太陽系誕生初期一片混亂,大量的彗星撞擊了地球,給地球帶來了水資源和生命誕生的基本元素,經過幾億年的時間演化,地球終于誕生了生命,而且地球還誕生了智慧生命人類,人類從誕生以后就開始不斷的研究和探索世界的奧秘,目前人類已經能夠走出地球探索宇宙,這說明人類科技發展的速度很快,人類能夠有如此快的發展速度,離不開科學家做出的貢獻,在物理學領域,牛頓發現了萬有引力定律,奠定了經典力學基礎,提出了牛頓運動定律,描述物體運動規律,在光學方面,進行了光的色散實驗,發現白光是由多種色光混合而成的。
愛因斯坦創立了相對論,包括狹義相對論和廣義相對論,深刻改變了人類對時間、空間和引力的認識,提出了光子假設,成功解釋了光電效應,推動了量子力學的發展,在化學領域,拉瓦錫提出氧化學說,推翻燃素說,使化學研究走上科學道路;通過實驗確定了質量守恒定律,為化學定量研究奠定基礎。門捷列夫發現元素周期律,制定元素周期表,預測了一些當時尚未發現的元素的性質,為化學元素的研究和新元素的發現提供了理論指導。在生物學領域,達爾文提出了進化論,闡述了生物進化的機制是自然選擇,物種通過遺傳、變異和自然選擇逐漸演變,對生物學和人類思想產生了深遠影響。
巴斯德開創了微生物學,發明巴氏消毒法,成功研制出狂犬疫苗等,為傳染病的防治和醫學發展做出了重要貢獻。在天文學領域,哥白尼提出了日心說,改變了人類對宇宙的認識,推翻了長期以來居于統治地位的地心說,開啟了科學革命的序幕。伽利略發明了望遠鏡,利用望遠鏡發現了木星的衛星、月球表面的環形山等,為哥白尼的日心說提供了有力證據,開創了以實驗事實為根據并具有嚴密邏輯體系的近代科學。縱觀人類科學發展史,可以說是一部壯麗的史詩,雖然現在人類已經能夠走出地球探索宇宙,但是人類并沒有解開宇宙中所有的奧秘,甚至了解越多,越覺得我們的宇宙并不真實。
看似一切毫無聯系的天體,卻隱藏著某種聯系,比如說天體為什么會圍繞大質量天體轉動?起初著名的物理學家牛頓認為,引力是一種超距力,任何兩個物體之間都是存在相互吸引的力,這個力的大小和兩個物體的質量成正比,和它們之間距離的平方成反比,牛頓認為引力是物質的一種基本屬性,不需要任何介質來傳遞,并且這種力能夠瞬間在兩個物體之間產生作用,無論它們相距多遠,比如說地球圍繞太陽公轉就是因為太陽對地球的引力作用,月球圍繞地球轉動就是因為地球對月球的引力作用,這種解釋成功的解釋了當時已知的很多天體運動現象以及地球上的重力現象,為經典力學的發展奠定了基礎。
不過愛因斯坦卻不這樣認為,在愛因斯坦的理論當中,物質和能量會使得時空發生彎曲,比如說太陽的質量很大,能夠將周圍的時空壓彎,而行星等物體在這種彎曲的時空中運動,就好像是受到了引力的作用,實際上它是沿著時空的測地線運動,地球圍繞太陽公轉,就是地球在太陽造成的彎曲時空里,沿著測地線做近似橢圓的運動,當有物體在彎曲時空里運動時,其運動軌跡會因為時空的彎曲而改變,這就產生了類似于我們傳統觀念中引力導致物體加速運動的效果,所以愛因斯坦將引力歸納與時空的幾何性質,物質和能量決定了時空如何彎曲,而彎曲的時空又決定了物質和能量如何運動。
這種對引力的解釋成功解決了一些牛頓引力無法解決的問題,比如說水星近日點進動的問題,并且為后來的很多天文觀測和實驗中得到了驗證,雖然看上去牛頓和愛因斯坦的理論,解開了宇宙天體運動的基本規律,但是隨著人類科技的進步,很多科學家發現,天體的運動不僅僅只是引力和時空彎曲的表象,在宇宙中還隱藏著更加神秘的物質,這些神秘的物質在暗中推動著天體的運行,這些暗物質被稱為是暗物質,暗物質是一種理論上存在的物質,它不參與電磁相互作用。也不會和其他任何物質發生化學反應,但是通過引力作用對宇宙產生明顯的影響,科學家認為暗物質占到了宇宙總質量的百分之90左右。
可以說暗物質才是宇宙中最主要的物質,科學家認為暗物質通過引力“粘合”星系,使其不會因高速旋轉而解體。例如,銀河系外圍恒星速度恒定而非遞減,暗示大量暗物質分布在其外圍,形成“暗物質暈”。此外,暗物質在宇宙早期“種子”了物質聚集,促成星系、星團等結構的形成。暗物質與暗能量共同驅動宇宙膨脹。暗物質提供引力“錨點”,使物質在宇宙早期凝聚成星系;暗能量則主導后期加速膨脹。兩者的相互作用決定了宇宙從大爆炸至今的形態與演化軌跡。雖然現在科學界已經普遍認為暗物質就是主導宇宙運動的力量,但是到現在為止我們并沒有捕捉到暗物質。
