#头头说真#世界充满奇迹,有很多理论被科学方法证明是正确的。 然而,很多人却难以接受。 这些理论绝不会太违背常识。
今天我们就来说说其中的两个,看看你了解多少?
隧道效应
这是一个什么样的理论呢?
我们先不说定义。 毕竟定义这个东西要用到很多术语,绕一圈你也不会明白,所以我们打个简单的比喻来理解一下。
相传武松在景阳山饮酒迟到,偶遇老虎。
老虎不多,大概七八只吧。 武松一看,心想:“杀不了一个就输了,七八个呢?”
嗯! 两只拳头敌不过四只手,赶紧逃吧。
跑着跑着,他来到了一个院子里。 武松身手敏捷,三招五师二就翻过了高墙。
按常理来说,武松在这里很安全,老虎也进不去。
但科学家证实后,有七八只老虎到达了高墙。 嗖的一声,其中一人施展穿墙术,穿过高墙,出现在武松面前。
七八只猛虎大部分都被高墙挡住了。 只有一人(少数)施展穿墙术,出现在武松面前。 这称为隧道效应。
说到这里,很多人不明白,这可以吗? 这不是传说,是民间愚人的把戏吗?
否则,隧道效应就违背了常识,是不可接受的。
接下来我们来解释一下这个过程。
长期以来,科学家无法解释α衰变。
这是一种放射性衰变阿尔法衰变,从原子核中发射出一种α粒子,这种粒子包括两个质子和两个中子,是一种复合粒子。
那么这里就出现了一个问题。 根据经典力学原理,我们得知原子核中蕴藏着巨大的力量,它的作用就是将内部的粒子牢固地束缚在一起。
所以如果一个粒子想要逃离原子核,就需要大量的能量。
在阿尔法衰变中,粒子从哪里获得能量? 如果没有外界能量的加持,如果这种能量真的存在的话,它还会被原子核束缚吗? 你不是早出来了吗?
因此,经典力学和α衰变之间存在矛盾,而且没有办法解释这种现象。
1928 年,一位名叫乔治·伽莫夫 ( Gamov) 的科学家利用量子隧道效应来解释阿尔法衰变现象。
也就是说,α衰变并不能让粒子获得高能量而逃离原子核的约束,而是让部分粒子通过概率的方式逃离原子核的约束。
这就像七八只老虎被高墙挡住,只有一只(少数)轻松地通过了高墙。
令人难以置信的是,这个想法一出现,许多科学家就证明了这个想法。
人们发现量子隧道效应不仅存在于α衰变中,在一些化学实验中也存在。
例如,普通的化学变化使反应物分子获得能量并穿透彼此之间的障碍,生成新物质。
有些反应物分子获得的能量较少,必须添加催化剂。
但由于隧道效应,化学变化的情况并非如此。
在这些化学变化中,没有反应物分子获得能量,而是通过反应势壁直接发生反应。
一个非常惊人的发现。
如果把这种事情放在宏观的角度来看,就会显得像科幻电影一样。 一个人真的可以穿透墙壁,出现在另一边。
即使用枪瞄准墙内的人,发射子弹,墙也不会受损,但子弹可以穿过墙,击中目标人。
如今,隧道效应已经应用到现实中,比如芯片集成。
晶体管是电子设备的基本元件。 过去很长一段时间,晶体管被放置在芯片上以提高计算能力。
如果想要进一步提升计算能力,就只能在上面不断添加晶体管。 但问题是芯片面积也就这么大,所以通过堆叠晶体管来提升算力是有上限的,最终也会走到尽头。
后来,隧道效应被用来制造隧道晶体管。
这意味着什么? 晶体管就像大坝上的移动闸门,电流通过它流动以提供计算能力。
那么电流的强度取决于栅极的高度。
现在有了隧道晶体管阿尔法衰变,电流不必经过门,而是可以流过门。 只需调节门的厚度即可控制流入的电流量,甚至将其关闭。
这是理论。 当应用到现实中时,这意味着用绝缘层包裹组件。 绝缘层就像一堵墙,阻挡了大部分电子的流动,但允许一小部分电子通过,形成电流。 电流强度由绝缘层的厚度决定。
光速极限理论
在很多人的常识中,都感觉速度这个参数在人类科技的不断辅助下,会不断提高、提高、提高。
例如,20世纪90年代的产品绿色列车,时速可达120至160公里。 当然,这是理论上的,实际时速只有70公里。
从那时起,火车的速度不断提高。 高铁时代,时速为250公里。
速度不断被刷新,但很少有人知道,速度其实是有极限的,而这个极限就是光速。
无论人类科技如何发展,最终的速度永远不会超过光速。
这是爱因斯坦在1905年发表的相对论中提出的。物质在空间和时间上传播速度的极限是光速。
这意味着你可以达到光速,但你永远无法超过它。
以人类目前的科技手段,质子用在加速器中,可以使其速度达到惊人的99.99%。 你可以无限叠加九位小数,但无论如何都不能超过光速。
说到这里,有人可能会有一个奇怪的想法。
举个例子,如果你坐在一架无限接近光速的飞行器上,然后利用飞行器上的加速器,将一个质子加速到无限接近光速的速度,然后从飞行器中释放出来。飞行器,不就获得了超过光速的速度吗? ?
