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什么是量子?看完我的认知彻底坍塌了,这是最好的科普文章

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  编者按----今天看到某大学地球物理学系毕业的高材生,优秀的地球物理学家的一篇短文,个人觉得这篇短文是一篇非常好的科普文章,现整理推荐给各位。

  随着量子卫星上天,有关量子的事科普一下:当代科技最前沿发现了什么?竟然颠覆人类世界观!概括如下:

  我们的世界,因为几个最新的科学,全乱了。

  搅乱了世界的3项科学成果

  (一)暗物质

  1、怎么发现有暗物质?

  我们原来认识的宇宙的形态,是星球与星球之间通过万有引力相互吸引,你绕我转,我绕他转,星球们忙乱而有序。

  

  但后来,科学家通过计算星球与星球之间的引力发现,星球自身的这点引力,远远不够维持一个个完整的星系。

  如果星系、星球间仅仅只有现有质量的万有引力支持的话,宇宙应是一盘散沙。

  宇宙之所以能维持现有秩序,只能是因为还有其他物质。而这种物质,目前为止,我们都没有看到并找到,所以,称之暗物质。

  

  2、暗物质有多少?

  科学家通过计算,要保持现在宇宙的运行秩序,暗物质的质量,必须5倍于我们现在看到的物质。

  

  3、有没有观测到暗物质?

  现在没有真正的测到暗物质。只是能发现光线在经过某处时发生偏转,而该区域没有我们能看到的物质,也没有黑洞。

  

  4、黑洞是不是暗物质?

  不是。黑洞只是光出不来,它发出其他射线,它仍然是常规物质。

  (二)暗能量

  1、怎么发现有暗能量?

  科学家观测发现,我们现在的宇宙,不仅在不断膨胀,而且在加速膨胀。如果匀速膨胀,还可以理解。但加速膨胀,就需要有新的能量的加入。这能量是啥?科学家也搞不清,取名叫暗能量。

  

  2、暗能量有多少?

  科学家通过计算,通过质能转换方程E=MC计算,要维持当前宇宙的这种膨胀速度,暗能量应该是现有物质和暗物质总和的一倍还要多。

  

  3、有没有找到暗能量?

  目前为止,还没有。

  (三)量子纠缠

  1、现代科学发现,对物质的研究,在进入分子、原子、量子等微观级别后,意义非常大。出现了超导体、纳米级、石墨烯等革命性的材料,出现从分子水平治愈癌症的奇迹。而最神奇的是——量子纠缠。

  

  2、什么是量子纠缠?

  科学实验发现,二个没有任何关系的量子,会在不同位置出现完全相关的相同表现。如相隔很远(不是量子级的远,是公里、光年甚至更远)的二个量子,之间并没有任何常规联系,一个出现状态变化,另一个几乎在相同的时间出现相同的状态变化,而且不是巧合。

  3、有没有观测到量子纠缠?

  量子纠缠是经理论提出,实验验证了的。科学家已经实现了6-8个离子的纠缠态。我国科学家实现了13公里级的量子纠缠态的拆分、发送。

  搅乱了的世界

  (一)搅乱了的哲学世界。

  我们原来认为世界是物质的,没有神,没有特异功能,意识是和物质相对立的另一种存在。

  现在我们发现,我们认知的物质,仅仅是这个宇宙的5%。没有任何联系的二个量子,可以如神一般的发生纠缠。把意识放到分子,量子态去分析,意识其实也是一种物质。

  

  既然宇宙中还有95%的我们不知道的物质,那灵魂、鬼都可以存在。既然量子能纠缠,那第六感、特异功能也可以存在。同时,谁能保证在这些未知的物质中,有一些物质或生灵,它能通过量子纠缠,完全彻底地影响我们的各个状态?

  于是,神也可以存在。

  (二)坍塌了的物理世界。

  我们现在所有的物理学理论,都以光速不可超越为基础。而据测定,量子纠缠的传导速度,至少4倍于光速。

  

  (三)崩溃的内心世界。

  科技发展到今天,我们看到的世界,仅仅是整个世界的5%。这和1000年前人类不知道有空气,不知道有电场、磁场,不认识元素,以为天圆地方相比,我们的未知世界还要多得多,多到难以想像。

  

  世界如此未知,人类如此愚昧,我们还有什么物事难以释怀?

  延伸阅读:这些照片告诉你,什么叫“色即是空”!

