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为什么三体中说宇宙中许多数据精确的像是被设计出来的

来源:网络 作者:佚名 时间:04-07 手机版

由于宇宙的大尺寸结构通常被认为起始于均匀分布的平均密度为r的状态,并且有一个低振幅drx)的密度叠加。在数学上,建立一个随机模型的原始宇宙学扰动的最简单的方法,就是采取一个高斯随机过程模型。而高斯随机过程的能量谱完全可以描述这个过程。肉丸或瑞士奶酪结构的随机过程可以具有相同的原始能量谱,但看起来却是完全不同的构造。

为什么三体中说宇宙中许多数据精确的像是被设计出来的

由于宇宙的大尺寸结构通常被认为起始于均匀分布的平均密度为r的状态,并且有一个低振幅drx)的密度叠加。在数学上,建立一个随机模型的原始宇宙学扰动的最简单的方法,就是采取一个高斯随机过程模型。而高斯随机过程的能量谱完全可以描述这个过程。肉丸或瑞士奶酪结构的随机过程可以具有相同的原始能量谱,但看起来却是完全不同的构造。

《三体》一书中,宇宙有哪些秘密?

拉普拉斯根据牛顿的万有引力理论,推测黑洞是存在的。拉普拉斯的黑洞很好理解,我们知道,在地球表面发射火箭,如果初始速度不够大,不论火箭飞多远,最终还会落回到地球上。如果速度再大一点,例如超过7.9千米每秒,火箭就会越飞越远,永远逃离地球。对于宇宙中的每个质量点而言,都可以计算逃逸速度,质量越大,距离质量中心的距离越近,逃逸速度就越大。如果我们将地球的质量压缩到一个更小的球体中,地球表面的逃逸速度就会增大,因为万有引力变强了。拉普拉斯发现,如果这个质量点的半径足够小,逃逸速度就达到光速,因为没有任何速度大过光速,故而所有物体都不可能逃脱这个质量吸引。不论它飞多远,最终都会落回来,或绕这个质量公转,这就是拉普拉斯的黑洞。

史瓦西先生发现,黑洞是爱因斯坦理论的一个自然结果。在其去世的前一年,也是爱因斯坦发现广义相对论的几个月后,他发现了爱因斯坦理论中的第一个严格解。在一个由中心质量造成的弯曲时空中,越靠近中心的钟走得越慢,到了一个固定的边界,时钟走得无限慢,也就是说,如果我们站在外面看这个边界上的钟,它的秒针几乎不动。这个边界就是著名的黑洞视界。在这个边界上,光也无法逃逸。为什么光无法逃逸呢?很简单,尽管光速很大,但时间变得太慢了,对于我们的一个小时甚至一年,那里的时间几乎没有变,当然光在我们看来也就没有走了。

史瓦西虽然发现了黑洞解,但爱因斯坦并不相信一个质量可以被大幅压缩以产生视界,所以黑洞对他来说并不存在。

直到史瓦西在理论上发现黑洞五十年后,黑洞研究才成为热门,因为天体物理学家发现,黑洞会在宇宙中自然形成。

黑洞是真实存在的,可以说宇宙中到处都是黑洞,从质量只有几个太阳质量的恒星级黑洞,到质量为太阳质量100至100000倍的中型黑洞,再到星系中心的黑洞,其质量高达10万至100亿个太阳质量。天文学家甚至猜测,所有星系的中心都是一个黑洞。

有一个简单的公式,黑洞的视界半径与质量成正比。根据这个公式,如果我们将太阳塞进半径大约为3000米的球体中,黑洞就会形成。如果要让地球成为黑洞,其直径或许不到1厘米。

其实,不大可能存在质量比太阳还要小的黑洞,这是因为天体物理不允许小质量黑洞的形成。较小的恒星形成黑洞之前就会停止核反应,形成白矮星或中子星。当恒星的质量足够大,以至于中子之间的排斥力不足以抵抗万有引力时,黑洞才会形成,这样的黑洞通常不会小于三个太阳质量。

