物理學是門怪異的科學,比如粒子只可以可能性存在；時間會因你移動速度快慢而發生變化,貓既是死又是活直到你打開箱子才能定奪。科學家特此盤點了10大物理學最怪異的科學事實。

10.你移動速度越快,質量越大

你移動速度越快,質量越大

如果你奔跑速度非常快,那么你的質量會增加。這種質量的上升并非永久性的,只是暫時的,并且增加的量非常少。光速是宇宙的速度極限,如果某樣事物以接近光速的速度移動,如果你幫忙推一把,它的速度也不能增加太多,但是如果你給與它額外的能量,那么能量就會轉為物質。

根據相對論,質量和能量是等同的。你投入的能量越多,質量越大。這在人類的移動速度方面是可以忽略的,但是當你的速度可以與光速相媲美的時候,那么質量的增加將是迅速而明顯的。

9.這里的粒子可以同時影響宇宙另一端的另一顆粒子

當電子遇到它的反物質——正電子,兩者會湮滅并釋放能量,兩個光子都會隨著爆炸消失。亞原子粒子,諸如光子和夸克,都有一種名為“旋轉”的特征,但它并非真的在旋轉,但它們表現出似乎在旋轉的特性。

當兩者同時產生時,它們的旋轉方向必須能夠互相抵消:也就是兩者的行為恰恰相反。由于量子行為的不可預測性,我們幾乎無法事先確定哪一顆粒子“順時針”轉而另一顆“逆時針”轉。直到我們觀測到其中一顆粒子的旋轉,才可以確定兩者都在旋轉。

然而,更詭異的是,當你觀測到一顆粒子時,它可能忽然順時針轉或逆時針轉,無論它朝哪個方向轉,另一個粒子都是同時朝著反方向轉,即使這顆粒子可能位于宇宙的另一端。這一現象已經在實驗中出現過。

這里的粒子可以同時影響宇宙另一端的另一顆粒子

8.對宇宙的基本描述并不適用于過去、現在或者未來

對宇宙的基本描述并不適用于過去、現在或者未來

根據狹義相對論,并不存在過去、未來或者現在這樣的事。時間框架是相對的:我有一個,你有一個,Gliese581的第三個行星也有一個。我們的時間框架非常類似,是因為我們以相似的速度移動。如果我們以不同的速度移動,我們將會發現我們衰老的速度有快有慢。

同樣的,如果我們其中某人距離類似地球這樣的引力源比其它人更近,那么,他衰老的速度也比其它人慢。GPS衛星移動速度非常快,并且距離地球非常遠,因此它們內部的時鐘顯示的時間與地球表面的有所不同。

7.黑洞并不是黑的。

黑洞非常灰暗,但并不是黑的。它略微發出整個光譜的光,包括可見光。這種輻射被稱為“霍金輻射”,該現象是由劍橋大學前盧卡斯數學教授史蒂芬·霍金(StephenHawking)提出的。由于黑洞持續發光,它將失去質量,最終蒸發,除非它找到另一個質量源維持它的存在,比如星際氣體或光。

小型黑洞與較大黑洞相比,考慮到自身的質量,它釋放出的輻射較多,所以如果某些理論是正確的,那么,大型強子對撞機通過粒子撞擊產生的微小孔將會幾乎立即蒸發。科學家通過檢測輻射應該能夠觀測到這種衰變。

黑洞并不是黑的

6.此刻有無限個我在寫這篇新聞,而有無限個你正在閱讀。

此刻有無限個我在寫這篇新聞,而有無限個你正在閱讀

根據宇宙目前的標準模型,可觀測到的宇宙——包含幾十億顆星系和上萬億顆恒星——只是平行存在的無限多個宇宙中的其中一個,就像泡沫里的一個肥皂泡而已。由于存在無限多個宇宙,因此此刻上演了每一種可能。

