如果时间物质会消失吗消失不见了会发生哪些现象发生?

丽莎·蓝道尔(五次大灭绝或来自无形物质)

著名理论物理学家Lisa Landauer在11月4日腾讯WE大会的演讲中分享了关于额外维度和暗物质的最新研究和思考。她解释了物理学家寻找更高维度证据的过程,并提出了一个新颖的观点,即地球上的几次大灭绝可能与暗物质的作用密不可分。我们根据Lisa Landauer的演讲整理了以下内容。

以下是丽莎·兰道尔的演讲。

宇宙如此之大,超出了我们的可见范围。有些人认为,只要是看不见的,就没有这种东西。但是我们知道,我们的视力是有限的,只能看到可见波长的东西,也就是我们每天看到的东西。有些物质,甚至光,都是看不见的。但是我们可以通过工具、 *** 、技术进行观测,比如红外望远镜,可以让我们看到无法直接观测到的红外光。但也有其他物质根本不发光,比如暗物质。其他的太小,我们看不见,比如额外维度。

有些人认为我们看不到它是因为它超出了我们的能力范围,比如太远或者没有看对方向。但是最糟糕的借口是什么呢?但是我们不愿意看,觉得这超出了我们的领域,所以根本没在意。“我希望大家能思考一下,如果我们现在不观察,我们可以寻找什么,我们可能会错过什么。”

我们生活在二维薄膜上。

我们熟悉的生活三维世界,左右上下前后,连物理定律都是这样设计的。但我想给你解释一下,可能存在比三维世界更多维度的世界,我们真的不知道,甚至无法直接观察到。我们如何看待这个问题?

假设真的要做,可以考虑投影以外的 *** ,比如降一维。我们可以想象我们是二维生物,生活在三维世界。我们将如何观察三维世界?你只能看到切片,就好像有什么东西穿过它。

例如,你可以想象这样一个球将在二维世界中穿行。如果你住在飞机上,你会看到一个类似盘子的东西,开始很小,然后很大,然后很小。这样,我们就可以认为实际上存在一个三维物体。

还有一个角度可以让我们思考这个问题,依然是用降维的 *** ,比如投影。然而,单一的预测可能会产生误导。比如,人们玩过光影游戏,即直接向一个方向照射一个物体,以获得一个阴影。这样的单点投影不会给你三维的信息。如果可以将多个投影组合起来,就有可能构想出一个三维物体。

单点投影无法显示完整的三维物体。

所以三维物体不是一次观察到的,而是多次观察再综合,才能在更高维度上认识事物。另一种是全息影像,是利用干涉和衍射原理,记录和再现物体真实三维图像的技术。

卡鲁扎在1999年提出了附加维度,也就是说,爱因斯坦提出广义相对论之后,很快就提出了附加维度的思想。“爱因斯坦的方程可以应用于任何维度。他认为额外维度是我们看不见的,所以它是特殊的。这是一个有趣的想法。”克莱因提出,额外维度可能非常非常小,它被卷成了一个非常小的体积,所以宇宙只是一个二维世界,也就是说,它可以被卷起来。

1999年,克莱恩和我发现了隐藏维度的新 *** 。这个理论来源于弦理论,也被称为膜理论。在高维空中,有一种类似于电影的东西。我们可以生活在电影世界里。在高维度世界里,我们所知道的一切其实都聚集在一个胶片上。这里我们可以看到一张二维电影的照片。人,引力,甚至太阳和行星都聚集在一个二维胶片上。

人,引力,甚至太阳和行星都聚集在一个二维胶片上。

“通过膜理论,我们有了许多有趣的发现。可能有新的 *** 来隐藏额外的维度,而不是仅仅卷起它。”人,引力,甚至太阳和行星都聚集在一个二维的胶片上,其他的力可能在一个三维的胶片上。

它就像一个在我们看来像线的物体。如果用放大镜看,可以发现里面其实是另一个世界——里面的纤维有粗有细,方向不同。这就是为什么我们看不到兰道尔教授假设的第五维度空,因为维度太小了。

在物理学中,有一个所谓的等级问题,问题是为什么引力比其他力弱那么多。重力可能看起来并不微弱,就像你爬山时会感觉到的那样。你可以想象一下,磁铁可以吸住整个地球,当然也可以吸住一个回形针。此时,重力比磁力看起来要弱得多。

