世界十大物理难题(世界十大物理难题答案)

本文目录一览:

  • 1、物理界十大难题,解开其一就能得诺贝尔奖,能看懂的都是学霸
  • 2、物理中所说的世界八大难题是什么?
  • 3、解世界十大物理学难题
  • 4、世界十大物理难题
  • 5、世界上最难的物理问题是什么啊啊? ?

物理界十大难题,解开其一就能得诺贝尔奖,能看懂的都是学霸

随着物理学家们的不断努力和刻苦钻研,他们已经能够解释宇宙中许多此前令人匪夷所思现象,但同时还存在许多令他们苦恼的问题,至今都无法对其做出解释,那么物理学家们绞尽脑汁也无法说得通的物理学难题都有哪些呢?

第一,在物理世界中,表达其特征的所有能够测量出来的无纲量参数,从原则上讲,是不是都能够推算出来?或者存不存在一些无发事件?且这些偶发事件只取决于量子力学或者 历史 ,是否因此也是没有办法推断出来的参数?这样说大家可能不太清楚是什么意思,用爱因斯坦的话来讲,就是上帝在创造我们这个宇宙时,是否有选择性?比如他在准备引发宇宙大爆炸之前,是不是需要思考一下,我该把这个宇宙中的光速定为多少呢?我应该让电子带多少电荷呢?我应该把郎克常数的数值设置成多少?他到底是为了赶时间而随机设置了一些数字,还是这些数字必须得是如此?这些数值之间又蕴藏着什么样的逻辑呢?

第二、量子力学是怎样帮助解释宇宙的起源的?

在现代物理学中,有两大理论,即广义相对论和标准模型。广义相对论是一种与引力有关的理论,而标准模型是利用量子力学来描述亚原子和这些亚原子所服从的作用力。长时间以来,物理学家们都希望将这两大理论合二为一,进而得出一种“万物至理”,也就是量子引力论,这样能够使我们更加深入的了解宇宙,甚至还可能能弄清楚,宇宙到底是怎样随着大爆炸而诞生的?

第三、质子的寿命是多久呢?我们又该如何理解它?

从前人们认为质子和中子是不一样的,觉得它们永远不会再分裂,成为更小的颗粒,并且曾经将这一认识当作真理,但是在70年代,理论物理学家发现,他们提出的各种也许会成为“大一统理论”,这一理论认为质子一定不是稳定的,只要经过足够长的时间,在非常偶然的情况下,它们还是会出现分裂现象的。不过要观察到这一分裂现象,就必须得想办法捕捉到处于死去过程中的质子,多年来,相关的实验研究人员一直在实验室中紧密观察着大型的水槽,希望能够发现原子内部正在死去的质子,但是截止到今天,这些质子的死亡率始终是零,这其实也能够说明,要么质子是一种极其稳定的颗粒,要么它们就是拥有极长的寿命,也许会在十亿亿亿亿年以上。

第四、自然界是否是超对称的?如果是的话,它的超对称性又是怎样破灭掉的?

有很多的物理学家都认为,把所有的作用力都统一成一种单一理论,这一理论所要求证明的两种差异极大的粒子之间存在密切的联系,而这种密切的关系,就是我们所说的超对称现象。但是物理学家至今还没有对超对称性的破灭作出解释,随着宇宙的冷却和后来的凝结,形成了当下这种不对称的状态,那么在其诞生之时所拥有的数学上的完美就被打破了。

第五、 宇宙所表现出来的,为什么是三个空间维数和一个时间维数呢?

这只是由于目前人们还没有想出来一个,我们能够接受的答案,因为我们除了向上向下和前后左右这几个方向运动之外,没有办法想象出来再去怎样向其他的方向上运动。但是我们没有办法将其想象出来,并不能够就此认为宇宙本就是这样的。其实根据超限理论,我们能够得知一定还有另外六个维数存在,并且这每一个维数都十分的微小,呈现出一种卷曲状,所以我们没有办法察觉到它。若这一理论是对的,那又为何只有这三个维度是伸展开来呢?

第六、为何宇宙常数拥有它自身的数字?它是不是恒定的?它是不是零?

宇宙学家一直认为宇宙在以一个非常稳定的速度持续膨胀,并且据他们最近的观察得知,宇宙在膨胀的过程中可能速度会越来越快,宇宙常数便是人们用来描述宇宙的这一缓慢加速的。那么这个常数到底是一个非常小的数值,还是就如人们对其之前的认识一样,觉得它是零呢?目前为止,物理学家没有办法对这一数值做出相应解释,不过根据一些基本的计算,我们知道这个常数可能会很大,可能是我们所观测到的数值的10到122倍,也就是说,或许宇宙正在以跳跃般的速度膨胀。但是实际上却并不是这样,所以一定存在着某种机制在对此进行压制。但是具体到底是怎样的?至今我们都未可知。

第七、M理论的基本自由度是多少?这一理论是否能够真实地描述自然呢?

