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相对论能让我们回到过去？
来源：环球科学 在爱因斯坦相对论面世以前，所有关于时间旅行的故事都只能算是天马行空的幻想。现在，除了在太空轨道高速飞行的宇航员在穿越时空，连微观尺度下的μ子也在穿越时空。不过他们只能向未来穿越。未来，我们能否穿越到过去？或许，我们需要一种完全不同的虫洞。 1895年，赫伯特·乔治·威尔斯（H.G。 Wells）发表了他的第一部小说《时间机器》（Time Machi…- 356.3k
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正—反物质不对称性有了新证据
来源：中国科学报 近日，欧洲核子研究中心（CERN）宣布，大型强子对撞机（LHC）上的LHCb实验发现了D介子的正—反物质不对称性，并表示这项发现“绝对会被写进粒子物理的教科书”。 这一发现被CERN研究和计算主任Eckhard Elsen称为“粒子物理学历史上的一个里程碑”。 科学家到底发现了什么？这次发现为什么这么重要？为了解开这些问…- 14k
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我们的宇宙在不断分裂？它可能只是量子多重宇宙的一支
来源：环球科学 多重宇宙理论认为，我们的宇宙只是无数“气泡宇宙”中的一个。但无限个宇宙意味着无限种可能，因此该理论无法做出有意义的预言。为了解决这个问题，研究者求助于量子力学，他们推测，“气泡宇宙”并非共存于真实空间中，而是以不同的概率叠加在一起的，就像微观粒子处于量子态一样。 现在，许多宇宙学家都接受了一个奇特的理论：我们这个看上去独一无二的宇宙，…- 345.8k
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宇宙最高温度纪录：大爆炸瞬间达到1亿亿亿亿摄氏度
从一定意义上讲，宇宙中最炽热的是大爆炸，如果我们追溯到宇宙起源之初，宇宙变得非常密集、非常炽热，并且没有限制。 新浪科技讯 北京时间6月24日消息，据国外媒体报道，当你在6月夏季汗流浃背的时候，你一定会认为接近40摄氏度的高温很热，但在宇宙尺度上讲，地球高温气候不足为奇。太阳自身温度超过1500万摄氏度，但与最高温天体相比，太阳不会列入其中。事实上，科学家在地球上产生的高温记录是太阳温度的数倍（以…- 17k
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2006年霍金北京演讲回顾：宇宙的起源
2006年霍金北京演讲回顾：宇宙的起源 2018/03/21 霍金 0 幻灯模式 谨以此纪念亚离我们而去的霍金…… 2006年6月19日上午，斯蒂芬·霍金参加在人民大会堂举行的2006年国际弦理论大会开幕式，并作“宇宙的起源”主题演讲，站长dogstar有幸亲临现场。以下为霍金当天演讲全文：2006年霍金在人民大会堂演讲《宇宙的起源》/摄影dogstar[更多图片>>]根据中非Bosh…- 11.9k
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为实现首次给黑洞拍照，科学家组建地球大小的望远镜
为实现首次给黑洞拍照，科学家组建地球大小的望远镜 2017/04/09 dogstar 0 幻灯模式 银河系中心的超级黑洞“人马座A*”距地球约2.5万光年。图为艺术家想象图。智利的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA） 将是事件视界望远镜的八只眼睛之一本周，科学家将有机会首次拍摄银河系中心超级黑洞的影像，从而揭示黑洞的基本机制，并有助揭示相对论和量子力学之间可能存在的联系。 组建…- 14.8k
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第九章时间——一部更简明的历史_宇宙起源
时间——一部更简明的历史_宇宙起源 “迈克罗夫特兄长就要来啦。” 引自《布鲁斯一帕廷顿计划》① 关于时间的真正属性，存在着一个历时久远的难题。在数千年的历史中，许多不同文化的思想家们都面临着这同一个问题，那就是人们应该将时间想象为超越任何事物的亘古不变的背景舞台——种种事件都在这个舞台上演出，抑或它本身就是那些事件，所以要是什么也没有发生的话，那么时间也就不复存在了。我们之所以对这种差异感兴趣，那…- 12.8k
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第八章暴胀与宇宙之始_宇宙起源
暴胀与宇宙之始_宇宙起源 “这是要抽足二斗烟才能解决的问题；同时我请您在 50 分钟内不要和我说话。” ① 我们已经浏览了暴胀宇宙的思想及其在观测上可见的后果。关于宇宙在早期如何膨胀的这一图景，迄今为止在很可能取得成功的那些理论中依然居于领先地位。一旦研究了 COBE 卫星取得的更多结果，我们也许就能说出这一理论预言究竟是与宇宙背景辐射的强度变化相符还是相悖。但是，就像那些老练的理论家所做的那…- 11.8k