问题来了,为什么引力这么弱?虽然理论上有不同的解释,但答案可能来自平行宇宙,即两个不同的宇宙二维电影。这就是大型强子对撞机要找的,标准模型下隐藏的东西。

其中一种可能是,弯曲时间空几何中有两个膜,一个是我前面描述的我们生活的膜,一个是引力膜,引力集中在那里。

如果我们生活在引力膜上,它会更强,但如果你移动到第二层膜(弱膜),引力会出现急剧的指数下降。这种 *** 其实可以解出爱因斯坦方程。它实际上用的是我们所说的额外维度的几何,曲率太高了。当我们离开引力膜,进入弱膜时,引力急剧下降。因此,我们可以解释为什么在我们居住的地方,它的引力比宇宙中的其他地方低那么多。

现在CERN有这么大的强子对撞机,在做这样的研究。他们试图找到Crouzat-Klein粒子(K-K粒子),这是一种可以在额外维度中移动和携带的粒子。可以使用这样的粒子通过碰撞生成新的粒子。然后我们可以探测到新的粒子,这非常有趣。当人们谈论额外维度时,他们经常说粒子逃逸到额外维度中,但实际上额外维度本身是弯曲的,这导致传感器中的粒子消失而不是被排出。

关于额外维度我就想说这么多。后半段时间,我想说说另一个我们看不到的世界。我们看到的宇宙中只有大约5%是我们知道的物质。所谓黑暗的东西,包括暗物质,和其他物质一样,都是靠引力相互作用的,但是不能和光相互作用。

其实它的存在并不奇怪。为什么说物质仅限于构成我们的那些人?事实上,你每天都要经历数十亿个暗物质的例子。它的引力很弱,可能存在于这个地方,只是我们不知道它的存在。

我们对宇宙中的暗物质知之甚少。

我们称之为暗物质,但实际上并不黑暗。我可以说我的夹克是深色的。其实暗物质应该叫透明物质。它是一种光可以穿过的物质,但它非常重要,因为它赋予了宇宙一种特性。它的能量是我们现在所知道的这些物质的五倍多。

在我们的星系中,行星会旋转得非常快,这样的引力可以吸收各种旋转的物质,使其不至于逃逸。其实包括普通物质加上其他东西,其他东西就是暗物质。有一种 *** 叫引力透镜,可以让我们看到暗物质,因为暗物质会影响光的路径。

我们认为可能存在一种特定类型的暗物质。大多数暗物质没有相互作用,但也有一些暗物质存在。我觉得是可以检测出来的。它还会影响我们的太阳系,甚至导致彗星撞击,其中一次可能会导致恐龙灭绝。我的观点主要基于一个问题,为什么只有普通物质存在?

我们的宇宙中有那么多东西,包括我们看得见的东西,看不见的粒子和相互作用。一些暗物质带电。可能我们这些物质和光的关系和暗物质和光的关系不一样,所以看不到。或者可能暗物质与其特定类型的光相互作用,这是我们看不见的。

如果暗物质可以有自己的光,那么它也会有自己的辐射,所以它可能会形成一个类似于银河星盘的暗物质盘,这可能会影响行星的运行。

众所周知,太阳系有八大行星,它的周围还有一些其他的东西,比如小行星、彗星等等。一些长期彗星,也就是两百岁以上的彗星,与太阳的引力相对较弱。“如果有人踢它,它会被踢出太阳系,而不是冲向地球,但我们也知道彗星会撞击地球。上一次大灭绝是由这样的天体撞击地球造成的。”

彗星撞地球导致恐龙灭绝会不会和暗物质有关?