  当我们看到十亿光年以外的星星时,映入我们眼帘的那束星光已经在茫茫宇宙间飞奔了十亿年。换句话说,我们现在看到的仅仅是它十亿年之前的样子!现在的它究竟如何我们只有再等待十亿年才能看到……宇宙的无穷无尽,停留在纸上,今天,让我们用自己的眼睛来体验!

  这是一次高速旅行,每次都以10倍的速度跳跃。从10的0次方开始(也就是1米), 然后每次按照10的乘方增加。从10米、100米、1000米……以此类推, 直至巨视世界的无尽。

  1米

  花园里,从1米的距离看一束树叶。

  

  10米

  将我们的视线向上移,我们看到的是一片植物。

  

  100米

  在这个距离,我们看到树林的边界。

  

  1公里

  现在我们将从米进入到公里…有可能需要降落伞了。

  

  10公里

  我们由此可以看到整个城市的面貌,但是已经看不清每栋房子了。

  

  100公里

  从这个高度,可以看到美国佛罗里达州。

  

  1000公里

  这是典型的从人造卫星的视野。

  

  1万公里

  北半球,和南美洲的部分。

  

  10万公里

  此刻,地球看起来很小了。

  

  100万公里

  地球和月亮的运行轨道。

  

  1000万公里

  蓝色区域是地球轨道的一部分。

  

  1亿公里

  金星和地球的轨道。

  

  10亿公里

  水星、金星、地球和木星的轨道。

  

  100亿公里

  从这个高度,我们能看到太阳系和星运行的轨道。

  

  1000亿公里

  太阳系看起来变得有点小了。

  

  1万亿公里

  此刻,太阳看起来就是众多恒星中的一颗。

  

  1光年(10万亿公里)

  从1光年的距离看,太阳看起来很小了。

  

  10光年

  在这个无穷大的宇宙里,我们几乎看不到太阳系。

  

  100光年

  “什么也没有”,看到的仅剩下恒星和星云…

  

  1000光年

  从这个距离,我们开始在银河和银河系旅行了。

  

  1万光年

  我们继续在银河系中遨游。

  

  10万光年

  我们开始接触银河系的外围了。

  

  100万光年

  银河系看起来就像佛教的“卍”字符,还能看到其他的星系了…

  

  1000万光年

  从这个距离看,所有的星系看起来都变得很小,星系之间相距遥远。同样的法则统治着宇宙的每一个组成部分。

  

  其大无外,其小无内!

  现在我们再回到一开始我们地球上那片树叶的画面上,看看微观世界的景像,然后再朝一个相反的方向,以10的乘方减少我们的距离,直至一个神奇的微视世界。请仔细观察宇宙恒定一变的规律,也请想一想作为人类还有多少是需要我们学习的。

  1米

  现在我们回到了本次旅行的起点,这个距离我们能用我们的手臂够到。

  

  10cm

  逐渐靠近直到10cm的距离,我们能描绘树叶的样子了。

  

  1cm

  从这个距离,我们能观察到树叶的结构。

  

  1mm

  细胞组织开始得以展现…

  

  100微米

  此时,细胞得以清晰的展现。你可以看到细胞之间是怎样结合起来的。

  

  10微米

  我们的旅行将进入到细胞内部。

  

  1微米

  可以看到细胞的核子。

  

  1000埃(一亿分之一厘米)

  我们再次更改测量单位来观察更微小的事物,可以看到细胞染色体了。

  

  100埃

  在这个微观世界里,可以看到细胞DNA链。

  

  10埃

  可以开始研究染色体块了。

  

  1埃

  这看起来像是电子的云丛,这些是形成我们世界的碳原子。你会发现微视世界的景观和巨视世界的景观如此相似…

  

  10皮克米

  在这个迷你世界里,我们能观察到电子围绕原子运行。

  

  1皮克米

  核子和电子运行轨道之间是一个无限的空阔的世界…

  

  100飞米

  从这个难以置信的微观世界里,我们可以观察到原子核。

  

  10飞米

  现在我们可以观察到碳原子核。

  

  1飞米

  现下我们进入科学想象的领域,与质子面对面了。

  

  1/10飞米

  仔细研究一下夸克粒子,现在我们没办法再走近了。我们已经处于目前的科学能到达的边界。但它肯定还不是真理的边界。

  

  夸克再往下就是一股无形的能量了。组成这个世界的不是物质而是能量,而能量又是怎么来的,如何运作的呢?

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