现代科学认为,我们的宇宙诞生于138亿年前,当时有一颗奇点发生了爆炸,奇点是一个质量无限大、能量无限大、热量无限大、密度无限大、体积无限小的点,这个点爆炸以后,我们的宇宙快速的向四周膨胀,经过漫长的时间,宇宙才膨胀成我们现在所看到的样子,宇宙中的天体都是在宇宙大爆炸之后诞生的,我们的地球就是太阳系中的一颗行星,不过地球这颗行星和其它行星最大的区别在于,地球诞生了生命,生命的出现给地球增添了很多色彩,尤其是人类出现以后,解开了地球上很多的奥秘,人类之所以能够有如此强大的科技,主要是因为在人类科技发展的历史上,出现了很多伟大的科学家,比如说牛顿、爱因斯坦、伽利略、哥白尼、霍金等等。
牛顿被誉为是“近代物理学之父”,其伟大程度几乎难以用言语来完全形容,牛顿出生于1643年1月4日,他的科学发现和理论对整个人类的认知和发展产生了深远且不可磨灭的影响,在力学领域,牛顿提出了牛顿运动定律,这是经典力学的基石,第一定律指出,物体在不受外力作用时,将保持静止或匀速直线运动状态,揭示了惯性的本质,第二定律阐明了力与加速度的关系,即力等于质量乘以加速度,为物体运动状态的改变提供了精确的数学描述,第三定律表明,互相作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上,这些定律不仅仅能够解释地球上各种物体的运动现象,还能够用于天体的运行,在数学领域,牛顿创立了微积分。
微积分的出现为解决各种复杂的物理和几何问题提供了强大的工具,极大地推动了数学的发展,并在后续的科学研究和工程技术中发挥了至关重要的作用,在天文学领域,牛顿的万有引力无疑是他的又一伟大的成就,在牛顿之前,天体的运动规律一直是神秘而令人困惑的谜题,开普勒虽然通过对大量天文观测数据的分析总结出了行星运动的三大定律,但这些定律只是对现象的描述,未能揭示其背后的本质原因。而牛顿的万有引力定律则清晰地表明,天体之间的相互吸引遵循着与它们的质量成正比、与距离的平方成反比的规律。这使得我们能够准确地计算行星、卫星等天体的运动轨迹,成功解释了诸如月球绕地球、地球绕太阳等天体运行现象,从而将天体力学从单纯的观测和描述提升到了理论推导和精确预测的高度。
而且万有引力定律统一了天上和地上的力学现象,在此之前,人类普遍认为天体的运动遵循和地球不同的规律,通过牛顿的万有引力证明,无论是苹果掉落在地球上,还是月球围绕地球转动,其背后的力学原理都是一致的,通过万有引力定律,科学家能够更加深入的研究天体的结构、形成和演化,在航天领域,它是计算卫星轨道、设计宇宙探测器轨道的关键证据,总之来说,牛顿的出现给人类打开了宇宙的大门,让人类对宇宙有了基本的认识,在人类科学发展的历史上,能够和牛顿向媲美的科学家估计只有爱因斯坦了,爱因斯坦曾经以一己之力推翻了牛顿的引力,爱因斯坦对引力的理解和牛顿有着本质的不同,牛顿认为引力是一种超距作用,能够无视空间和时间,但是爱因斯坦认为,引力并不是传统意义上的力。
而是由于物质和能量的存在导致时空弯曲的表现,物质和能量会使得时空发生弯曲,而物体在这个弯曲的时空中沿着测地线运动,这种运动表现就是引力,爱因斯坦的理论成功解释了很多牛顿引力无法解释的问题,比如说水星进动问题,利用牛顿的引力理论,计算出的结果和实际观察存在微小的误差,但是广义相对论能够给出更加精确的解释,1859年法国科学家勒维耶发现水星近日点进动的观测值比牛顿定律算的理论值每世纪快38秒,并猜测这可能是一个比水星更靠近太阳的水内行星吸引所致,但是经过多年的搜索,这颗猜测中的行星一直没有找到,纽康测定这个值为每世纪43秒,当时猜想可能在水星轨道内还有一颗尚未发现的行星,由于这颗行星的引力作用才使水星轨道呈一种花瓣状。有人还给那颗未知行星起名为“火神星”。
在之后的日子里,科学家们一直都在寻找这颗未知的天体,直到爱因斯坦出现以后才完美的解决了这个问题,爱因斯坦的广义相对论计算出来的水星进动是43.03角秒/百年,近日点进动就是椭圆长轴绕焦点(太阳)转动,于是椭圆上的每一个点都在进动。这个结果和水星运动完全吻合,这也说明了爱因斯坦的理论更加完善,爱因斯坦的伟大不仅仅在于它解决了水星进动的问题,在物理学领域,爱因斯坦的贡献无疑是划时代的,他提出的相对论,打破了传统的绝对时空观,狭义相对论指出,时间和空间不是绝对的,而是相对的,它们会随着物体的运动状态而发生变化,这一理论颠覆了人类长期以来对时空的固有认知,除此之外,爱因斯坦的E=MC^2,更是具有开创性的意义。
