三個真實存在,卻無法解釋的科學問題,每一個都困擾著科學界

數百萬年前,人類誕生了,經過不斷的進化演化發展,終於在上萬年前走進了文明時代。人類文明的形成,讓人類迎來的新的發展機遇,經過上萬年的努力,人類文明在不斷髮展壯大。

可是真正讓人類文明實現質變的,還是發生在18世紀世紀中葉的第一次工業革命,它讓人類從手工業時代進入了工業時代,開啟了科技發展的大門。科技的到來,讓人類的生產力發展了重大的變異,改變了人們的生活方式,也為人類的未來指明瞭新的方向。

在整個科學領域中,有多個分支學科,而真正能夠讓我們認知這個世界,認知事物本質的則是物理學。物理學的偉大相信大家都是認可的,不管是我們要揭開物質的奧秘,還是揭開宇宙的奧秘,都需要物理學的發展。

物理是人類認知世界,探索世界的鑰匙,是我們走進新世界的橋樑,而物理學中有許多的物理定律,透過這些定律讓我們對這個世界有了全新的認知。可是隨著物理學的不斷髮展,不少的問題得到了解決,可同樣也有不少新的問題出現,其中有一些問題卻無法解釋,它們困擾著科學界長達數百年,在這些未解的科學問題有,有三個最明顯,它們真實存在,卻無法得到一個合理的科學解釋。

一、為什麼正反物質不對稱?

反物質相信很多朋友都聽說過,它最早是在1927年被物理學家保羅·狄拉克在研究狄拉克方程時意外出現了反能量結果,於是提出了反物質的概念。

到了1995年,年歐洲核子研究中心的科學家在實驗室中製造出了世界上第一批反物質——反氫原子。1996年,美國的費米國立加速器實驗室成功製造出7個反氫原子。後來的歲月裡,科學家又成功製造出了其他的一些反粒子。

反粒子的成功製造,讓反物質的概念成為了現實,讓我們意識到在這個宇宙中不僅有正物質而且還有反物質。反物質是正常物質的反狀態。當正反物質相遇時,雙方就會相互湮滅抵消,發生爆炸併產生巨大能量。

科學家透過各種研究認為,反物質應該跟正物質有同樣的地位,它們在量上應該是相等的,沒有誰高誰低,誰多誰少的說法。科學家研究還認為,在138億年前宇宙大爆炸發生之後,正好物質就以同等的量同時出現了。

那麼這樣的一個認知是否正確呢?正反物質的量是一樣的嗎?雖然理論上它們應該是相同的量,但是科學家透過研究和計算後卻發現,現實的情況卻大不相同,宇宙中正物質的量跟反物質的量懸殊非常大,甚至我們只能看見正物質而看不見反物質。

現實的狀態也的確是如此,我們平常見到的都是正物質,而反物質只有在實驗室中透過一些方法才能夠得到,可是以人類目前的技術,我們還無法真正製造出反物質,只能製造出一些反粒子,並且它們存在的時間也非常短暫。

那麼本來應該是一樣量的反物質哪去了?難道是聚集在宇宙的某處,形成了一個反物質空間?對此,科學家也難以給出答案,雖然我們知道了反物質是的確存在的,但是我們卻不知道正反物質為什麼如此不對稱,在宇宙早期的演化中,到底發生了什麼才讓反物質如此的稀少?

二、暗物質是什麼?

我們在宇宙中能夠觀測到的物質都稱之為可見物質,那麼整個宇宙是否都是由這些可見物質構成?在很久以前,科學家一直認為這個宇宙是由可見物質構成,可是隨著人類對宇宙觀測的不斷深入,發現了許多異常的宇宙現象,例如:異常的星系旋轉曲線。

星系旋轉曲線描述了漩渦星系中可見天體的環繞速度和其距離星系中心距離的關係。根據對漩渦星系中可見天體質量分佈的觀測以及萬有引力定律的計算,靠外圍的天體繞星系中心旋轉的運動速度應當比靠中心的天體更慢。

可是科學家對大量漩渦星系旋轉曲線的測量表明,外圍天體的執行速度與內部天體近乎相同,遠高於預期。這暗示著這些星系中存在著質量巨大的不可見的物質,這此不可見物質我們稱之為暗物質。

另外科學家透過觀測分析星系團,宇宙微波背景輻射等,同樣發現了不少的異常,這些異常都指向了暗物質的存在。所以,現在科學家並不懷疑暗物質的存在,只是還不清楚這種物質到底是什麼?

根據科學家的研究,暗物質均勻分佈在宇宙中的各個角落,並且它的量還遠遠超過可見物質。根據目前的研究計算,科學愛認為宇宙中正常物質只佔宇宙總質量的4。6%,而暗物質卻佔到了23%,是可見物質的5倍以上。

如此多的暗物質似乎在暗示著人類:宇宙的終極奧秘或許跟暗物質有關,宇宙的各種執行法則或許也要受到暗物質的主導影響。可即使我們知道這些,卻仍然無法真正搞明白暗物質的本質到底是什麼?

三、神秘的地磁

地球有一個強大的磁場,這一點相信朋友們都知道,它將地球完全包裹在其中,形成了一個輻射達數千公里的保護罩。磁場對地球生態的影響是非常大的,表面的生命之所以能夠一直安全演化到現在,並誕生人類,很大的一個因素就是有強大磁場的保護。

強大的磁場可以有效阻擋太陽有害射線的入侵,從而保護地球表面的各種生物。而地磁並不是一動不動的,而是會不斷變化,甚至會週期性發生磁極反轉,這種巨大的磁場逆轉,對於地球生態影響自然也會非常大。

1962年,透過對地層種種細節的研究,科學家們認為在78萬年前,地磁曾有過一次巨大的逆轉,這次逆轉持續了大約近萬年的時間,然後才變成了今天我們觀測到的狀態。

科學家根據近年來對磁場的研究發現,近百萬年地磁偏轉的次數和速度,遠遠超過以前,為什麼會如此?現在還沒有答案。而要揭開這個謎團,我們就需要真正瞭解地球的磁場,那麼地球磁場是如何來的?

科學家研究認為是地球中心的地核運動形成的,可是由於我們科技還不夠先進,還無法真正深入地核去探索,所以才無法搞清楚地核跟地磁之間的秘密。或許地磁並沒有我們想得那麼簡單,在其背後還有更加神秘的答案。

以上三個問題一直困擾著科學家,阻礙著人類對宇宙的探索瞭解,可是要完全揭開這三個謎團,並不是一件容易的事情,還需要人類更多的努力。只有科技真正強大了,才有希望揭開它們背後神秘的面紗,讓人類文明再一次實現質的飛躍。

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