我们的想法是,例如,整个太阳系将在2.5亿年内绕银河系运行一次。此时,它可能会定期穿越银河系的星盘。穿越过程中,暗物质可能更厚或更密,这里可能有更大的潮汐力,所以会作用于一切。如果太阳系刚好穿过银河系的星盘,更有可能导致云层释放出东西,这使得这些彗星更有可能冲出太阳系,而不是冲向地球,这样我们就可以考虑碰撞的影响了。

地球上有五次大灭绝,地球上大约一半或者三分之二的物种会消失。他们不仅灭绝了,而且他们的后代也无法存活,可以说是地球生命的重启。6600万年前,白垩纪大灭绝发生,这样一门科学学科可以整合很多不同的学科。

我不知道黑暗星盘的概念是否正确。当我们坐下来交谈的时候,我们也可以探索真理。借此机会了解更多关于宇宙中这些奇怪的联系。要想搞明白,需要进行一些重大工程,这样才能结合各方面的科学思想,走向真理。

    众所周知,1928年,英国物理学家保罗.狄拉克把相对论引入量子力学,建立了著名的狄拉克方程,从理论上预言了负能量的存在。(就是说,这一方程的解很特别,既包括正能态,也包括负能态。)
    狄拉克论文发表的以后3年间,关于“负能现象”在科学界有过激烈的争论,玻尔、海森堡、泡利等当时著名的物理学家都对这一理论表示质疑,因为负能莫名其妙、无法理解。但狄拉克始终坚持自己的理论,甚至于1931年又大胆提出了“反粒子”的概念来解释“负能现象”。从而预言了反粒子、反物质的存在。
(反物质是由反粒子构成的。正反物质电荷相反,它们相遇会湮灭并释放出高能光子或伽玛射线等等。)
    幸运的是,1932年秋,美国物理学家卡尔·安德森在研究宇宙射线中高能电子的云室运动轨迹时,惊奇地发现强磁场中有一半的电子向一个方向偏转,另一半则向相反方向偏转,经过仔细辨认,科学界确认这就是狄拉克预言的正电子,从而印证了狄拉克预言的正确性。到了上世纪50年代,反质子和反中子的发现,大量其它反粒子的发现,让人类开始明确地意识到,任何基本粒子都有反粒子。
    到目前为止,科学家们已经发现了300多种基本粒子,这些基本粒子都是正反成对存在或湮灭的。这促使人们猜测宇宙中正物质和反物质的存在方式也应该是完全对称的。
(事实上,在1933年底诺贝尔物理奖颁奖典礼上,狄拉克已经预言,宇宙中很可能半数星球由正物质组成,另外半数星球由反物质组成。我们的太阳系与地球由正物质构成纯属偶然。)
    现在大家已经理解:当初人们对反物质感到陌生,是因为人们对于高能现象缺乏认识,因为只有能量足够高,反物质才能被产生出来。今天,随着科学技术的发展,物理学家对于反物质已经习以为常。各种研究反质子和质子对撞,正负电子对撞的实验设备已经成了物理学家们的标配。
    除了在实验室人们可以轻易催生各种反粒子,在高能宇宙射线中,人们也观测到了反粒子的存在------宇宙线是来自于宇宙高能天体所产生的高能粒子流,这些高能的宇宙线在银河系空间传播的过程中,会和星际空间的稀薄物质碰撞,发生反应并产生反粒子。
    所有科学实验都表明,物质产生于能量,粒子与反粒子必定是一对一成对产生,并一对一成对湮灭的,犹如一枚硬币的两面。(物质消失时会释放巨大的能量,遵循爱因斯坦的质能方程式:能量等于质量乘以光速的平方。)此即所谓物质的“对产生”。
    科学家们设想,宇宙创造之初,巨大的能量以“对产生”的方式造就了等量的物质与反物质,但时至今日,构成我们周围世界的物质却都是正物质,数量极多的反物质去了哪里?-------这就是令物理学家们百思不解的反物质消失之谜,也是物理学界所面临的一个重大挑战。
    物质与反物质,一旦接触便会相互湮灭抵消,发生爆炸并化成能量,所以我们的正物质宇宙按理来说压根就没有出现的可能,但它为什么竟然会出现呢?
    如果在宇宙的某个地方,存在着一个反物质世界,那么,它必须与物质完全隔绝,可阴与阳,男与女,物质与反物质怎样才能不会合,不碰到一起去呢?
    史蒂芬.霍金指出:“质子或更简单地说夸克的产生导致了我们的存在。它们是从宇宙开初的可以想像的最自然的方式——夸克并不比反夸克更多的状态下产生的。地球上的物质主要是由质子和中子,从而由夸克所构成。除了由少数物理学家在大型粒子加速器中产生的之外,不存在由反夸克构成的反质子和反中子。从宇宙线中得到的证据表明,我们星系中的所有物质也是这样:除了少量当粒子和反粒子对进行高能碰撞时产生出来的以外,没有发现反质子和反中子。”