多年以来超弦理论都有一个很大的弱点,那便是它有五个不同的版本。那么到底哪个议论是正确的?如果超弦理论存在的话,它是否能够描述的了宇宙呢?在M理论出现后,它给亚原子的物质谱增加了一种神秘物质,这种神秘物质叫做“膜”,这种膜与生理学上的膜是一样的,但是它却最多可以存在九个维度数。那么到底什么是更基本的物质组成单位呢?是膜组成了弦还是弦 组成了膜?又或许宇宙中还有另外更为基本的物质单位,只是我们目前还不知道呢?

第八、黑洞信息悖论的解决方法是什么?

我们能够从量子理论得出,不管信息所描述的是油墨颗粒组成文件的确切方式,还是粒子运动时的速度,它都不会在这个宇宙中消失。而就像物理学中对信息的定义一样,它不等同于含义,信息其实指的仅仅是二进制的数字,或者是一些其他的代码,不论它是数字还是代码,都是被人们用来精确的描述这种方式或者是一个物体的。所以如果我们将百科全书扔进黑洞中,这些书里的信息可能就会被吞没,并且永远地消失在宇宙中。人们认为这是不可能的,但是又无法对此做出解释。

第九、基本粒子的典型质量与它的重力之间,的巨大差距用哪种物理学能够解释呢?

换句话来说,就是为什么物体的重力比其他的作用力要小的多?我们可以用回形针和磁铁来打比方,一块磁铁就能够完全将回形针吸起来,但是地球的引力却不能够将回形针从磁铁上拉下来。

第十、对于量子色动力学中夸克和胶子约束,以及它们之间的质量差距,我们能不能定量地理解它呢?

量子色动力学是用来描述强核子力的一种理论,这种力便是胶子所携带的,它能够将夸克组合成质子和中子这样的颗粒。量子色动力学理论认为这些微小的亚力子永远都会受到约束,我们不能够将一个胶子或者一个夸克从质子中分离出来,由于它们之间的距离越远,这种强大的作用力就会越大,便可以快速地将他们拉回原位。但是至于胶子和夸克,为什么永远无法脱离约束,以及为什么所有能感受强作用的粒子的质量都不能是零,物理学家们还无法对此做出解释。

虽然这几大难题至今都困扰着世界各国的科学家们,但是相信,也许在未来很短的时间内,随着人们对宇宙的不断 探索 与了解,这些问题能够一个一个的迎刃而解。

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物理中所说的世界八大难题是什么?

难题一:什么是暗物质

我们能找到的普通物质仅占整个宇宙的4%.各种测算方法都证实,宇宙的大部分是不可见的.

最有可能的暗物质成分是中微子或其他两种粒子: neutralino和axions(轴子),但这仅是物理学的理论推测,并未探测到.据认为,这三种粒子都不带电,因此无法吸收或反射光,但其性质稳定,所以能从创世大爆炸后的最初阶段幸存下来.

难题二:什么是暗能量

宇宙学最近的两个发现证实,普通物质和暗物质还不足以解释宇宙的结构.还有第三种成分,它不是物质而是某种形式的暗能量.

这种神秘成分存在的一个证据,来源于对宇宙构造的测量.爱因斯坦认为,所有物质都会改变它周围时空的形状.因此,宇宙的总体形状由其中的总质量和能量决定.最近对大爆炸剩余能量的研究显示,宇宙有着最为简单的形状——是扁平的.这也反过来揭示了宇宙的总质量密度.但天文学家在将所有暗物质和普通物质的可能来源加起来之后发现,宇宙的质量密度仍少了2/3.

难题三:从铁到铀的重元素如何形成

暗物质和可能的暗能量都生成于宇宙初始时期——氢、锂等轻元素形成的时候.较重的元素后来形成于星体内部,核反应使质子和中子结合生成新的原子核.比如说,四个氢核通过一系列反应聚变成一个氢核.这就是太阳发生的情况,它提供了地球需要的热量.

当核聚变产生比铁重的元素时,就需要大量的中子.因此,天文学家认为,较重的原子形成于超新星爆炸过程中,其中有大量现成的中子,尽管其成因还不清楚.最近,一些科学家已确定,至少一些最重的元素,如金、铅等,是形成于更强的爆炸中,当两颗中子星——微型的、燃烧后的星球遗骸——相撞塌陷成为黑洞时.

难题四:中微子有质量吗

不久前,物理学家还认为中微子没有质量,但最近的进展表明,这些粒子可能也有些许质量.任何这方面的证据也可以作为理论依据,找出4种自然力量中的3种——电磁、强力和弱力——的共性.即使很小的重量也可以叠加,因为大爆炸留下了大量的中微子.

难题五:超高能粒子从哪里来

太空中能量最大的粒子,其中包括中微子、Y射线光子和其他各种形式的亚原子榴征弹都称作字宙射线.它们无时无刻不在射向地球;当你读这篇文章的时候,可能正有几个穿过你的身体.宇宙射线的能量如此之大,以至于它们必须是在大灾变造成的宇宙加速活动中产生.科学家估计的来源是:创世大爆炸本身、超新星撞成黑洞产生的冲击波,以及被吸人星系中央巨大黑洞时的加速物质.了解这些粒子的来源以及它们如何得到如此巨大的能量,将有助于研究这些物体的活动情况.

