灾害,不断重复地让文明回复到萌芽阶段。信仰永恒宇宙的动机是想避免求助于神意的干涉,以创生宇宙并启始运行。相反地,那些相信宇宙具有开端的人,将开端当作上帝存在的论据,把上帝当作宇宙的第一原因或者原动力。

  如果人们相信宇宙有一个开端,那么很明显的问题是,在开端之前发生了甚么?上帝在创造宇宙之前,他在做甚么?他是在为那些诘问这类问题的人准备地狱吗?德国哲学家伊曼努尔.康德十分关心宇宙有无开端的问题。他觉得,不管宇宙有无开端,都会引起逻辑矛盾或者二律背反。如果宇宙有一个开端,为何在它起始之前要等待无限久。他将此称为正题。另一方面,如果宇宙已经存在无限久,为甚么它要花费无限长的时间才达到现在这个阶段。他把此称为反题。无论正题还是反题,都是基于康德的假设,几乎所有人也是这么办的,那就是,时间是绝对的,也就是说,时间从无限的过去向无限的将来流逝。时间独立于宇宙,在这个背景中,宇宙可以存在,也可以不存在。

  直至今天,在许多科学家的心中,仍然保持这样的图景。然而,1915年爱因斯坦提出他的革命性的广义相对论。在该理论中,空间和时间不再是绝对的,不再是事件的固定背景。相反地,它们是动力量,宇宙中的物质和能量确定其形状。它们只有在宇宙之中才能够定义。这样谈论宇宙开端之前的时间是毫无意义的。这有点儿像去寻找比南极还南的一点没有意义一样。它是没有定义的。


  如果宇宙随时间本质上不变,正如20世纪20年代之前一般认为的那样,就没有理由阻止在过去任意早的时刻定义时间。人们总可以将历史往更早的时刻延展,在这个意义上,任何所谓的宇宙开端都是人为的。于是,情形可以是这样,这个宇宙是去年创生的,但是所有记忆和物理证据都显得它要古老得多。这就产生了有关存在意义的高深哲学问题。我将采用所谓的实证主义方法来对付这些

【霍金(宇宙的起源)講座 20060615翡翠台 2】




falaony
falaony

文章數 : 257
注冊日期 : 2012-11-08

回頂端 向下

回頂端


 
這個論壇的權限:
無法 在這個版面回復文章