这是一个好主意。 如果一个速度加上一个速度,你不相信叠加起来连光速都无法超越吗?
确实,数学在计算的时候就有这样的方法和思路。
但事实上,即使能做到这一点,最终这个质子的速度也只能达到光速,并不能超过光速,哪怕是一点点。
就好像这个世界的速度被限制到死亡一样,太神奇了。
这是侠义相对论给出的答案:
光速是宇宙中一切物质运动和信息传输的上限。 它也是真空中运行的所有无质量粒子和相应场波动的速度。 该速度与源的运动和观察者的惯性参考系无关。
为什么这么说?
在这个空间里,时间是事件发生的参数,速度是把握时间的标尺。
例如; 有两件事A和B。
那么必然有一个顺序,1同时发生; 2A先发生,B后发生; 3B 先发生,A 稍后发生。
这三个序列必须有其一,时间就是这个标准的确定值。
但我们知道光速可以携带信息。 如果超过光速,就可以穿越时间。
如果有两件事A和B,一是因,二是果。
从因的角度来看,超越光速,可以看到果在先,因在后。
因果关系颠倒了。 这样的事会发生吗?
这就像物理学中的快子电话。 未来的自己通过信号呼唤过去的自己,这是果与因之间的呼唤。
改变一些事情是个好主意,比如让过去的某人突然变得富有并成为亿万富翁。
不过请问,此时果子还存在吗? 既然果已经不存在了,那么这个果怎么能调用过去的因呢?
这是一个违背常理、违背因果关系的结,根本无法打开。
所以这个世界的速度上限就是光速,电影中所谓的超光速这个世界并不存在。
无论科学家如何努力,它仍然是一个无法达到的高度。
这个世界就是这么神奇。
因此,光速的限制使我们人类永远无法走出银河系(注:银河系的直径为十万光年)。
光速是人类科技的束缚。 如果想要挣脱这种束缚,探索宇宙,就必须寻找其他途径,比如虫洞、曲率驱动引擎技术等。
说到这里,有人会好奇,世界上第一缕曙光是从哪里来的呢?
对此有很多假设,最被接受的理论是这样说的。
宇宙原本是一个有质量的点。 突然有一天,它膨胀并爆炸。
爆炸之后,时空发生了极为剧烈的膨胀。 此时,宇宙中只剩下一个暴胀场了。 暴胀子场在重新加热后衰变,产生包括光子在内的各种粒子。 存在。
但在这个阶段,宇宙是炽热的,就像一锅沸水,沸腾得无法估量。
光子被束缚在这种环境中,并与其他粒子发生各种相互作用。
所以此时虽然有光子,但是并没有光。
这种扩张持续了38万年。 宇宙开始变冷,于是光子开始在宇宙中传播,第一缕有意义的光线出现在宇宙中。
有了光的存在,人类就可以通过各种设备和望远镜用肉眼看到我们的宇宙。
那么过了这么久,这道光芒还在吗?
是的,但是它已经变得非常微弱,变成了肉眼看不见的微波炉。 它的波长在很长一段时间内被拉长了很长。
但我们仍然可以通过其他方式访问它物理资源网,例如使用旧电视机。 突然出现的雪花状屏幕,是宇宙中的第一道光线造成的。