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第七章“时间的印记”_宇宙起源
“时间的印记”_宇宙起源 “可是除了你是个单身汉、律师、共济会会员、哮喘病患者这些显而易见的事实以外，我 确实对你一点也不了解。” 引自《诺伍德的建筑师》① 1992 年，全世界的新闻媒介都因美国国家宇航局发布的下述声明而变得异常兴奋：宇宙背景探测器（COBE）卫星已经观测到天空各处微波背景辐射温度的极微小的变化。COBE 卫星是在地球大气外观测这些辐射的，从而避免了由地球大气造成的虚假变化，…- 10.8k
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第六章暴胀与粒子物理学家之介入_宇宙起源
暴胀与粒子物理学家之介入_宇宙起源 “毫无疑问，再没有什么像司空见惯的东西那样不自然的了。” 引自《身份案》① 20 世纪 70 年代中期，宇宙学朝一个新的方向发展了。粒子物理学家开始逐渐介入。 1973 年，他们成功地找到了一种关于物质在极端条件下呈现何种行为的理论。先前，他们有关物质行为的思想曾预言，当能量和温度增高时，物质的相互作用应变得越来越强，描述起来也愈来愈复杂。因此，他们对于研究由大…- 15.1k
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哥本哈根解释_奇点天文奥秘
哥本哈根解释_宇宙时间奥秘 玻尔大胆地正面处理了测量带来的难题。他的方法被大多数物理学家所采纳，被称为量子力学的“哥本哈根解释”，因为他一直在这个城市生活和工作。这一解释的基本前提是，我们对微观世界的描述受到我们语言贫乏的限制，而语言是建立在经由感觉传递过来的信息的基础上的。世界具有一个经典的部分，它由测量行为所构成；同时又有一个量子部分，这就是我们正在测量的东西。换句话说，我们所观察的世…- 15.1k
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波和粒子_奇点天文奥秘
波和粒子_宇宙时间奥秘 波-粒子双重性对显示光的波动本质的经典实验来说，是一个意想不到的周折。这个实验是杨（Thomas Young）在十九世纪初进行并分析的。他让从一个光源发出的光，投射到一个开有两条狭缝的不透明的屏上。 这两条狭缝就像一个二次光源，光穿过它们之后继续传播，最后投射到一个屏幕上，形成明显的明暗相间的带状条纹，这是一种典型的干涉作用。这个实验是光的波动本质的一个很好说明…- 14.8k
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第四章时间的量子跃迁_奇点天文奥秘
第四章时间的量子跃迁_宇宙时间奥秘 对于时间箭头的存在，量子力学给了我们饶有兴趣的启示。如我们将会看到的，它认为时间的流逝是由某种非常简单的事情决定的：即我们自己对于变化的观测。它揭开了原子世界的奥秘，显示了有一种极其微小的粒子（长寿 K 介子），其存在表示时间是不可逆的。但是物理学家们仍然在为此争论不休：这确实是一个基本线索呢，还是一种风马牛不相及的东西。有一件事倒是很清楚——量…- 16.2k
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相对论的不足之处_奇点天文奥秘
相对论的不足之处_宇宙时间奥秘 现在回到我们的主题：爱因斯坦对解释时间箭头无能为力。这其中的原因，是和因果律的概念密切有关的，这个概念认为，结果决不可以先于其原因。设想在一个给定的参考系中，某一事件——例如说一个击球员在空间某 X 处，在某个给定的时刻击中一个板球，引起晚些时候发 生在空间坐标 Y 处的另一个事件——例如说是板球落到外场员的手里。为了使 Y 处的事件能够发生，一定有信息…- 12.1k
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牛顿物理学的局限_奇点天文奥秘
牛顿物理学的局限_宇宙时间奥秘 牛顿物理学承认绝对时间的概念，但不承认绝对空间。如我们上面提到的，在向火车外扔果核的那一例中，牛顿方程的描述在伽里略变换下是不变的。这个变换讲的是，当两个观测者的参考系作匀速相对运动时，如何把这两个观测者对于同一个事件的记录联系起来。如果要求物理学与描述事件所用的参考系无关，那么这一不变原理是必需的。如果宇航员到了月球上，发现那里的物理定律不同，他们一定会感…- 11.3k
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时间与热力学_奇点天文奥秘
