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从古至今,人类都在不断的研究和探索世界的奥秘,经过几千年的科技发展,现在人类已经对世界有了大概的认知,根据科学家的研究我们能够知道,我们的地球诞生于46亿年前,也就是太阳系诞生初期,在太阳系早期的时候,太阳系非常混乱,太阳诞生以后吸收了周围大量的物质,所以太阳的质量占到了太阳系总质量的百分之99.86,剩下的八大行星和其它物质占到了太阳系总质量的百分之0.14,从占比上我们就能够知道,太阳的质量非常大,在太阳系的八大行星当中,地球是唯一一颗诞生了生命的星球,人类的出现给地球增添了很多色彩,虽然现在人类已经对宇宙有了大概的认识,但依然存在很多人类无法解释的现象,下面我们就一起来看看这些人类现在无法解释的物理问题。

第一个无法解释的物理问题——生命是如何诞生的?

从古至今,人类一直对第一个生命是如何产生的?非常感兴趣,最早人类还无法利用科学仪器以及科学思维理解世界,早期的时候,人类认为世界万物都是上帝创造的,后来达尔文提出了《物种起源》,揭示了生物物种是不断演化而来的,物种起源和演化是指生命在地球上的演化历程,涉及到很多科学领域,包括生物学、遗传学、地质学等等,现代生物学认为,生命起源于40亿年前的原始海洋中,随着时间的推移,生命经历了漫长而复杂的进化过程,形成了我们今天所见到的各种不同的生物,进化论的核心思想是“适者生存”,即每个物种中只有适应环境的个体才能生存并繁殖后代,从而逐渐形成新的物种。

科学家认为,地球生命的起源可能来自于彗星,科学家们透露或许古老时期的某一次流星雨在地球生命起源的这一环节扮演着重要的角色。这个发现发表在权威天文期刊《伊卡洛斯》上。当我们寻迹地球的生命起源时,这个不解之谜中缺失的一块是被视为生命基石的氨基酸等复杂有机分子是如何形成的。这个新发现表明这些分子其实是来自宇宙空间,然后搭载太空岩石降落在地球上——这就是我们所知道的播种生命。2017年,“罗塞塔”号飞船从67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星采集尘埃颗粒样本时,曾在上面发现过有机分子。奖金一般的样本是由有机分子组成的。

67P彗星是唯一被人类密切观察了很长一段时间的彗星,美国宇航局戈达德太空飞行中心的原始天体首席科学家约瑟夫·努斯说。这表明近距离观察室找到有机分子存在的证据的基本要求。早期的时候,大量的彗星撞击了地球,将丰富的水资源留在了地球上,而且还将生命诞生的基础物质留在了地球上,经过漫长时间的演化,地球上才慢慢诞生了单细胞生物,后来地球上的生物才进化为现在这个样子,不过目前科学家还不能够确定,未来随着人类科技的发展,或许人类能够解开生命起源的奥秘。

第二个无法解释的物理问题——宇宙中为什么没有反物质

反物质威力是巨大的,是迄今为止已知物质质量转化为能量最大最完美释放,也就是质能转换率达到100%,世界上没有任何物质或技术制造出来的能量可以与反物质相比,现在我们人类掌握的最大质能转换技术就是核聚变,质量转化为能量的比率约0.7%,也就是1kg物质可以转化出7g的能量,只是反物质转化率的1/142.86。不过即使如此,反物质能量释放也是有限的,反物质能量释放的方式和正物质湮灭,就是反物质遇到正物质就会消失,这些质量化为乌有的一瞬间,能够转化为巨大的能量,这种以光和热爆发出来的能量总量,严格遵守爱因斯坦的质能方程式E=mc^2。

这里的E表示能量,单位J(焦耳);M表示质量,单位kg(千克);C表示光速,单位m(米)。根据这个方程计算,1g(克)反物质全部释放的能量约9*10^13J。但反物质湮灭需要有正物质的参与,1g反物质会严格与1g正物质发生湮灭,所以就会爆发出2g的能量,即1.8*10^14J。这个能量有多大呢?每kw/h(千瓦/时,1度)电能相当于3600000J,每吨TNT炸药爆炸能量相当于4184000000J。虽然反物质产生的能量非常巨大,但是目前为止,科学家并没有在宇宙中发现大量的反物质,按理来说,宇宙中的物质都是在宇宙大爆炸之后形成的,既然存在正物质,那么一定存在反物质。

为什么反物质却找不到呢?科学家认为,在我们的宇宙中,可能还存在着一个反物质宇宙,而正物质和反物质是不能够相遇的,一旦相遇,就会发生湮灭反应,这会导致世界消失,如果宇宙中的 反物质和正物质的数量是一样多的,那么我们的世界就不存在了,或者说我们的宇宙中也存在大量的反物质,只不过它们被隐藏在一个神秘的角落中,使得它们无法和正物质相遇,目前科学家已经能够在实验室中制造出反物质来,但是只有一点点,未来随着人类科技的进步,说不定人类能够解开反物质的奥秘。

第三个无法解释的问题——暗物质是什么

暗物质是一种我们看不见、摸不着的神秘物质,它不会和任何物质发生化学反应,但是它的占比却非常多,科学家经过研究发现,在宇宙中能够看到的物质(恒星、行星、彗星、小行星、中子星等等)占到了宇宙总质量的百分之10,而暗物质占到了宇宙总质量的百分之90,从占比上我们就能够看出,暗物质才是宇宙中的主要物质,科学家对于暗物质的认识能够追溯到20世纪30年代,在1933年的时候,瑞士天文学家兹威基在估算后发座星系团的总质量时,使用了两种不同的方法:光度法和动力学法。结果用动力学方法算得的质量要比用光度法算得的质量大400倍!如此巨大的误差只能有一个解释:发光星体的质量只是星系团质量的一小部分,还有很大一部分质量不知哪里去了。于是他把这叫作“短缺质量”。