如果說宇宙中的一切都是宇宙大爆炸之后誕生的,那么宇宙大爆炸之前又是什么樣子的?現代科學認為,我們的宇宙誕生于奇點大爆炸,奇點是一個質量無限大、能量無限大、熱量無限大、密度無限大、體積無限小的點,這個點爆炸以后才形成了我們現在所看到的宇宙,對此有很多學者認為,宇宙大爆炸之前沒有時空、空間的概念,現有的物理定律在宇宙大爆炸之前都會失效,除了這個猜測之外,還有的科學家認為,宇宙大爆炸之前是多元宇宙,這個理論認為,宇宙中可能存在無數個宇宙泡泡,每一個宇宙泡泡都是一個獨立的宇宙,有著不同的物理規律和宇宙規模,我們的宇宙只是其中一個泡泡,在宇宙大爆炸之后開始膨脹和演化。
還有的學者認為,宇宙會經歷一個循環的過程,從膨脹轉向收縮,收縮到奇點狀態后再次發生大爆炸,形成一個全新的宇宙,所以宇宙大爆炸之前存在上一個宇宙,我們現在的宇宙是上一個宇宙收縮在爆炸之后的產物,究竟哪一個理論模型是正確的?目前科學家也無法給出完全正確的理論,看似平靜的宇宙中,其實隱藏著很多我們想象不到的奧秘,就連著名的物理學家愛因斯坦都曾經表示,我們的宇宙可能是上帝創造的,愛因斯坦晚年在醫院的時候,還寫了一本回憶錄,上面的大概意思是,上帝存在我們的宇宙中,上帝創造了我們的宇宙,控制著我們的一切,為什么愛因斯坦會相信上帝呢?愛因斯坦所說的上帝,和我們所認為的上帝存在本質上的差距,
愛因斯坦是堅定的無神論者,他曾經說過:“宗教無非就是愚昧的化身”,既然如此,那么為什么后世會流傳出愛因斯坦研究神學的事情呢?其實很多故事都是杜撰出來的,無非就是想借助牛頓和愛因斯坦的巨大影響力達到某種目的,比如牛頓的身份,他從小生活在基督教家庭,父母都是基督教徒,牛頓是基督教徒也不是很奇怪了,但是這并不影響牛頓用科學態度去研究科學,不然他也不可能取得如此巨大的科學成就。愛因斯坦晚年的時候也非常困惑,俗話說無知者無畏,像愛因斯坦這樣的科學家,他想要探索的宇宙奧秘就越多,但是依靠他一個人的力量,是不可能解開宇宙全部奧秘的。
他所指的上帝并非傳統宗教信仰中具有人格化、超自然力量的神靈,而是一種對宇宙秩序和自然規律的敬畏,愛因斯坦曾經說過“上帝不擲骰子”,這里的上帝代表宇宙中存在某種和諧、有序的深層規律,他堅信宇宙的運動狀態遵循著簡潔而美妙的法則,就好像是有一只看不見的手在精確的控制著一切,他一生致力于通過統一場論等理論來解釋宇宙萬物的內在統一規律,在他看來,這種對自然規律的追求就如同在追求上帝創造世界的藍圖,是對宇宙神秘秩序的一種崇高探索,所以愛因斯坦眼中的上帝是宇宙自然規律的化身,是一種超越人類認知的存在,不僅僅是愛因斯坦,其實很多科學家都是這樣認為的。
比如說我國著名的科學家楊振寧,曾經我國著名的科學家楊振寧,在接受采訪的時候被問到:你相信這個世界上有上帝嗎?楊振寧回答道,如果你所謂的這個上帝是人形狀的,我想是沒有的,如果你問我這個世界有沒有造物者,我想是有的,因為我們的世界并不是偶然的,像麥克斯韋方程式等精妙的自然規律,不可能是偶然形成的,背后似乎有某種力量或機制在支配。這種力量可以被稱為“造物者”,它是對宇宙中一切運行規則的代指,是推動宇宙產生和發展的巨大又神奇的力量,也就是物理學范疇里的“第一推動”。宇宙背后運行的規則,這套法則精密而復雜,在人類發現它之前就一直在運行。這與愛因斯坦等科學家將“上帝”視為自然規律的代名詞的觀點相似。
不過人類想要解開這種精密而復雜的規律本質,是一件非常困難的事情,因為在宇宙中有太多人類無法解開的奧秘,甚至有很多奧秘人類現在還沒有發現,我們所看到的宇宙是由恒星、行星、彗星、白矮星、中子星、黑洞、暗物質、暗能量組成的,而這些只是人類目前所能夠了解的,除了這些之外,宇宙中還存在哪些我們不知道的神秘物質?現在科學家也在積極的研究當中,人類文明從誕生到現在,也只有幾千年的時間,在這短短幾千年的時間內,人類能夠發展到這一步,已經是非常厲害了。
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