    “如果在我们星系中有很大区域的反物质,则可以预料,在正反物质的边界会观测到大量的辐射,该处许多粒子和它们的反粒子相碰撞、互相湮灭并释放出高能辐射。”由于这种现象没有发现,“因此,我们相信,所有的星系是由夸克而不是反夸克构成;看来,一些星系为物质而另一些星系为反物质也是不太可能的。”
    由于在宇宙学尺度上,人类始终没有发现原初反物质存在的迹象,因此可以肯定我们目前的可观测宇宙是由物质而不是由反物质组成的,那么,反物质宇宙存在于什么地方呢?到底是什么原因造成了今天宇宙中正物质和反物质的高度不对称?
    一种看法认为这是宇宙的初始条件造成的,宇宙诞生之初,只是凑巧产生了物质而没有反物质。美国宇宙学家施拉姆(Schramm)说:“大多数理论家的直觉是不存在反物质。这意味着如果你找到它,那是一个伟大的发现,证明这些理论家都是错误的。但是最大的可能是,这意味着你找不到它。”-------这种说法藐视科学实验成果,违反阴阳对称的规律,实在是很难让人信服。
    更加流行的一种解释则认为,宇宙产生之初,宇宙中的确存在着等量的物质和反物质,只是由于某种机制,某种不对称,在宇宙演化的过程中,物质和反物质绝大部分已经湮灭,只有大约十亿分之二的多出来的物质被保留了下来,构成了今天的宇宙。目前,地球上的物理学家们正在锁定某些粒子,反复进行实验,以求破解谜团。
    科学家们已经发展了一些似是而非的理论,似乎可以解释宇宙的存在。譬如说,某些人认为,或许发生过CP对称(CP对称是指改变某种粒子的电性,粒子的行为与其反粒子完全一致。如果反粒子的行为与粒子的镜像略有不同,就意味着CP对称被破坏了。因为反物质就是正常物质的镜像。)破坏,使反粒子转化成了粒子。
    日本的物理学家小林诚与益川敏英因为成功证实了K介子与B介子的CP破坏现象,曾经荣获2008年诺贝尔物理学奖。但小林-益川理论中的CP破坏极小,根本不足以导致早期宇宙中的物质增多十亿分之一二。
    另外两位日本科学家福来正孝与柳田勉则认为,是某种未知的非常重的中微子发生衰变,转化成其他粒子,造成CP对称被破坏,导致了物质剩余。这种理论被叫做轻子生成理论。(即夸克可能来源于中微子。宇宙物质诞生于轻子。)
    霍金则把希望寄托于尚未出现的大一统理论,他认为,尽管刚开始时粒子与反粒子数量相等,但大统一理论允许高能下发生重子数守恒的破坏以及正反粒子的相互作用性质可能具有的微妙差别导致了物质的出现。(其实超高能下的粒子物理规律人类至今还没有掌握,因此实际上自然界是否确实具备这两个要素,人类还不能回答。)
——与此类似的理论还有一些,基本上都是臆测,无法得到实验验证。所以,我们就不一一举例了。
    说老实话,仅仅依靠人类,宇宙中反物质消失之谜的揭破恐怕至少还需要几百年甚至几千年的时间,那时人类制造的望远镜或许可以探测到宇宙的边缘,看见反物质宇宙在“道炁”的海洋上如莲花般漂浮、绽放、熠熠放光;而仅仅依靠人类,“我们是谁?我们从哪里来?我们到哪里去?”这些全体人类孜孜以求, 寤寐思服、魂牵梦萦的根本性重大哲学问题将永远得不到最权威的解答。
现代人类正在积极寻找反物质。
1998年夏,美国宇航局把阿尔法磁谱仪送上太空。它的主要目标之一是寻找宇宙射线中的反原子核。(中国也参与了这项研究)
    一旦阿尔法磁谱仪的观测证实了宇宙远处深空有巨大的反物质区域存在,就会对物理学提出严峻挑战。因为宇宙诞生之初,正反粒子必定会一起产生,并混合在一起,按着现有的物理理论,没有一种已知的作用力能够使它们发生大范围的分离。“因此,如果观测证实远处确有已被分离出去的大量反物质,物理学将需要突破性的变化。”
    为了解开反物质消失这个世纪之谜,本世纪初,中国和意大利在西藏海拔4300米的羊八井地区,建成了世界上第一个1万平方米“地毯”式粒子探测阵列实验站,用以接收来自宇宙的高能射线和反物质粒子。动工于2009年的中德亚毫米波望远镜项目也已在此运行。
2010年11月17日,欧洲核子研究中心的科学家们宣布,他们利用在日内瓦的世界上能量最高的大型强子对撞机,在科学史上首次成功"抓住"了微量反物质,引起了科学界的极大轰动。
    实际上,欧洲核子研究中心早在1995年就第一次制造出了反氢原子,但那时它只能存在几微秒,就会与周围的正氢原子相碰——湮灭。这一次,科学家们利用强磁场使几十个反氢原子成功存在了约0.17秒。-------0.17秒这个时间听起来似乎很短,但对科学家们来说已是十分难得,令他们可以对反氢原子进行较为深入的观测和分析。因此,这一成果被看作是物理学领域的一大突破,乃是理所当然的。