难题六:超高温度和密度之下是否有新的物质形态

在能量极大的情况下,物质经历一系列的变化,原子分裂成其最小的组成部分.这些部分就是基本的粒子,即夸克和轻子,据目前所知它们不能再分成更小的部分.夸克性质极其活跃,在自然状态下无法单独存在.它们会与其他夸克组成光子和中子,两者再与轻子结合形成整个原子.

这都是现有科学可以推测的,但当温度和密度上升到地球上的几十亿倍时,原子的基本成分有可能会完全分离开来.形成夸克等离子体和将夸克聚合在一起的能量.物理学家正尝试在长岛的一台粒子对撞机中创造物质的这种形态,即一种夸克一胶子等离子体.在远远超过这些科学家在实验室中所能创造出的更高温度和压力之下,等离子体可能变成一种新的物质或能量形式.这种阶段性变化可能揭示自然界的新力量.

要使这些力量结合起来,就必须要有一种新的超大粒子——规范玻色子,如果它存在的话,就可以使夸克转变为其他粒子,从而使每个原子中心的光子衰变.假如物理学家证明光子能够衰变,那么这一发现就会证明有新力量的存在.

难题七:光子是不稳定的吗

如果你担心组成你的光子会分解蜕变,将你变成一堆基本粒子和自由能量,那大可不必为此着急.各种观察和试验表明,光子的稳定时间至少在10的33次方年.然而,许多物理学家认为,如果这三种原子力确实是单个统一场的不同表现形式,前文所说的神秘变化的超大玻色子就会不时从夸克中演化出来,使夸克及其组成的光子衰退.

如果一开始你认为这些物理学家脑子出了毛病,那也是情有可原的,因为按理说微小的夸克不可能生成比它重这么巨大倍数的玻色子.但根据海森伯的测不准原理,我们不可能同时知道一个粒子的动量和位置,这就间接使这样一个大胆命题可以成立.因此,一个巨大的玻色子在一个夸克中生成,在很短时间内形成一个光子并使光子衰变是可能的.

难题八:有几维空间

对重力真正性质的研究也会带来这样的疑问:空间是否不仅仅限于我们能轻易观察到的四维.

这就将我们引向了一些线性理论学家对重力的解释,其中就包括其他维的空间.开始的宇宙线性理论模型将重力和其他三种力在复杂的11维宇宙中结合起来.在那个字宙——也就是我们宇宙中——其中的7维隐藏在超乎想像的微小空间中,以至于我们无法觉察到.弄懂这些多维空间的一个办法是,想像一个蛛网的一根丝.用肉眼来看,这根细丝只是一维的,但在高倍放大镜下,它就分解成了一个有相当宽度、广度和深度的物体.线性理论学家说,我们之所以看不见其他维的空间,只是因为缺少能将它们分解的精密仪器.

解世界十大物理学难题

一、表达物理世界特征的所有 (可测量的)无量纲参数原则上是否都可以推算,或者是否存在一些仅仅取决于历吏或量子力学偶发事件,因而也是无法推算的参数?

爱因斯坦的表述更为清楚:上帝在创造宇宙时是否有选择?想象上帝坐在控制台前,准备引发宇宙大爆炸。“我该把光速定在多少?”“我该让这种名叫电子的小点带多少电荷?”“我该把普朗克常数——即决定量子大小的参数——的数值定在多大?”他是不是为了赶时间而胡乱抓来几个数字?抑或这些数值必须如此,因为其中深藏着某种逻辑?

【解释:1.这个问题唵不态清楚无量纲是什么?所以不能回答。从哲学的角度说,既然“无量”就无所谓“纲”。

2.这里只回答爱因斯坦的问题。

答:真主如来上帝“创造”宇宙时没有选择。打个比方:做梦时,梦是你生还是他(它)生或自生?这个身体的你睡觉时并没有想要做梦,而睡着时梦就生了;这叫你如如不动就生发了梦,这就是宇宙时空之第一义谛•真谛、真主、如来、上帝“创世”了。你就是真主如来上帝、梦就是宇宙;而这样的宇宙参数、常数都是零(0);所以说真主如来上帝“创造”宇宙没有选择;也没有大爆炸。这就是:自性非无是故不生,自性非有是故无灭;诸法虽生,如如不动;如如虽生一切诸法,如如不生。

这样“创世”之宇宙既然有因来,就要尊循宇宙法则,其中深藏的逻辑就是因缘定律:一切有为,有和合则转,无和合则不转;因缘集则转,缘不集则不转。

下面从物理学角度说创世:

宇宙的本质就是能极能量问题:宇宙的本质真空零(0)是个能极,是能极就能生起能量,是能量就有辐射衍射,是辐射衍射就有速度,于是产生了人们称之为光速的东西;从质能方程E(能量)=m(质量)c²(光速)可以知道,有能量和光速就可以生起质量,于是世界就形成了,即能量光经辐射衍射凝结成物质。

于是也知道“千禧难题:杨—米尔斯.存在性和“质量”缺口”的解了。】

二、量子引力如何帮助解释宇宙起源?

