问伊桑(Ethan)113号:科学家是否愿意为了理论而牺牲生命?

希望将人类在特定领域的激情和知识传达给人类的专家的职责之一是,需要与不同的听众进行对话。有时这种多样性会给观众本身带来麻烦。在这些问题和建议中,我发现了来自Chris Shaw的以下查询:
如果有人问您,您需要诚实地回答,您是否会说从热的致密状态扩展宇宙不仅是一个理论,而是一个真实的事实?如果您不得不付出生命,您会说什么?

在此问题上有许多重要的细微差别,所以让我们从其中之一开始:大爆炸。

图片

与您可能听到的情况不同,宇宙大爆炸理论并未假设宇宙开始时具有奇异性。她说,宇宙始于炽热,密集和膨胀的状态,此后一直冷却。在一项重要的观察和一项理论发展中,这一理论在建构中的作用是:



•注意到螺旋星云以极快的速度飞离我们,而螺旋星云是在1920年代从各个星系中移出的,它们距我们越远,他们离开我们的平均速度越快。
•大约在同一时间,人们发现爱因斯坦的广义相对论(在1919年通过在日全食期间通过重力观测星光的曲率进行了验证)禁止存在静态宇宙,而且空间结构必须随时间扩展或收缩。



将观察结果与最好,最成功的理论的预测相比较,科学家得出了一个不可避免的结论:宇宙的结构正在膨胀,而星系可见逃逸的原因是由于空间的扩张而拉长了来自遥远源头的光。大爆炸将理论推向了新的高度,宣布可以将膨胀的宇宙及时推断回热,稠密和膨胀的状态。



但是,仅这种组合并不能使“大爆炸”成为强制性要求。他只是出现的许多假设之一,还有疲倦的光理论,静态模型以及等离子宇宙学和电宇宙模型。但是,“大爆炸”理论以如此独特的预测而脱颖而出:

•宇宙曾经如此炽热,密集,以至于无法形成原子核。这导致了早期宇宙中大量的轻元素,包括氘,3氦,4氦和锂,这种状态在第一颗恒星出现之前就不会改变。
•然后,宇宙必须降温,进入可能形成中性原子的状态,其结果是它应对当时存在的所有辐射透明。因此,该光应通过宇宙的扩展而被拉伸,即被冷却,并应为我们留出大爆炸的残留辉光,仅比绝对零高几度,并且具有黑体的光谱。
•此外,她还预测了宇宙的结构,它的结构-恒星,星系,星团-随着时间的推移以越来越复杂的形式出现,并且越远越过去,它的外观就应该越少。



观察大爆炸在1960年代被发现时的残留辉光,被称为“原始火球”,而今天(作为遗留辐射)证明了大爆炸模型并丢弃了其余的模型。之后,观察其不完美之处,测量温度谱和其他特性完全排除了其他选择。宇宙起源大爆炸的科学理论将无处可寻。



这并不意味着它是事实-从某种意义上说,它不是解释一切的最终答案。这是道路的步骤之一,成功且明确地解释了宇宙的许多特性。没有其他解释可以匹配所有观察结果。但是仍然有一些问题,世界大爆炸无法解释:

•结构的胚胎来自何处-形成星,星系和星团的密集区域?
•为什么宇宙中的每个地方在各个方向上都具有完全相同的温度,密度和所有其他特性?
•为什么宇宙的空间曲率完全平坦而不是正负?
•为什么膨胀率会以这种方式及时地表现出来,而不是相反?
•为什么没有诸如磁单极子之类的超高能量遗迹?
•为什么新兴结构暗示该物质存在某种成分,大部分不与辐射发生相互作用?



因此,我们对``大爆炸''理论的原始版本进行了其他改进,包括宇宙膨胀的存在(在宇宙膨胀之前并导致了大爆炸),暗物质(尚未确定其性质)和暗能量(仍在研究其性质)。因此,我们正在等待新的宇宙发现,这些发现将解释中微子的质量,宇宙中物质相对于反物质的优越性以及暗物质的性质。

关键是我们仍然需要学习很多东西,而且如果某种东西取代了“大爆炸”,它不会完全取消它。遗传算法问世后,牛顿引力并没有成为假。她只是确定了作用范围:她以低速和弱重力场工作。大爆炸还产生了一系列影响:仅在最近的138亿年中,而在此之前没有。



值得注意的是,所有科学理论也是如此!进化论解释了地球上生命的多样性及其出现机理,但没有解释生命的来源。引力理论解释了物质和能量所经历的吸引力,以及对时空的影响,但没有解释其他基本相互作用或时空本身的性质。每种理论都有一个作用领域,并且除此以外,还必须有更好的科学理论来扩展这一领域。

为了这个理论,我会赌我的命吗?从某种意义上说,已经设定。我专业地学习。所有科学-一种收集数据,与观察结果进行比较并根据发现进行改进的自我修复方法-是我们获得这种知识和理解的过程。我的生活是“假装”的,前提是这是研究我们所居住的现实的一种良好,正确和有用的方法。但是我知道,一次观察就可以揭露我们所知道的一切,并且如果数据与他们的预测相矛盾,我们所有最不可侵犯的结论和理论都可以被驳斥。但是他们不会反驳我们拥有的知识。他们只会提供一种增进对宇宙了解的方式。当这种情况发生时,它带来了最高的科学乐趣:发现的乐趣。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN399985/


All Articles