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困扰科学家近百年!这4个物理难题,每一个都无法解释

 刘明虎的图书馆 2022-08-16 发布于北京

很多研究者都认为,从14世纪欧洲开始文艺复兴开始,人类科学技术的发展也随之起步了。可以说,如果没有文艺复兴,可能后来的工业革命也不会如期发生。

一直到今天,数百年时间过去了,人类对于地球、太阳系,甚至是宇宙,都有了更为深入的了解,但是从物理学的角度来看,人类仍然存在着很多未解之谜,今天,就和大家一起了解一下困扰科学界的4个百年谜题,每一个都无法解释。

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第一个物理问题:暗物质到底是什么?

1922年,在研究星体系统运动问题的时候,著名天文学家Jacobus Kapteyn第一次提出了有关于“暗物质”的猜想,认为暗物质是宇宙中一种看不见,但是却真实存在的物质。

此后又过了10年左右的时间,提出太阳系边缘奥尔特云猜想的天文学家Jan Oort,开始了对于暗物质的正式研究,然而,他并没有取得什么实质性的进展。随后,很多科学家都开始对暗物质感兴趣,发展到今天,科学家们已经不再怀疑暗物质的存在,而是好奇暗物质到底是什么?它和宇宙之间又有着哪些关系?

人类看不到暗物质、直接测不到暗物质,这也让它成为宇宙中最神秘的存在。事实上,如果追根溯源的话,会发现19世纪最著名的天文学家之一庞加莱,也曾经提出过类似的猜想,只不过,那个时候庞加莱将暗物质称作“黑体”,并且在1915年的时候,爱因斯坦也通过计算,对于“黑体”的存在表示了肯定。

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那么,爱因斯坦是如何确定暗物质存在的呢?这与爱因斯坦的计算有关,爱因斯坦认为,宇宙中如果抛开“黑体”的部分,说白了就是假设“黑体”并不存在,那么,宇宙是无法保持稳定的,因为宇宙的物质密度实在是太小了。

此后,伴随着人类的发展,上世纪70年代提出的星系自转问题,和上世纪80年代提出的引力透镜效应,如今也都成为了暗物质存在最好的证明。但是,人类对于暗物质的了解却仍然远远不够,这也导致很多研究者对于暗物质,也有了无限的猜想。

比方说有人认为,暗物质中也有一个庞大的世界存在,甚至其中可能还存在“暗物质生命”,不过,想要彻底揭晓答案,似乎很难做到。

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第二个物理问题:正反物质为什么不对称?

根据资料显示,在2019年3月,来自欧洲核子中心的科学家团队,第一次通过研究,揭示了宇宙中的正反物质不对称问题,那么,正反物质为什么会不对称呢?这个问题的答案,却至今没有人知道。

什么是反物质?简单来说正常物质的反状态,现代科学研究认为,如果反物质和正物质相遇,就会互相消除,而在这个过程中,也会爆发巨大的能量。

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按理来说,只要存在正物质,那么相应的反物质也会存在,但事实上,宇宙中的正反物质数量确实不对称的,研究认为,这或许是因为正反物质所遵循的物理规律不同,所以,才导致反物质的要比正物质少很多。

如今,人类看到的宇宙事实上都是以正物质为主导的,那么,反物质到底去哪了?为何无法成为宇宙中的“中坚力量”呢?对于这个问题,显然也是无法解答的。

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第三个物理问题:中子的寿命究竟有多长?

中子是一种必不可少的粒子,当它和质子相遇后,就会形成原子核,然后组成我们可以看到的一切物质。不过中子的寿命到底有多长?这个问题却没有人知道。

根据现代科学研究发现,如果中子没有遇到质子,也就是说它们没有组成原子核,那么,中子在自然环境中,可能只能存在十多分钟,之后,就会通过衰变,演化成其它的形式。

但是,中子到底是如何衰变的?这个问题,物理学家却一直没有答案,特别是在2005年,通过实验研究,科学家们第一次发现中子衰变的时候,在不同的情况下,竟然出现了无法解释的9秒差距,这个差距和现有的标准模型完全不同,于是,中子的寿命问题也开始变得悬而未解。

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第四个物理问题:地球磁场为何不断偏移?

什么是地球磁场呢?简单来说,就是地球周围空间分布的磁场,也是地球的保护伞,现代科学研究认为,地球的稳定环境,都与地磁有着密切的关系。

举个例子,研究认为,火星曾经也是一颗生命星球,这意味着,火星曾经也是非常宜居的,但是30多亿年前,由于火星的磁场被破坏,导致火星一下子就失去了活力,所以,才会变成今天这幅模样。

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不过,地球的磁场却有一个科学家们一直搞不懂的问题,为何地球的磁场不断偏移?而且科学家们在研究地球磁场的过程中,还发现地球的磁场强度,如今也在不断减弱之中。

这似乎意味着,未来地球的磁场可能也会变得如同火星一般,可能再也无法保护地球上的生命了,那么,人类又该怎么办呢?

科学家们没有办法解答这些问题,不过,在前段时间的一项研究中,却有研究者指出,这或许是因为地球的磁极正在不断发生变化而导致的,因为研究发现,地球的磁极具有周期性,发现地球的磁极每隔20-30万年左右的时间,就会翻转一次。

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不过,这似乎并不能解释为何地球磁场一直偏移的问题,这也成了物理界百年来的一个悬案。以上,就是困扰物理界的4个问题,如果未来人类有机会揭晓,势必会迎来巨大的科学技术飞跃和改变,对此,你怎么看?

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