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万有引力是近代科学最早确定的自然界中的基本力。牛顿的万有引力理论比法拉第和麦克斯韦的电磁力理论早了一个半世纪到两个世纪,在解释天体运行、潮汐以及预言新行星方面,取得了了不起的成就。

但是到了爱因斯坦时代,人们才发现牛顿理论并不完美,在原理上可以说完全不正确,因为它假设两个质量之间的超距作用,也就是说,假设相隔一定距离的两个物体之间存在着直接、瞬时的相互作用,不需要任何媒质传递,也不需要任何传递时间。这显然是不可思议的。

在爱因斯坦的理论中,万有引力成了弯曲时空的效应。而如果我们从一个固定的时空出发,考虑时空对这个固定时空微小的偏离,爱因斯坦理论中出现了类似光子的东西,就是引力波。

引力波是爱因斯坦广义相对论的预言。引力波的存在说明引力传播速度也是有限的,在爱因斯坦理论里面就等于光速。自从希格斯粒子现身之后,引力波是现代物理学预言中唯一还没有被证实的预言,虽然存在间接的证据。

万有引力无所不在,可为什么引力波难以探测?唯一的理由,还是万有引力作用太微弱了。静态万有引力已经足够微弱了,只有当质量积累到形成如月亮和地球这么巨大的天体时,我们才会感到万有引力的存在,而引力波就更加微弱。

一个振荡的电荷会产生电磁波,两个天体互相绕着运动能够成为引力波的来源。事实上,引力波就是这么被间接发现的。两个中子星互相绕着转动,辐射引力波导致中子星损失能量,之间的距离变小,转动的周期变小,这个间接观测完全符合爱因斯坦的理论,天文学家泰勒和赫尔斯因为这个观测,共同获得了1993年的诺贝尔物理学奖。

在宇宙中,超新星爆发,黑洞形成,一颗恒星掉入黑洞,都会产生引力波,而且比较强。虽然泰勒和赫尔斯在1974年就间接地观测到了引力波,但由于引力波非常微弱。

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在谈到宇宙的未来之前,我们首先应了解宇宙现在的状态。其实,我们不需要知道太多,只需要弄清楚两个重要的问题:

在1998年以前,几乎所有人都相信宇宙虽然在膨胀,但膨胀在减速,将来的很多很多年之后,膨胀的速度可能无限趋近于零,也可能会降低到零,然后宇宙开始收缩变小。这是一个自然的想法,自从大约150亿年前发生的大爆炸以来宇宙一直在膨胀,但目前的膨胀速度已经比宇宙早期变小了很多,许多人认为宇宙的膨胀一直在减速,观测也似乎支持这个自然而然的想法。有趣的是,几乎没有人质疑过观测数据,尽管现在回头看以前的观测数据,并没有在严格的意义上告诉我们宇宙的膨胀在减速。

为什么物理学家特别相信宇宙膨胀的速度在减小呢?这是因为主导宇宙的力是万有引力,即使是爱因斯坦的理论也不能改变这个事实。在万有引力的主导下,宇宙中所有天体之间的相对速度都会变小。

爱因斯坦为了获得一个静止的宇宙引入了一个万有斥力。万有斥力只是宇宙加速膨胀的解释之一。从现代物理学的观点来看,他的理论相当于认为真空中存在某种永远不会因为宇宙膨胀而稀释的能量,这个能量的密度保持恒定。这种能量叫暗能量。

暗能量的性质决定了我们宇宙的命运。这是因为,暗能量现在是主导宇宙的能量,它占宇宙中所有能量的60%以上,而我们肉眼能够看到的物质以及肉眼看不到的暗物质只有不到40%。

我们稍微谈一下暗物质,它是暗能量之外占宇宙能量组分最大的。这种物质看不见摸不着,但天文学家在20世纪60年代,就发现它的存在了。它的存在导致星系和星系团的万有引力比可见物质引起的万有引力大得多,天文学家通过观测恒星围绕星系中心的运动速度,可以推断出暗物质要比普通物质多了5至6倍。