但是此刻可能發生的現象的數量卻是有限的,這是因為有限數量的事件會產生有限數量的結果,事件的數量可以非常巨大,但是有限的。所以此刻的這件事,作者正在寫下以上這些文字,而讀者正在閱讀這樣的文字,一定已經發生了無數多次。更令人驚訝不已的是,我們甚至能夠算出距離我們最近的二重生的位置:10的10次方至10的28次方。

5.物質的移動速度可以超過光速,光速并非最快的。

在真空里光速是恒定的30萬千米每秒。然而光并非總在真空環境下移動,比如在水里光子傳播速度大約是前者的3/4。在核反應堆里,有的粒子被加速到非常高的速度,如果它經過一個能夠將光速減慢的絕緣介質里,那么它的速度實際上比周圍光速更快。

當這個現象發生時,它會產生一種名為切連科夫輻射(Cherenkovradiation)的藍色的光,它類似于音爆現象,只是對象是光而已。

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目前為止記錄最慢的光速是通過被冷卻到接近絕對零度的銣的速度,為17米每秒——相當于38英里每小時,在那個時候銣會形成一種被稱為愛因斯坦凝聚態的奇怪狀態q~i~-~w~e~n~c~o~m。光也通過同樣的方式實現了完全的停止。

物質的移動速度可以超過光速,光速并非最快的

4.幾乎全部宇宙都看不見。

幾乎全部宇宙都看不見

宇宙中存在超過1000億個星系,每個星系都存在100萬至一萬億顆恒星。我們的太陽只是中等大小,很多恒星都比它大得多。同時宇宙中還存在大量可見的物質。但這些只占宇宙全部質量的2%而已。那些不可見的物質我們稱之為“暗物質”,后者大約是正常物質的6倍多。

更讓人困惑不已的是,剩下的是我們稱之為“暗能量”的東西,它揭示了宇宙的明顯擴張,然而,沒有人知道暗能量或者暗物質是什么。

3.未來事件會影響過去發生的事

量子世界存在各種詭異的事實。雙縫實驗表明光具有波粒二象性。但更奇怪的是,根據物理學家約翰·維勒(JohnWheeler)1978年提出并由科研人員于2007年進行的一項實驗表明,目前觀測的一顆粒子的行為會影響到另一顆粒子過去的行為。

根據雙縫實驗,如果你觀測到兩條細縫光穿過,你逼迫它表現出粒子的特性,如果你不這么做,而觀測它落入細縫之后在屏幕上的情形會發現,它表現出波的特性。

但是如果你等待光透過細縫,然后觀測它穿過細縫的方式,這將逆動地逼迫光必須以粒子或者波的特性經過細縫。換句話說:因果關系具有逆反性:現在會影響過去。當然這項實驗只會影響幾分之一秒的時間,幾乎可以忽略。

但維勒提出,可以以同樣的方式觀測來自遙遠恒星的光,它在途中因為引力作用發生了彎曲。這意味著現在觀測的事物會改變過去幾千年甚至幾百萬年發生的事。

未來事件會影響過去發生的事

2.組成人類的所有物質加起來也不過是方糖大小。

組成人類的所有物質加起來也不過是方糖大小

原子99.9999999999%都是真空區,打個比方,握拳,如果你的拳頭相當于原子核大小,那么一個原子大約相當于圣保羅大教堂,如果這個原子是氫原子,那么它所包含的氫原子就相當于一座空曠大教堂中央的一只飛蛾。

如果你將所有原子湊在一起,除去它們之間的空間,那么空曠的大教堂可以被壓縮成一個小核、一個茶匙或者一塊方糖,但它的質量卻重達50億噸,相當于整個人類質量總和的10倍。

1.如果太陽是由香蕉組成的,它也非常炙熱。

太陽非常炙熱,這是由于它巨大的質量——幾萬億億噸——產生了巨大的引力,導致它的內核承受強大的壓力。這個道理好比給自行車打氣,壓力導致溫度上升,車胎會變熱。如果太陽不是由氫氣組成,而是香蕉,那么它也將產生足夠大的壓力,因此也會產生足夠的高溫。因此無論太陽是由氫氣組成,還是香蕉,或者室外家具,它本身的溫度差別都不大。

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