现代物理学的两大理论是标准模型和广义相对论。前者利用量子力学来

描述亚原子粒子以及它们所服从的作用力,而后者是有关引力的理沦。很久 以来,物理学家希望合二为一,得到一种“万物至理”——即量子引力论, 以便更深入地了解宇宙,包括宇宙是如何随着大爆炸自然地诞生的。实现这 种融合的首要候选理论是超弦理论,或者叫 M理论——这是其名称的最新 “升级版”,M代表“魔法”( magic)、“神秘”( mystery)或“所有理论

【答:这个问题本身就有很多错误。

1.“量子引力”描述错误。改为:能量缘力或光亮子缘力或量子缘力也行。

2.“量子缘力如何帮助解释宇宙起源?”这样问反而增加难度了,因为有能量才有量子,有量子才有所谓的“量子缘力”,现在用“量子缘力”来问宇宙起源就不是帮助了,反而更困难了。

打个比方吧:一堆树叶烧为灰,然后手捧着一点灰问:这灰如何帮助解释树根是怎么来的?这样问不就更难了吗?

改正:如何用能量解释宇宙起源?(题一已解答。)

3.“宇宙是如何随着大爆炸自然地诞生的”。这句不对。宇宙大爆炸诞生大爆炸起源都是错的。

4.万物至理就是宇宙法则因缘定律、宇宙时空的第一运动或静止定律,即 一 切有为,有和合则转,无和合则不转;因缘集则转,缘不集则不转。

5.超弦理论.M理论都是头脑 游戏 。】

三、质子的寿命有多长,如何来理解?

以前人们认为质子与中子不同,它永远不会分裂成更小的颗粒。这曾

被当成真理。然而在70年代,理论物理学家认识到,他们提出的各种可能

成为“大一统理论”——该理论把除引力外的所有作用力汇于一炉——的

理论暗示:质子必须是不稳定的。只要有足够长的时间,在极其偶然的情

况下,质子是会分裂的。办法是捕捉到正在死去的质子。许多年来,实验人员一直在地下实验 :空中密切注视大型的水槽,等待着原子内部质子的死去。但迄今为止质子 的死亡率是零,这意味着要么质子十分稳定,要么它们的寿命很长——估 计在10亿亿亿亿年以上。

【答:因为质子是极微小的,容易受外缘的影响而产生质变,即量变引起质变;五行金水木火土可互为转变,所以不应该问这个问题;如果湮灭即转为能量散虚了。】

四、自然界是超对称的吗?如果是,超对称性是如何破灭的?

许多物理学家认为,把包括引力在内的所有作用力统一成为单一的理论要求证明两种差异极大的粒子实际上存在密切的关系,这种关系就是所谓的超对称现象。

第一种粒子是费密子,可以把它们粗略地说成是物质的基本组件,就像质子、电子和中子一样。它们聚集在一起组成物质。另一种粒子是玻色子,它们是传递作用力的粒子,类似于传递光的光子。在超对称的条件下, 每一个费密子都有一个与之对应的玻色子,反之亦然。

物理学家有杜撰古怪名字的冲动,他们把所谓的超级对称粒子称为

“Sparticle”。但由于在自然界中还没有观察到5particle,物理学家还需要解释这种对称性“破灭”的原因:随着宇宙冷却并凝结成现在的这种不对称状态,在其诞生之际所存在的数学上的完美被打破了。

【答:自然界不是超对称的。为什么?自然界本是一体的,而众生的意识有分别,因此产生各种各样错综复杂的关系。

打个比方:你这个人是统一体的,由于有意识分别,产生了这个是毛发,又研究这个毛发是什么分子原子量子构成;那个是骨骼,又研究它是什么分子原子量子构成;这个是血液那个是眼睛等等等等的意识分别;而本来你就是个人;所以说自然界不是超对称的。

由此你也知道为什么两种差异极大的粒子实际上存在密切的关系,它们可以互为转变,也可以转为能量而散虚。】

五、为什么宇宙表现为一个时间维数和三个空间维数?

这只是因为还没有想到一个可以接受的答案,只是因为除了上下、左

右、前后,人们无法想像在更多的方向上运动。这并不意味着宇宙原本就

是这样的。实际上,根据超弦理论,肯定还存存着另外六个维数,每一维

都呈卷曲状,十分微小,因而无法察觉。如果这一理论是正确的,那么为

什么只有这三个维数是伸展开来的,留给我们这个相对幽闭恐怖的空间呢?

【答:宇宙无极无维,以真空零(0)为极为维。如果认为四维时空.多维时空,那是你的头脑 游戏 在画地为牢;也没时间,时间只是人们受物质物理的影响、日月的更替、季节的变换、容颜的衰老、脑里有了记忆才认为有时间。】

六、为什么宇宙常数有它自身的数值?它是否为零,是否真正恒定?