不论是普通物质、暗物质,还是辐射,这些能量密度在宇宙空间膨胀下被稀释,而暗能量呢,在数十亿年之内没有明显的变化。也就是说,数十亿年到上百亿年之后,暗能量不仅主导宇宙,还远远高于其他能量份额。

还有一种可能,暗能量密度其实在慢慢变大。如果是这样,暗能量密度会在有限时间内变成无限大,也就是说,万有斥力变成无限大。不需要专家我们都能推测将会发生什么,宇宙中所有空间和物质都会被撕裂——首先是银河系被撕裂,然后是地球被甩出太阳系,接着是月球被甩出地球的引力范围,然后地球本身被撕裂……直到每个原子,每个原子核,每个质子和中子都被撕裂。

我们也许永远无法弄清宇宙在发生暴涨前的状态,但我们应该会知道宇宙的宿命,到底是一直膨胀下去,还是有一天会减速刹车,或者……发生大撕裂。

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被誉为中国科幻基石的《三体》中存在哪些科学上的漏洞?

《三体》这本小说可以说火爆全球,它的出现让大家重新认识到了宇宙,三体小说中提到了很多新理论,甚至让众人一度坚信宇宙中还存在其他文明,我们不得不感谢一下刘慈欣作者,在《三体》中提到了很多之前从未听到的理论,可是三体的结局并没有我们想象中如此美好,甚至有一部分人认为《三体》烂尾了,大家难以接受个结局,可是在这本小说中出现了很多BUG。

三体文明怎样知道地球位置?

《三体》曾经提到过南门二,如果我们按照小说的走向。这一南门二应该在内蒙古地区,可是实际上它却出现在了河北省。1969年的时候建立了这一秘密基地,转眼进入了1993年的时候,这一秘密基地彻底废弃,如果按照小说所说,南门二根本收不到宇宙中发射的信号,所以三体文明也根本检测不到这一信号,那么它们又利用的什么接收到这一信号呢?

每天都会有大量的未知信号,当时人类文明发出的信号并没有被直接三体文明接收到,一直到1759年的时候,三体文明才检测到这一位置信号,可是它们却不知道这一星球和它们星球之间的距离,在太阳系里有很多不知名恒星,它们又是怎样锁定的信号源头呢?这似乎有一点不符合常理。

向外星文明发射信号

《三体》小说中有一个黑暗森林理论,这一理论颠覆了大家对外星文明的现象,1970年的时候,一位科学家提到了类似理论,德雷克博士建造了最大的望远镜,并且向宇宙中发射了一个信号,其中包含了过于人类的准确信息、DNA基因等等,甚至还包含着地球的位置,这一行为引起了很多人不满。

由此可以看出黑暗森林法则并不是口头说说而已,因为早在1970年的时候已经有了这一理论,虽然有一些科学家比较支持这一行为,随后霍金出现后及时阻止,这一行为花费大量的金钱,这一行为比发射无线电信号还要恐怖,现在科学家们在探索的过程中极为谨慎,生怕未来遇到外星文明。

小说《三体》中写的一些科学知识和宇宙知识,还有推论什么的是作者想的还是都是真的?

首先三体,它是科幻小说,当然基础知识是真的,比如纳米材料的确很坚硬,但大多数涉及宇宙的,都是推测,或者说纯粹是猜想,比如水滴和智子,把单个质子展开并蚀刻是根本无法想象的,当然把太阳当扩音器什么的,不清楚,但我记得这个也是个猜想。但涉及主观方面的,比如黑森法则,的确很有意思,而且也很有依据,这个是讲不清楚的,你可以参考一下费米悖论,书上也提到过,或者宇宙绿岸公式,就是计算,宇宙中可能演化出生命的星体的个数的一个公式。还有就是地球名片,我个人认为,地球名片没啥用,因为我觉得不怎么可能有地外文明……你真的要知道详情,或者喜欢三体,你可以去看作者刘慈欣,就是大刘作的几个访谈节目,纯手打,望采纳~

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