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物质是可以无止境地细分下去的吗?

 昵称69290948 2022-03-03

如果人类发明了一个超级“放大镜”,你绝对会细思极恐。不信,你可以看一下这组照片,把1亿光年外的世界一直放大到1皮米,会发生什么?

(感兴趣的话,这组照片看完需要点耐心)

1亿光年,宇宙看起来星光点点,那么再把镜头放大10倍,看一下1000万光年。

1000万光年下,宇宙在的星星看起来变大了点,但还是星星。那再放大10倍。

100万光年下,我们终于看到了银河系。

再放大10倍,来到10万光年,基本上是整个银行系,银行系就如同一个旋转着的星云团。

再放大10倍,我们来到1万光年,我们看到了银河系的特写镜头,如同来到了星云团上某一个云团的上空。

再放大10倍,我们来到1千光年,这时我们已经走进了这朵“云”的中间,又如同我们身在沙尘暴中,一片模糊。

再放大10倍,我们来到1百光年,灰尘中的大颗粒不见了,只有一些细小的粉尘。

再放大10倍,我们来到10光年,好像和1百光年没什么区别。但是出现了和1亿光年一样的镜头。

再放大10倍,我们来到1光年,细小的“灰尘”中,我们又看到了一个比较大的颗粒。

再放大10倍,我们来到1万亿公里的上空,试图再放大,但依然看不清。

那么再放大10倍,我们来到1千亿公里的上空,这时我们看到了太阳系。

那么再放大10倍,我们来到1百亿公里的上空,图中的亮光看起来没什么变化。

那么再放大10倍,我们来到10亿公里的上空,镜头下的'灰尘'又变多了,蓝框部分是地球所在位置。

那么再放大10倍,我们来到1亿公里的上空,地球就在这条绿色的“线”上。

然后是,1000万公里

100万公里。镜头再一次蒙“尘”,又出现了与1亿光年和10亿光年一样的镜头。

10万公里,终于看到了地球。

1万公里,地球上的云层,是不是和10万光年下的银河系很像。

1000公里。镜头焦点依然保持在画面中心位置,这里是北美区。

100公里,我们看到了芝加哥。

10公里

1公里。

100米。

10米。

1米。

0.1米。

1厘米。

1毫米。

100微米。

10微米。

1微米。

0.1微米。

100埃。

1纳米。

1埃。

10皮米。

1皮米。

这组图片很早就在网络中出现过,我觉得很有意思就保存了下来,可能有不少朋友看过。但是这并不影响观看的结果。

物质真的可以无止镜的细公下去吗?

这组图片告诉我们,答案似乎很明显。可是,我们又无法观察到。

大量的科学理论告诉我们:目前,我们根本无法观察到物质细分下去的是什么东西。

几千年来,科学家们一直在探索什么物质组成了我们这个世界,现在我们只能知道是由电子和夸克组成,人类把现在已知的“小的不能再小”物质,称为基本粒子,基本粒子又组成了原子和分子。

但,为什么我们根本无法观察到物质细分下去的东西了?

首先,人类如今被技术所限,而目前的科学探索似乎也达到了人类的认知边界,

现在人类所知道的是,我们肉眼看到的所有东西都是通过光的反射传播的,而光又有传播速度,月光传到地球需要半秒钟,太阳光传播到地球要8分钟,一颗最近的恒星光传播到地球要4年多。

科学界对宇宙的诞生认为是在150亿年前,

所以,人类目前能观测到的最远宇宙空间直径只可能在150亿光年的范围内,150亿光年之外,我们看到时,光已经穿越了150亿年。

其实,光还有欺骗性,也就是著名的双缝干涉实验。这个实验告诉我们,光子可以是波,也可以是粒子,它到底是什么东西,取决于你的观测姿势,也就是所谓的观察者的魔咒。

所以,有人提出这样一个新理论:光或许是一种极智能的外星AI机器人,比如《三体》中是智子。

然而,人类目前所知的所有事物,包括星系,恒星,行星,高山,河流,只要是可以看得见的物质,只占茫茫宇宙的5%,剩下的95%是看不见的暗物质和暗能量,甚至包括颜色,也可能不同星球上的生物看到的不一样。

于是,就得出了这样几种结论:

1、我们看到的物质,只是现在看到了,可能很久以前就消失了。

2、我们看到的物质,根本不是我们看到的,是“别人”让我们看到的。

3、我们看不看得到一种物质,取决于我们看不看它。

最后,更让我们觉得无法理解的是,量子力学代言人玻尔告诉人们,如果将宏观世界的常识用在微观世界的科学上,属于自寻烦恼。他说:物理学家的任务是发现自然是什么,那就错了。

因为量子领域,粒子有着非常诡异的不确定性原理:我们永远不能同时测准一个粒子的位置和速度。如果你位置测量得超精确,那么误差速度就越大,反之亦然。

在量子魔法时代,就算我们知道物质的最小基本粒子还能细分下去,我们也无法观察到它,或者说目前不能。当然量子魔法并不止于此。

但是,更可怕的是还有另一种认识:决定论

决定论告诉我们,我们在过去和未来所看到,所发生的一切事物,事情都在150年前宇宙大爆炸时的那一刻已经被决定了。

这个理论得到了包括爱因斯坦在几的很多科学家的支持。

为什么有这个理论了?

在基础科学里,我们能很容易地算出一个物质在运动时某一时刻的速度,那么我们是不是能用科学定律来计算出宇宙在某一时刻的状态,再计算出下一时刻的状态,不就能知道物质是不是可以无止镜的细分下去。

但是,实验告诉我们,不可能。

因为,时间,光,都是假象。在经典力学中,物质都能遵循科学定律,但量子世界很任性,你不光是不知道它会在哪里出现,就算你判断出它的下一位置,它还能凭空消失,更别说去计算它的速度了。

这个理论听起来很荒谬,但却是事实。

也就是说,我们吃不吃饭,买不买彩票,会不会中奖,能不能遇到漂亮的老婆,会不会活到80岁,都在150亿光年前就被注定了。

同样的,我会不会写这篇文章,你点不点大拇指,会不会关注,都早有定数。

所以,缘份天注定,命运早有安排,而且还是在150亿光年前,同理,物质会不会无止境细分下去,我们能不能看到到,在决定论里都是注定的。

写在最后:

物质会不会细分下去,人类目前无法了解,人类科学几千年的时间,在宇宙面面前不值一提。或许如同开篇图片一样,溜达了一圈,发现只是一种循环。

就好像牛津大学哲学家尼克·博斯特罗姆认为,或许人类文明实际上正生活在一个电脑程序当中

但不管怎么样,人类需要不断探索,而好奇心是人类文明发展的动力,只有不断的探索,才能了解宇宙,了解人类自身。

对宇宙和科学知识感兴趣的朋友可以看看这本书,BBC和中科院推荐书籍,包括宇宙科学,人类未知,相关实验,航天器图解,等等很全面,好看不贵,涨知识的同时或许会改变自己的人生观。

最后借用网易上的一个评论作为这篇文章的结尾。

“愿8分钟后的阳光仍给你好心情,愿1.3秒后月辉仍铺照你来时的路,彼岸灯塔的光不会在5微秒里即刻散去……只要你一直在我眼前,我就有信心让那些过去被取代成为永恒。”

(以上图片来源于网络)

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