直到最近,宇宙学家仍然认为宇宙是以一个稳定的速度在膨胀。但最近的观察发现,宇宙可能膨胀得越来越快。人们用一个叫宇宙常数的数字来描述这种轻微的加速。这个常数是否如人们早期所认为的是零,或者是 一个非常小的数值,物理学家现在还无法做出解释。

根据一些基本计算,这个常数应该很大——是我们观测结果的大约 10到122倍。换句话说,宇宙应该以跳跃般的速度在膨胀。而实际情况并非如此,肯定有什么机制在压制这种作用。如果宇宙真是超对称性的,那宇宙常数就该被完全抵消掉。但这种对称性——如果确实存在的话——看 来已经破灭。如果这个常数随时间的变化而变化的话,那情况就更加复杂 了。

【答:宇宙常数有它自身的数值,它就是零(0),当然恒定,它是宇宙一切之“锚”。这个零并非人们普遍意识中的零,它有深奥的含义;请参考屈作《终极问题的回答:你是谁?从哪里来?到哪里去?》之上篇《哲学之手用爱因斯坦质能方程开启宇宙之门》。】

七、M理论的基本自由度 ( M理论的低能极限是 ll维的超引力,它包含5种 相容的超弦理论)是多少?

这一理论是否真实地描述了自然? 多年来,超弦理论最大的弱点是它有5个不同的版本。到底哪一个?如果有的话——描述了宇宙?反对这一理论的人最近已经接受了被称为 M理论的最主要的 l l为理论框架。但情况却因此变得更加复杂。

在 M里论前,所有的亚原子粒子都被说成是由微小的超弦组成的。M理

论给组成亚原子的物质增加了一种叫做“膜”(brane)的更为神秘的物质,它就像生理学上的膜一样,但最多有9个维数度。现在的问题是,什么是更 基本的物质组成单位,是膜组成了弦还是刚好相反?或者另外存在着一些更 基本的物质单位,只是人们没有想到罢了?最后,这两种东西中是否有一种 确实存在,或者 M理论仅仅是一种迷人的大脑 游戏 ?

【答:超弦理论、M理论是一种大脑 游戏 。】

八、黑洞信息悖论的解决方法是什么?

根据量子理论,信息——无沦它描述的是粒子运动的速度还是油墨颗粒组成文件的确切方式——是不会从宇宙中消失的。但物理学家基普·索恩、约翰·普雷希尔和斯蒂芬·霍金却提出了一个固定的假设:如果你把 一本大不列颠百科全书扔进黑洞中去,将会发生什么事?宇宙中是否有其他 同样的百科全书是无关紧要的。正如物理学中所定义的,信息并不等同于 含义,信息仅指二进制的数字,或是一些其他的代码,它被用来精确地描 述一个物体或一种方式。所以看起来那些特定的书本里的信息将被吞没, 并永远地消失。但人们觉得这是不可能的。 霍金博士和索恩博士相信那些信息确实消失了,而量子力学必须对此 作出解释。普雷希尔博士推测信息其实并没有消失;它也许以某种形式显 示于黑洞的表面,如同在一个宇宙中的银幕上。

【 解答前说明:“根据广义相对论,1939年美国物理学家奥本海默证明,假如星体质量聚集到一个足够小的球状区域里,引力的强烈挤压会使那个天体的密度无限增大,然后产生灾难性的坍塌,使那里的时空变得无限弯曲,这就是人们常听说的黑洞。”(搜狗百科)

1、既然是假如,又何来证明?

2、这个假设不成立,因为时空之存在是有因缘的,不是你想怎么样就怎么样的,即使有密度无限大之天体也要遵循宇宙法则,何况还有真空零能极这个“锚”呢!既然是真空零,何来坍塌之说;所以没有黑洞。

3、不要把能量流动之旋涡当作黑洞,就如龙卷风中心。

4、宇宙无所谓力,引力是人类表面认识自然的意识施加。

现在答:1、缘力统一了力,“引力”这个名词有问题,所以没有黑洞,何来信息悖论。请参考搜索《 月云消照世间之统一论·哲学解读相对论和量子力学 》

2、信息即能量子识光亮子识。】

九、何种物理学能够解释基本粒子的重力与其典型质量之间的巨大差距?

换言之,为什么重力比其他的作用力(如电磁力)要弱得多?一块磁铁能够吸起一个回形针,即使整个地球的引力在把它往下拉。根据最近的一种说法,重力实际上要大得多。它仅仅是看上去比较弱 而已,因为大部分重力陷入了某一个额外的维数度之中。如果我们可以用 高能粒子加速器俘获全部的重力,也许就有可能制造出微型黑洞。虽然这 看上去会引起固体垃圾处理业的兴趣,但这些黑洞很可能刚一形成就消失了。

【解释:从哲学上说宇宙时空本无所谓力,物质与物质之间只有因缘而已,由于人类生活要用到力,于是对各种各样的“功用”施加末梢意识分辨,给予取了好多好多的名词,好多好多的力;所以这个问题本身有很多错误:

1.“何种物理学”应改为“何种学问”比较恰当。

2.地球并没有往下拉。

3.重力、电磁力、引力、作用力、反作用力、强作用力、弱作用力等等物理学上的力,都是人类表面认识宇宙而分别判断自然上的语言误区;其实宇宙所有的力就一个即因缘力缘力。

4. 基本粒子的力与其质量从本质上说不可比,因为力是人们在生活中施加的意识分别。比如同体重之人,有力大的有力小的,这都是意识在作分辨,你能拿他们的力与其质量比较吗?如果比较就可以得出矛盾的结论。

5、“如果我们可以用高能粒子加速器俘获全部的重力,也许就有可能制造出微型黑洞。”这是痴人说梦,因为没有黑洞。

现在解答:为什么重力比其他的作用力(如电磁力)要弱得多?一块磁铁能够吸起一个回形针,即使整个地球的引力在把它往下拉。

答:磁铁吸起回形针的缘力大,而地球吸回形针的缘力小。】

十、我们能否定量地理解量子色动力学中的夸克和胶子约束以及质量差距

的存在?