时间与热力学_宇宙时间奥秘 另一种描述，牵涉到科学家所谓的宏观层次。这个层次的现象是我们看得到、尝得到、碰得到和感觉得到的。热力学也就是探讨这个层次。十九世纪，这门学问随着蒸汽动力的出现而问世，布莱克（Black）、卡诺（Carnot）、克劳修斯（Clausius）、玻尔兹曼、吉布斯（Gibbs）等人将它发展；它当时注意的是热机的功能。在一个形式的理论框架之下，热力学列出热和功之间的关系，…- 11k
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创造性时间_奇点天文奥秘
创造性时间_宇宙时间奥秘 主要是布鲁塞尔自由大学一群研究者，以普里高金为首，创造了一套二十世纪的热力学。由此我们可以借助“自组织”这个新的科学法则，来理解秩序为什么可以在混乱中出现。他们的论点和通常对第二定律的理解不同，说第二定律并不等于千篇一律地朝着混乱一直消沉。混乱固然可能是物质的最后状态，在时间终点的宇宙固然会是一片倾圮，但是第二定律绝不是说这个过程均匀地发生在空间的每一点、时间的每…- 16.9k
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量子时间_奇点天文奥秘
量子时间_宇宙时间奥秘 在我们给时间的方向寻找科学依据时，统治原子分子世界的量子论看上去似乎较有希望。量子论很成功地，同时也很令人不解地，描述了原子分子的各种奇行性迹。它能解释激光、核反应器中的亚原子、计算机里的电子，和许多其它东西的行为。我们从组成这个世界的原子分子大聚合的量子描述里，也许可以给我们有切肤感受的时间之箭，找到一个量子描述。这个想法来自一个很辉煌的传统。自从希腊文化的黄金时…- 13.4k
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引力波的研究结果显示, 时空是四维的, 并没有其它维度
众所周知，许多物理理论认为，时空不只是四维的，还有很多的维度。之所以我们找不到它们，是因为这些多余的维度蜷缩在微观尺度上，以我们目前的技术，无法找到这些微小的维度。可能很多人对这些微小的维度没有概念，我们这边就举个例子。 在生活中，我们经常可以看到各种电缆，它们可能传送着高压电。如果我们在远处观看，会发现它就只是一根细长的线，只有有一个维度，向着它延展的方向。如果我们走近看，这就相当于把它放大，会…- 15.2k
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量子论与不可逆性_奇点天文奥秘
量子论与不可逆性_宇宙时间奥秘 至此为止，我们所考虑的是：当我们用牛顿的观点来处理微观层次上的事件时，不可逆性会以何种形式登上舞台。可是近代的证据（第四章讨论过）是说：要正确地描述微观物质，必须运用量子力学的语言， 尽管这样做有许多困难。因此，我们应该设法把不可逆性的讨论建筑在量子理论上。这样做和用经典理论有许多相似之处。 在量子力学中，一个系统的状态由波函数描述，而对于嵌置其中的…- 12.8k
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第九章未结束的探索_奇点天文奥秘
第九章未结束的探索_宇宙时间奥秘 在我们试图建立时间之箭的努力中，仍然存在有许多问题。很多问题的解取决于高深的数学，然而还是为大胆的洞察和直觉留下了余地，它们可能会导致今天几乎没有想象到的新的概念。 我们已经为这不可逆佯谬苦恼了一百多年：所谓的“基本”理论在区别过去和将来中遭到失败。诚然，这些可逆的理论给了我们对于世界的强大洞察力，但就是对于这同一个世界，死亡和腐烂在提醒我们，…- 16.4k
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时间与豹斑_奇点天文奥秘
时间与豹斑_宇宙时间奥秘 这对于前几章用以描述豹子如何得到身上的花纹、粘菌如何聚合的方程，有何意义？那些含有时间箭头的非线性“运动”方程，它们的动力学来源是什么？ 物理学成功地运用了这些方程——其中包括第五章提到的著名的玻耳兹曼方程，来描述诸如粘滞性、扩散、热传导的运输过程。我们熟悉的不可逆过程——扩散，在它里面的是物质从高密度区流进低密度区。类似地，粘滞性来自一种液体的摩擦，由于这种…- 7.7k
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混沌与时间之箭_奇点天文奥秘
混沌与时间之箭_宇宙时间奥秘 对于相空间肖像画廊如何跟时间配合这问题，现在让我们来试图给出一个更坚实的理解。我们已经看到，一个混沌式混合型系统（例如盒子里的气体），它的概率分布开始是一个小团，然后逐渐生出越来越细的卷须。这种卷须的成长和探触标志着气体分子对多得令人头晕的可能性进行调查。用单独一点的一定轨道来代表气体所有分子的运动是无意义的。我们唯一能说的是：气体分子，开始如果是在相空间某个…- 11.5k
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