这个简洁而深刻的公式揭示了质量和能量之间的关系,为核能的开发和利用提供了理论基础,它改变了人类对物质和能量的理解,也为后来的原子能技术发展铺平了道路,爱因斯坦在量子力学和统一场论的发展中都有着非常重要的贡献,尽管部分人认为他对两者的发展持有不同的态度。爱因斯坦被誉为现代物理学之父,创造了很多令人瞩目的物理成果。虽然他曾经批评过关于量子力学的某些概念,但同时他也进行了著名的光电效应理论研究和基于玻尔理论的半经典方程改进,这些工作以及其飞驰于光速的相对论奠定了量子理论的另一种基础。爱因斯坦的科学成就塑造了今天理论物理学的方向,对于量子力学和统一场论的发展都有不可磨灭的贡献。
不过即便是如此伟大的科学家,面临浩瀚的宇宙也无能为力,在浩瀚的宇宙中,有很多人类无法解释的问题,爱因斯坦在晚年的时候,写了一本回忆录,其大概内容意思是:上帝创在了我们的宇宙,上帝生活在我们的宇宙中,控制着一切,毕竟爱因斯坦面对宇宙中的很多难题,都没有办法解释,比如说我们的宇宙是如何形成的?按照现在的科学理论来看,我们的宇宙是由大爆炸产生的,在宇宙大爆炸之后,我们的宇宙快速的向四周膨胀,经过漫长的时间,宇宙才膨胀成我们现在看到的样子,科学家认为在大爆炸之后,宇宙的演化过程大致可以分为以下几个阶段:
1. 普朗克时期:发生在大爆炸之后10^-43秒内,时间、空间出现,能量释放,宇宙迅速膨胀,温度高达10^32开尔文以上,密度达到10^96千克/立方米以上,压强达到10^113帕以上。此时所有四种基本作用力统一为一种单一作用力,并产生各种高能粒子。2. 暴涨时期:在大爆炸之后10^-35秒到10^-32秒内,由于某种未知机制产生了暴涨场,使宇宙以超光速迅速膨胀约10^78倍。3. 辐射主导时期:从大爆炸之后10^-32秒到3.8万年内,暴涨场衰变为其他粒子和辐射,物质和辐射达到平衡状态。4. 物质主导时期:从大爆炸之后3.8万年到3.7亿年内,随着温度逐渐降低至10^9开尔文,物质和辐射失去平衡,物质开始占据主导地位,并凝聚形成更复杂的结构。
我们目前所看到的一切物质都是宇宙大爆炸之后形成的,虽然宇宙大爆炸理论已经非常完善,但是依然存在很多漏洞,比如说大爆炸之前的奇点是如何形成的,奇点被称为是一个密度无限大、能量无限大、质量无限大、体积无限小的点,但是在我们现有的物理学当中,根本不存咋无限这个词,因为奇点太过于神秘,所以科学家只能够用无限来解释,如果说我们的宇宙真的是由大爆炸所产生的,那么这个神秘的奇点是如何形成的?有一些科学家认为,奇点可能源于量子真空态,在这种状态下,内部非常活跃,会随机衍生出各种虚粒子,然后瞬间消失,而奇点就是在虚粒子不断衍生消失的循环中,以极小的概率出现的,还有的科学家认为,奇点可能不止一个,而是有很多个。
这也就是所谓的平行宇宙理论,平行宇宙的概念诞生于1954年,美国物理学家埃弗里特是公认的概念创造者,他用于解释量子力学的多世界理论,以及由此发展出来的退相干理论在物理学家无人不知,有一些人认为,平行宇宙可能是我们自己的镜像,我们在那个宇宙中的一切都和我们在这个宇宙中的一切一模一样,只有微小的差异,还有的人认为,平行宇宙可以是时间旅行的结果,当一个人回到过去改变了历史,就会导致一个新的分支宇宙出来,不过目前为止,平行宇宙的理论还没有被证实,这只是科学家的猜测而已,从种种迹象我们就能够看出,宇宙非常神秘,我们对宇宙的认识还非常浅薄,所以爱因斯坦和牛顿这样伟大的科学家在晚年的时候开始研究神学。不过爱因斯坦眼中的上帝,可能和我们所认为的上帝是不一样的。
爱因斯坦是坚定的无神论者,他曾经说过:“宗教无非就是愚昧的化身”,既然如此,那么为什么后世会流传出爱因斯坦研究神学的事情呢?虽然爱因斯坦在一些言论中提到了上帝,但是他所指的并非是宗教意义上的上帝,比如说他说上帝不掷骰子,这里的上帝其实是一种对宇宙真理或自然规律的隐喻,爱因斯坦更多的是从哲学和科学的角度去思考和探讨宇宙的本质、规律以及人类存在的意义等问题,他试图用科学的方法和理论来解释宇宙的各种现象,而不是借助神学,在科学研究中,当遇到一些目前科学无法解释的现象或者问题时,人们可能会误解爱因斯坦在研究神学,实际上,他们是不断探索和拓展科学的边界,寻求更深入、更全面的理解,科学是一个不断发展和演进的过程。随着科学的进步,很多曾经被认为神秘或无法解释的事物逐渐得到了科学的解释。
曾经著名的物理学家杨振宁教授在接受采访的时候被问到:你相信这个世界上有上帝吗?杨振宁回答道:如果你所谓的这个上帝是一个人形状的,那我想是没有的,如果你问我有没有一个造物主,那我想是有的,因为我们的宇宙并不是偶然的。我们的宇宙确实遵循规律和法则,而这些规律和法则是如何产生的?现在科学家也在积极的研究当中,小编认为,人类作为地球上最有智慧的生命,人类的科技在不断的进步和发展,只要人类能够坚持不懈的努力下去,未来随着人类科技的发展,说不定人类能够解开这些奥秘,希望这一天能够早日到来,对此,大家有什么想说的吗?