量子色动力学( QCD)是描述强核子力的理论。这种力由胶子携带,它把夸克结合成质子和中子这样的粒子。根据量子色动力学理论,这些微小的亚粒子永远受到约束。你无法把一个夸克或胶子从质子中分离出来,因为距离越远,这种强作用力就越大,从而迅速地把它们拉回原位。但物理学家还没有最终证明夸克和胶子永远不能逃脱约束。他们也不能解释为什么所有能感受强作用力的粒子必须至少有一丁点儿的质量,为什么它们的质量不能为零。一些人希望 M理论能提供答案,这一理论也许还能进一步阐明重力的本质。

【解释:1、这题本身有错误:约束与质量不能比。

2、这题与上题是矛盾的;上题说地球那么大,力那么小;这题说粒子那么小,力那么大;从而更证明基本粒子的力与其质量从本质上说不可比。上题已解释了。

3、质子夸克胶子因缘深,难分难解,从而让人们感觉强作用缘力那么大。

现在答:重力的本质是因缘之力即缘力,夸克和胶子约束也是缘力,强作用力和弱作用力也是缘力,它们都要尊循宇宙法则因缘定律;从而你也知道“强作用力的粒子必须至少有一丁点儿的质量,为什么它们的质量不能为零”的原因,也就是这丁点儿的质量起到“锚”的作用。】

解答完毕。

如有不对请多指教!

吉祥如意!

世界十大物理难题

世界十大物理难题如下:

1.表达物理世界特征的所有 (可测量的)无量纲参数原则上是 否都可以推算,或者是否存在一些 仅仅取决于历史或量子力学偶发 霉件,因而也是无法推算的参数?

爱因斯坦的表述更为清楚:上 帝在创造宇宙时是否有选择?想象 上帝坐在控制台前,准备引发宇宙 大爆炸。“我该把光速定在多少?” “我该让这种名叫电子的小点带多 少电荷?”56我该把普朗克常数-- 即决定量子大小的参数--的数 值定在多大?”他是不是为了赶时 间而胡乱抓来几个数字?抑或这些 数值必须如此,因为其中深藏着某 种逻辑?

2.量子引力如何帮助解释字宙起源?

现代物理学的两大理论是标 准模型和广义相对论。前者利用 量子力学来描述亚原子粒子以及 它们所服从的作用力,而后者是有 关引力的理论。很久以来,物理学 家希望合二为一,得到一种“万物 至理”--即量子引力论,以便更 深入地了解宇宙,包括宇宙是如何 随着大爆炸自然地诞生的。

实现 这种融合的首要候选理论是超弦 理论,或者叫M理论--这是其 名称的最新“升级版”,M代表“魔 法”(magic)、“神秘”(mystery)或 “所有理论之母”(mother of all the- ories)。

3.质子的寿命有多长,如何来理解?

以前人们认为质子与中子不同,它永远不会分裂成更小的颗 粒。这曾被当成真理。然而在70年 代,理论物理学家认识到,他们提 出的各种可能成为“大一统理论” --该理论把除引力外的所有作 用力汇于一炉--的理论暗示:质 子必须是不稳定的。只要有足够 长的时间,在极其偶然的情况下, 质子是会分裂的。

办法是捕捉到正在死去的质 子。许多年来,实验人员一直在地 下实验室中密切注视大型的水槽,等待着原于内部质子的死去。但 迄今为止质子的死亡率是零,这 意味着要么质子十分稳定,要么 它们的寿命很长--估计在10亿 亿亿亿年以上。

4.自然界是超对称的吗?如果是,超对称性是如何破灭的?

许多物理学家认为,把包括引力在内的所有作用力统一成为单一的理论要求证明两种差异极 大的粒子实际上存在密切的关系,这种关系就是所谓的超对称现象。

第一种粒子是费密子,可以把它们粗略地说成是物质的基本组件,就像质子、电子和中子一 样。它们聚集在一起组成物质;另一种粒子是玻色于,它们是传递作用力的粒子,类似于传递光的光子。在超对称的条件下,每一个费密子都有一个与之对应的玻色子,反之亦然。

物理学家有杜撰古怪名字的冲动,他们把所谓的超级对称粒 子称为“sparticle”。但由于在自然 界中还没有观察到sparticle,物理学家还需要解释这种对称性“破 灭”的原因:随着宇宙冷却并凝结成现在的这种不对称状态,在其诞生之际所存在的数学上的完美被打破了。

5.为什么宇宙表现为一个时 间维数和三个空间维数?

