但我们还没找到一个完全有人居住的星球或一个人类可居住的星球了。如果我们想要一个适合我们居住的外星世界,我们唯一的选择将是把一个目前不适合居住的星球变成一个人类可以生存的星球,这个过程被称为地球改造。但火星也面临着其它问题。火星离太阳更远,这意味着我们从太阳那里获得的能量会减少。火星的大气也是一个巨大的危险源,地形变化就像地球上的沙丘一样容易。火星没有地球那样的磁场保护,月球的环境要好得多。...
每个粒子和相互作用都被认为是完全服从确定性方程的。量子力学只能得出结果的不确定概率分布。涉及隐藏变量的主要确定性解释被称为玻姆力学,它唯一明显的预测被证伪了。Ⅰ历史上关于支配宇宙的法则有一个说法:你可以准确地预测这个系统在未来的行为。经典的运动方程是完全确定的,牛顿和爱因斯坦的万有引力定律都是确定性的,甚至控制电和磁的麦克斯韦方程组也是100%确定的。...
我们须理解宇宙常数的概念是从哪里来的有一个非常强大的数学工具,这个方程会告诉你下一时刻某物的行为,微分方程会告诉你一个球从山上滚下来时会发生什么。爱因斯坦在他的理论中加入了一个宇宙常数,在没有加入宇宙常数的情况下,他的方程预测宇宙要么在膨胀,宇宙常数不同于我们已知的其他类型的能量。宇宙常数就不会被注意到。使物质和辐射密度降至足够低的值时,宇宙常数才会最终出现。...
每个相互作用都具有数学属性:强相互作用和弱相互作用一样是非阿贝尔的,我们在强相互作用中看不到任何违背对称性的存在。并没有禁止强相互作用违反CP的情况。产生轴子的方法之一是在热大爆炸的早期阶段。宇宙在这一时期达到了最大的能量、温度和密度,宇宙会从可用的能量中产生物质,这意味着它们将作为一种热暗物质。热大爆炸也有一个公式来说明应该产生多少这些粒子。...
年仅22岁的研究生斯坦利...
有史以来发现的第一个量子粒子是光子。虽然光子确实能调节电磁力,它为我们提供了一种计算遍布整个空间的电磁场的方法。我们可以发射、吸收和通过仪器测量光子。正如一个带电粒子在电磁场中运动会发射电磁波一样,一个质量在弯曲时空区域中运动会发射引力波。就像光子既有波的性质又有粒子的量子性质一样,是否存在一种类似粒子的物质构成了这种辐射,由引力波携带的巨大能量分布到独立的、离散的量子中?...
三个独立的研究小组首次发现泡利不相容原理在超冷原子气体中的表现。当量子气体中的费米子原子无法跃迁到附近的量子态时,泡利阻塞降低了原子散射光的能力,著名的原则自旋为半整数的粒子服从费米-狄拉克统计,即费米子在一个系统中不能占据相同的量子态。泡利不相容原理解释了为什么一个原子中的单个电子轨道最多可以包含两个电子:现在物理学家可以把一些费米原子气体冷却到足够低的温度。...
蒂姆...
当我们遥望宇宙中遥远的物体时,我们看到的最远的光对应于目前461亿光年之外的一个点。仅凭狭义相对论是无法准确描述真实的宇宙的。只有物体在时空中的运动遵循狭义相对论。没有什么能比光移动得更快”没有什么能比光在空间中移动得更快“但物体在空间中的运动并不能告诉我们空间本身将如何演化”我们预计会看到它以每秒大约33万-37万公里的速度移动。但它实际上并没有以那样的速度在空间中移动。...
一般情况下,只有两种情况可能发生:要么是规则出了问题,需要对它们进行修改;要么是你把成分搞错了,在你之前考虑的东西之外,我们看到的物质与我们的预测不符”的引力效应问题时,科学家们几乎总是援引暗物质,很少考虑改变万有引力定律:广义相对论。这似乎不严谨,但科学家如此接受暗物质是有原因的,现在是时候让我们知道确切原因了。第一个问题是天王星。1781年我们首次发现了天王星,并对它进行了长时间的观测。...