星际穿越物理知识,星际穿越物理知识合集

首页 > 娱乐 > 作者:YD1662024-06-21 19:07:48

正如影片中所展示的,这个位于土星轨道周围的虫洞帮助人类实现了行星系统的跳跃,小伙伴不禁要发问,真的存在所谓的虫洞吗?为了解答这个问题小编特意查找了资料。

虫洞这一概念是在最早于1916年由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆提出 ,并于1935年由爱因斯坦及纳森·罗森加以完善。因此,“虫洞”又被称作“爱因斯坦—罗森桥”。“银河系虫洞说”来源于人类对于暗物质的研究的进展。的里雅斯特国际高等研究院课题组在2013年绘制了一份非常详细的银河系暗物质分布图,将其与最新研究得出的宇宙大爆炸模型结合后,发现银河系中不仅具备存在“虫洞”的条件,甚至整个银河系都可能是个巨大的“虫洞”。按照意大利天体物理学家保罗·萨鲁奇等人建立的理论模型来看,这样的假设确实有可能得到证实 ,而其更大的意义在于,它将促使科学家对暗物质研究进行“更为准确的重新思考”:暗物质是否就是“另一个维度”的存在?或者,它本身就是一个星际交通的运输系统。

同样科学界又有另一种声音,认为虫洞并不存在,这里我们引用了英国媒体采访英国皇家天文学会教授马丁-巴斯托的相关报道。巴斯托表示:“我不认为虫洞真实存在。解释虫洞的工作原理仅限于科幻范畴,没有任何直接证据证明宇宙中存在这种东西。我们对黑洞有一定了解,但对于连接空间不同区域的东西,我们还只是提出想法并且是非常初级的想法。从拍摄《星际穿越》的角度上说,虫洞这种东西在影片中必须存在,否则的话,影片的情节便无法往前推进。”

可见虫洞这一概念还只是停留在理论层面,人类到目前为止尚未观测到虫洞。不过科学的发展离不开大胆的假设,正如当初如果不是道尔顿大胆的提出世界上第一个原子模型,之后汤姆生提出枣糕模型,便不会启发卢瑟福的行星原子模型,也不会再出现波尔的量化原子模型,最后的最后便不会有量子力学的出现。每一代科学人的卓越贡献都是站在前人的肩膀上,看见了一个更加广阔的世界。小编不禁要引用大学时的物理老师的一句话:“学习物理要面对整个物理学的历史,从历史中学习,一个没有掌握物理学史的人是感受不到物理学的美妙的”

问题四:什么是引力?什么又是引力异常?

星际穿越物理知识,星际穿越物理知识合集(9)

牛顿引力理论

人类对于引力的认知最早起源于牛顿于1687年出版的《自然哲学的数学原理中》,在这本书中,牛顿首次提出了引力的概念。他发现任何物体之间都有相互吸引力,这个力的大小与各个物体的质量成正比例,而与它们之间的距离的平方成反比。这套理论帮助他解决了行星运动问题。简单来说,就是质量越大所产生的引力越大。但是对于引力产生的原因,他无法给出答案,这也正是他最终在引力起源的问题上转而相信上帝的原因。

爱因斯坦引力理论

但是在1859年,勒威耶发现在水星近日点进动问题中,存在着牛顿理论无法说明的部分。1905年,爱因斯坦提出狭义相对论,突破了绝对时间和绝对空间的观念,否定了瞬时超距作用,从根本上动摇了建立在这些旧观念基础上的牛顿引力理论。经过约十年的探索,爱因斯坦于1915年提出了迄今为止最成功的近代引力理论──广义相对论。这套理论中首次将引力,时间,空间这三个看似毫无关联的概念联系在一起。在爱因斯坦看来,宇宙万物就是由时间空间编制而成的结构,有质量的物体就会造成编制结构的凹陷,造成时空的扭曲,这种扭曲正是引力的表现形式。广义相对论克服了牛顿万有引力定律所遇到的困难,完满地说明水星近日点的进动问题;预言光线在引力场中会发生偏转;强引力场中原子发出的光谱线和弱引力场中同种原子发出的同一光谱线相比,前者的光谱向红端移动。这些效应都在不同程度上得到观测和实验的证实

现阶段引力理论的发展

近几十年,出现了一种以局部惯性系的存在为前提的引力规范理论却引起了广泛的注意。这种理论,就时空的几何性质而言,不仅考虑了曲率,而且考虑了挠率;就物质的特性而言,不仅考虑了能量、动量,也考虑了自旋。它不仅和广义相对论一样,能经受住目前实验和观测的检验,而且有可能克服奇性和重整化困难。在这个方向上,最近出现的超引力理论已经展示了将四种基本相互作用统一起来的诱人前景。

那么引力理论的本质是什么呢?这是一个庞大的话题,限于字数小编在这里只能粗浅的谈一谈自己的理解。我们现在已经知道了时空是时间,物质,空间一体化组合。且引力的本源就是时空!也就是说引力是时空性质。这就是说明了引力是宇宙中根本性的力,是一种时空性质。还有比这个更广的力吗?没有。引力可以使得时空弯曲,但不是时空弯曲产生了引力,而是时空能量,是时空产生了引力。这就是为什么只要是具有质量的物体都具有引力。因为引力就是一种时空性质,任何有质量的物体无法脱离这样的时空法则。从宏观到量子层面都是这样的。

所以就很明显了,引力波正是时空的波动,时空的涟漪,引力波通过波的形式从辐射源向外传播,这种波以引力辐射的形式传输能量。那么什么是引力场? 时空就是引力场,很显然这样的引力场是全域场。这和现有的引力场定义有根本区别。引力场是一种全域性的时空性质,其场强度和能量物质分布及运动速度成正比关系。

现在我们认识了引力,引力波,引力场,那么最为神秘的引力子又是什么?引力子,又称重力子,在物理学中是一个传递引力的假想粒子(目前仍未知是否真正存在)根据量子力学的波粒二象性,引力波在有观察者对它进行观察时就会“塌缩”成为粒子,即引力子,人类不能直接观察到引力波,而只能观察到引力子。引力子是唯一的宏观粒子。在标准模型理论中,引力子的发现将为人类实现四大基本力的统一,即大统一理论的出现奠定基础。

星际穿越物理知识,星际穿越物理知识合集(10)

小编最后想说,这部电影虽然存在科学硬伤,诸如火箭发射装置距离办公区如此之近,为什么黑洞的吸积盘既没有出现多普勒频移,也没有出现喷流,还有为什么小队的登陆飞船没有反向加速系统等一系列问题。但是仍不失为近几年最成功的一部科幻电影,它的成功不仅在于细腻的表现手法,恢弘的的特效成果。而更在于它首次将天体物理的诸多概念展示给了大众群体,它所传达的时空观念,以及展现的超越时空的人类的情感。或许可以引发观影者关于那个终极问题的思考:我们是谁?我们从哪里来?我们又将去向何方?

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