这只是因为还没有想到一个 可以接受的答案,只是因为除了 上下、左右、前后,人们无法想像 在更多的方向上运动;这并不意 味着宇宙原本就是这样的。实际 上,根据超弦理论,肯定还存在着 另外六个维数,每一维都呈卷曲 状,十分微小,因而无法察觉。如 果这一理论是正确的,那么为什 么只有这三个维数是伸展开来 的,留给我们这个相对幽闭恐怖 的空间呢?

6.为什么宇宙常数有它自身的 数值?它是否为零,是否真正恒定?

直到最近,宇宙学家仍然认 为宇宙是以一个稳定的速度在膨 胀。但最近的观察发现,宇宙可能 膨胀得越来越快。人们用一个叫 宇宙常数的数字来描述这种轻微 的加速。这个常数是否如人们早 期所认为的是零,或者是一个非 常小的数值,物理学家现在还无 法做出解释。

根据一些基本计算,这个常 数应该很大--是我们观测结果 的大约10到122倍。换句话说,宇 宙应该以跳跃般的速度在膨胀。 而实际情况并非如此,肯定有什 么机制在压制这种作用。如果宇 宙真是超对称性的,那宇宙常数 就该被完全抵消掉。但这种对称 性--如果确实存在的话--看 来已经破灭。如果这个常数随时 间的变化而变化的话,那情况就 更加复杂了。

7.M理论的基本自由度(M 理论的低能极限是11维的超引 力,它包含5种相容的超弦理论) 是多少?这一理论是否真实地描 述了自然?

多年来,超弦理论最大的弱 点是它有5个不同的版本。到底哪 一个--如果有的话--描述了 宇宙?反对这一理论的人最近已 经接受了被称为M理论的最主要 的11维理论框架。但情况却因此 变得更加复杂。

在M理论前,所有的亚原子 粒子都被说成是由微小的超弦组 成的。M理论给组成亚原子的物 质增加了一种叫做“膜”(brane)的 更为神秘的物质,它就像生理学 上的膜一样,但最多有9个维数 度。

现在的问题是,什么是更基本 的物质组成单位,是膜组成了弦 还是刚好相反2或者另外存在着 一些更基本的物质单位,只是人 们没有想到罢了?最后,这两种东 西中是否有一种确实存在,或者 M理论仅仅是一种迷人的大脑游 戏?

8.黑洞信息悖论的解决方法是什么?

根据量子理论,信息--无论 它描述的是粒子运动的速度还是 油墨颗粒组成文件的确切方式 --是不会从宇宙中消失的。但物 理学家基普·索思、约翰·普雷希 尔和斯蒂芬·霍金却提出了一个 固定的假设:如果你把一本大不列 额百科全书扔进黑洞中去,将会发 生什么事?宇宙中是否有其他同样 的百科全书是无关紧要的。

正如物 理学中所定义的,信息并不等同于 含义,信息仅指二进制的数字,或 是一些其他的代码,它被用来精确 地描述一个物体或一种方式。所以 看起来那些特定的书本里的信息 将被吞没,并永远地消失。但人们 觉得这是不可能的。

霍金博士和索思博士相信那 些信息确实消失了,而量子力学必 须对此作出解释。普雷希尔博士 推测信息其实并没有消失;它也许 以某种形式显示于黑洞的表面,如 同在一个宇宙中的银幕上。

9.何种物理学能够解释基本 粒子的重力与其典型质量之间的巨大差距?

换言之,为什么重力比其他的 作用力(如电磁力)要弱得多?一块 磁铁能够吸起一个回形针,即使整 个地球的引力在把它往下拉。

世界十大物理难题(世界十大物理难题答案)

根据最近的一种说法,重力实 际上要大得多。它仅仅是看上去 比较弱而已,因为大部分重力隐入 了某一个额外的维数度之中。如 果我们可以用高能粒子加速器俘 获全部的重力,也许就有可能制造 出微型黑洞。虽然这看上去会引 起固体垃圾处理业的兴趣,但这些 黑洞很可能刚一形成就消失了。

10.我们能否定量地理解量子色动力学中的夸克和胶子约束以及质量差距的存在?

量子色动力学(QCD)是描述 强核子力的理论。这种力由胶于 携带,它把夸克结合成质子和中于 这样的粒子。根据量子色动力学 理论,这些微小的亚粒子永远受到 约束。你无法把一个夸克或胶子 从质子中分离出来,因为距离越 远,这种强作用力就越大,从而把, 它们拉回原位。

但物理学家还没有最终证明夸克和胶子永远不能逃脱约束。他们也不能解释为什么所有能感受强作用力的粒子必须至少有一丁点儿的质量,为什么它们的质量不能为零。一些人希望M理论能提供答案,这一理论也许还能提供答案,这一理论也许还能进一步阐明重力的本质。

世界上最难的物理问题是什么啊啊? ?