当时很多科学家都没有重视,直到1978年的时候,一些射电科学家在系统测量漩涡星系的转动曲线时,发现离星系中心不同距离处的物体具有相同的线速度,这个观察结果和人们熟悉的太阳系情况完全不同,在太阳系中,离中心越远的行星,线速度就越小,这就是著名的开普勒定律,科学家认为,如果假设星系周围存在暗物质,那么观察到星系运动才能够和开普勒定律的计算结果吻合,所以在星系的发光物以外,必定还存在大量我们看不见的暗物质,从理论上来说,地球附近包括我们周围也应该有暗物质,根据科学家的测量,一立方厘米的空间,暗物质的质量大概等同0.3个氢原子。

如果我们将整个地球的暗物质都收集起来,总共还不到一公斤,所以暗物质对于我们来说没有任何影响,不过暗物质对于宇宙膨胀和天体的运动来说,起到了非常重要的作用,从宇宙大爆炸以来,我们的宇宙就开始不断的膨胀,而且膨胀的速度越来越快,到现在为止,我们的宇宙已经膨胀了138亿年,膨胀速度早已经超过了光速,科学家认为,宇宙之所以会不断的膨胀,其实就是暗物质在背后起作用,虽然现在科学家一直都在寻找暗物质,但是科学家并没有捕捉到暗物质,这说明暗物质比我们想象的还要神秘,未来随着人类科技的进步,说不定我们能够找到暗物质。

第四个无法解释的问题——地磁之谜

人类发现地磁现象已经有两千多年的历史了,我国古代的“司南”就是利用了地磁原理。到了现代,虽然人类对于各种磁力研究更加的深入,但是关于“磁”的未解之谜一直层出不穷。比如科学家们近年发现,受到地核内某些因素的影响,地磁北极正在不断向西伯利亚偏移,并且偏移的速度极快,而这极快的偏移也迫使科学家不得不紧急更新关于地磁的模型……事实上,地球磁场偏移并不是什么罕见的现象,早在1906年的时候,科学家就曾发现熔岩的磁化方向和当前磁场方向不一致,造成这种现象的唯一解释就是地磁曾经发生过偏移现象。1929年,科学家们依靠各地新生代熔岩样本发现,地球磁场在78万年前曾经发生过一次大逆转,这次大逆转之后大约2万年,才稳定形成了今天的磁场状态。

地球磁场对于地球生命来说非常重要,它能够牢牢地抓住地球大气层,使得大气层不会被太阳风吹散,大气层能够抵挡宇宙中的射线和太阳紫外线,如果没有大气层的保护,地球生物就会被紫外线和宇宙辐射照射,使得地球生命无法长久的生存下去,所以地球磁场间接的保护了地球生命,地球磁场到底是如何形成的?这是科学家一直在研究的奥秘,科学家认为,地球内部的熔融外核是一个由铁和其它金属组成的液态物质,这些金属具有导电性和导热性,地球自转和热对流会使得熔融外核产生旋转,形成环流,而这些运动的电子会产生一个巨大的电流系统,这个电流系统是由电子在熔融外核中移动形成的,它产生的磁场穿透地球的表面并且形成了地球的磁场。

简单来说,地球磁场的形成和地核内部的金属物质有关系,不过地球本身不具备诞生金属的条件,所以科学家认为, 地球上的金属物质都来自于外太空,超新星爆炸之后,会将大量的物质向外喷发,很多金属物质会落在小行星和彗星上面,在太阳系早期的时候,彗星的运动轨迹非常混乱,经常会出现彗星撞击地球的场景。大量的彗星撞击到地球上,将丰富的金属留在了地球上,所以地球内部才能够拥有如此多的金属物质,不过这也只是科学家的猜测,地球磁场到底是不是和内部的金属有关系?现在科学家还在积极的研究当中。

第五个无法解释的问题——被黑洞吞噬的物质去了哪里

黑洞在很早的时候就被科学家提出来了,黑洞是人类目前发现的引力最大的天体,它能够吞噬宇宙中的任何物质,连光都不例外,黑洞吞噬如此多的物质,这些物质最终去了哪里?有一些科学家认为,被黑洞吞噬的物质会由白洞喷发出去,黑洞和白洞连接在一起就形成了虫洞,虫洞就是能够穿越时空的隧道,不过现在科学家在宇宙中只发现了黑洞,并没有发现白洞和虫洞,除此之外,著名的物理学家霍金认为,黑洞吞噬的物质还会由黑洞释放出去,这种现象被称为是霍金辐射。

霍金认为,当虚拟粒子出现在黑洞视界边缘时,可能会出现4种情况,1、虚粒子对正常湮灭,2、两个虚粒子同时被黑洞吞噬,3、负虚粒子被黑洞吞噬,正虚粒子逃离,4、正虚粒子被黑洞吞噬,负虚粒子逃离。根据霍金计算得出,在这4种情况下,第三种情况出现的概率是最大的,而负虚粒子携带了负能量,因此在黑洞吞噬负虚粒子之后,它的能量就减少了,而这种机制被称为是霍金辐射。他认为,黑洞最终会通过霍金辐射不断地蒸发,最终随着时间流逝,宇宙中所有的黑洞都会蒸发掉。目前科学家也在积极的研究黑洞的奥秘,未来随着人类科技的就进步,人类一定能够解开黑洞的奥秘,对此,大家有什么想说的吗?

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