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目前,人类观测宇宙,发现的都是恒星;恒星上进行热核聚变反应,发出光和辐射能;恒星上肯定不会是靠化学反应产生光和辐射能。得诺贝尔奖天文专家说,发现了中子星,说有脉冲信号的中子星,这其实不是太确定;说发现了黑洞,这是胡说八道,到目前为止,发现黑洞都是专家说的,没有实锤!说测到十几亿光年外,两黑洞相撞发来的引力波,这就是在打那几个得这诺奖人的脸!说银河系中心是一太阳质量4百万倍的黑洞,都是“专家”的粉丝神棍说的!说测到37亿光年外的xxx星球发来的中微子,这也是“专家”级骗子发论文在世界顶级刊物上说的!说测到宇宙大爆炸开始10^-32秒证据,也是“专家”级骗子发论文在世界顶级刊物上说的!说发现了3000多颗,几十光年~3700光年远的行星,而且还有类地行星,测到其上的压力、温度、大气成份与地球差不多,也是“诺奖”级骗子发论文在世界顶级刊物上说的!说发现几万光年远(当初有神棍说几百万光年)一个叫U盾恒星,体积是太阳的100亿倍,说是外国某著名天文望远镜发现的!总之,宇宙天文学界,每天都会在世界顶级科学刊物上发表各种惊掉下巴的发现!

现在人类根据引力基本事实和广义相对论,推测出恒星演化的基本路线:恒星经过核聚变、引力坍缩和红巨膨胀,演化到白矮星,或演化到中子星;中子星再经过引力坍缩到更致密的夸克星,然后再进步引力坍缩到更致密的初级黑洞,初级黑洞再进一步演化到,所谓奇点型高级黑洞。

目前可以确定的是,恒星演化到白矮星,这个是事实,演化到中子星还不十分确定,虽然,有专家声称测到,所谓天体发来的脉冲信号,但不知是不是中子星发来的,即你不知道这个脉冲星的密度,是不是中子级别的。再往下的天体,夸克星、黑洞、奇点黑洞,这都是专家“理论”出来的。

目前所谓“最靠谱”的“黑洞理论”,就是“霍金假说”。霍金说,黑洞内部的引力梯度可以将物质,扯碎到夸克级别,即物质至少都碎成夸克粒子,致密堆积在一起,然后,黑洞靠“X射线蒸发”,而丧失物质,同时发出存在信息。据“霍金假说”说,星体演化到黑洞级别,就没有物质拓扑结构可平衡其引力了,像白矮星,其引力与其拓扑结构可长期平衡,使其寿命达几百亿年,甚至更长,而黑洞将会“一黑到底”,只能通过“X射线蒸发”和“不吞噬物质”,而最终烟消在宇宙时空中。

目前这些说法全是“专家说”,全当听故事。

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