物理世界十大难题物理学家们挑选出10个最匪夷所思的物理学问题,解答这些问题足够让他们忙上100年.尽管没有任何悬赏,不过,对任何一个问题的解答差不多都能获得诺贝尔奖.爱因斯坦的表述更为清楚:上帝在创造宇宙时是否有选择?想象上帝坐在控制台前,准备引发宇宙大爆炸.“我该把光速定在多少”?“我该让这种名叫电子的小点带多少电荷”?“我该把普朗克常数--即决定量子大小的参数--的数值定在多大”?他是不是为了赶时间而胡乱抓来几个数字?抑或这些数值必须如此,因为其中深藏着某种逻辑?现代物理学的两大理论是标准模型和广义相对论.前者利用量子力学来描述亚原子粒子以及它们所服从的作用力,而后者是有关引力的理论.很久以来,物理学家希望合二为一,得到一种“万物至理”--即量子引力论,以便更深入地了解宇宙,包括宇宙是如何随着大爆炸自然地诞生的.实现这种融合的首要候选理论是超弦理论,或者叫M理论--这是其名称的最新“升级版”,M代表“魔法”(magic)、“神秘”(mystery)或“所有理论之母”(motherofalltheories).以前人们认为质子与中子不同,它永远不会分裂成更小的颗粒.这曾被当成真理.然而在70年代,理论物理学家认识到,他们提出的各种可能成为“大一统理论”--该理论把除引力外的所有作用力汇于一炉--的理论暗示:质子必须是不稳定的.只要有足够长的时间,在极其偶然的情况下,质子是会分裂的.办法是捕捉到正在死去的质子.许多年来,实验人员一直在地下实验室中密切注视大型的水槽,等待着原子内部质子的死去.但迄今为止质子的死亡率是零,这意味着要么质子十分稳定,要么它们的寿命很长--估计在10亿亿亿亿年以上.许多物理学家认为,把包括引力在内的所有作用力统一成为单一的理论要求证明两种差异极大的粒子实际上存在密切的关系,这种关系就是所谓的超对称现象.第一种粒子是费密子,可以把它们粗略地说成是物质的基本组件,就像质子、电子和中子一样.它们聚集在一起组成物质.另一种粒子是玻色子,它们是传递作用力的粒子,类似于传递光的光子.在超对称的条件下,每一个费密子都有一个与之对应的玻色子,反之亦然.物理学家有杜撰古怪名字的冲动,他们把所谓的超级对称粒子称为“sparticle”.但由于在自然界中还没有观察到sparticle,物理学家还需要解释这种对称性“破灭”的原因:随着宇宙冷却并凝结成现在的这种不对称状态,在其诞生之际所存在的数学上的完美被打破了.这只是因为还没有想到一个可以接受的答案,只是因为除了上下、左右、前后,人们无法想像在更多的方向上运动.这并不意味着宇宙原本就是这样的.实际上,根据超弦理论,肯定还存在着另外六个维数,每一维都呈卷曲状,十分微小,因而无法察觉.如果这一理论是正确的,那么为什么只有这三个维数是伸展开来的,留给我们这个相对幽闭恐怖的空间呢?直到最近,宇宙学家仍然认为宇宙是以一个稳定的速度在膨胀.但最近的观察发现,宇宙可能膨胀得越来越快.人们用一个叫宇宙常数的数字来描述这种轻微的加速.这个常数是否如人们早期所认为的是零,或者是一个非常小的数值,物理学家现在还无法做出解释.根据一些基本计算,这个常数应该很大--是我们观测结果的大约10到122倍.换句话说,宇宙应该以跳跃般的速度在膨胀.而实际情况并非如此,肯定有什么机制在压制这种作用.如果宇宙真是超对称性的,那宇宙常数就该被完全抵消掉.但这种对称性--如果确实存在的话--看来已经破灭.如果这个常数随时间的变化而变化的话,那情况就更加复杂了.多年来,超弦理论最大的弱点是它有5个不同的版本.到底哪一个--如果有的话--描述了宇宙?反对这一理论的人最近已经接受了被称为M理论的最主要的11维理论框架.但情况却因此变得更加复杂.在M理论前,所有的亚原子粒子都被说成是由微小的超弦组成的.M理论给组成亚原子的物质谱加了一种叫做“膜”(brane)的更为神秘的物质,它就像生理学上的膜一样,但最多有9个维数度.现在的问题是,什么是更基本的物质组成单位,是膜组成了弦还是刚好相反?或者另外存在着一些更基本的物质单位,只是人们没有想到罢了?最后,这两种东西中是否有一种确实存在,或者M理论仅仅是一种迷人的大脑游戏?根据量子理论,信息--无论它描述的是粒子运动的速度还是油墨颗粒组成文件的确切方式--是不会从宇宙中消失的.但物理学家基普·索恩、约翰·普雷希尔和斯蒡芬·霍金却提出了一个固定的假设:如果你把一本大不列颠百科全书扔进黑洞中去,将会发生什么事?宇宙中是否有其他同样的百科全书是无关紧要的.正如物理学中所定义的,信息并不等同于含义,信息仅指二进制的数字,或是一些其他的代码,它被用来精确地描述一个物体或一种方式.所以看起来那些特定的书本里的信息将被吞没,并永远地消失.但人们觉得这是不可能的.

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