评《学神在手,天下我有》

作者:安山士

  关于无限致密的奇点究竟能否存在于黑洞之外:(纠正一些小错误)
  奇点,相信大家都知道,宇宙的初始与结束。平滑时空的异类,经典引力理论在此瓦解,似乎只有人类还未完全探知的量子引力理论才能够在未来对它进行更深度的解析。
  长久以来,人们对于奇点的认知都很有限,因为它总是被黑洞所覆盖藏匿。
  由此,英国物理学家罗杰?彭罗斯提出“宇宙审查假说”——在爱因斯坦场方程的解中存在隐藏于事件视界之内因而无法从时空的其他部分观察的奇点。没有隐藏于视界之内的奇点被称为“裸奇点”。弱形式的宇宙审查假说猜测,除了大爆炸是裸奇点之外,宇宙中不存在任何其他的裸奇点。
  通俗的理解也就是,因为某种宇宙规则的存在,可见的“裸奇点”无法在宇宙中形成(理解不了的话,把裸奇点理解成独立存在在黑洞外的奇点也可以。)
  现在有新的理论计算表明了另一个有关引力的新猜测,或许在不久的将来,能够靠此解释“裸奇点”不会存在某个宇宙模型中的原因。“宇宙审查假说”或能得到证实。
  (2017年,依靠哈佛大学卡鲁·瓦法的重要观点,剑桥大学的豪尔赫·桑托斯和学生托比·克里斯福德经过模拟,出人意料地将宇宙审查猜想与2006年的弱引力猜想联系到了一起。弱引力猜想假设,在任何独立运转的宇宙中,引力必须永远是最弱的力,正如我们的宇宙中一样。桑托斯和克里斯福德在一个四维宇宙中模拟出了裸奇点的形成,该宇宙的时空几何结构与我们的宇宙不同。他们发现,在那个宇宙中,只要另有一种比引力更强的力作用于粒子,奇点就会被黑洞所笼罩。换言之,时空结构中也许原本能形成一个可见的奇点,但“引力为最弱力”的条件阻止了这样一个裸奇点的产生。)
  想象一下,只要奇点存在,那么周围的一切,包括光都不会逃脱它的捕捉(目前为止,把一切碰到奇点上的物质都看做消失,实际上是有可能被奇点加速到超光速以上从而跳到了另一个时空),那么就必然会形成黑洞。除非在某一个宇宙当中,引力是所以力当中最强的,在它的作用之下,所有粒子都无法被奇点所吸引,或许这样我们就能够看见一个完完整整的“裸奇点”。
  但因为两种猜想之间的联系,也有科学家表示,或许两者都有可能是正确的。
  基于两个猜想之间的联系性,约翰·普雷斯基尔在1991年与斯蒂芬·霍金打赌,认为宇宙审查猜想会失败。
  1991年,普雷斯基尔和基普·索恩去剑桥拜访霍金。那时的霍金已经花了几十年时间,探索爱因斯坦方程式中涵盖的可能性。但是与彭罗斯一样,霍金仍未发现裸奇点在宇宙中形成所需的条件。
  霍金告诉两人,他支持宇宙审查猜想。而普雷斯基尔和索恩却说,“探测裸奇点和量子引力效应也许是可能的。”;于是霍金说“你们想打赌吗?”
  (中间省略一大堆研究)
  (物理学家马特·乔普图克用数值模拟的方法研究爱因斯坦的理论。他证明,如果初始条件调配得恰到好处,我们所处的四维宇宙中也能形成裸奇点。但如果初始数据偏离一丝一毫,裸奇点就无法形成——黑洞会在它的周围形成,对周遭进行审查。这一例外并没有推翻彭罗斯的宇宙审查猜想,因为它并不意味着裸奇点真能形成。
  尽管如此,霍金还是认输了,并按规定支付了赌金,还提供了“让赢家遮蔽裸体的衣服。”他确实为普雷斯基尔提供了衣服,但衣服上的图案是一名几乎□□的女人。穿着这样的衣服,普雷斯基尔在加州理工学院,面对1000人发表讲话,这让他尴尬至极。衣服上本应“绣上认输的话语,”但霍金的句子更像是一种挑衅:“大自然痛恨裸奇点。”
  他们又在网上发布了新一轮打赌内容,并写明,只有针对宇宙审查猜想的非特殊反例才能作数。这一次,他们达成一致:“衣服要绣上合适的、真心认输的语句。”)
  但是直到今天,这个赌约也没有得到答案。
  总之就是,按目前的猜测和假想,“裸奇点”确实可以存在,但在我们的宇宙当中是无法存在的。
  
  关于罗杰·彭罗斯:
  1931年出生于英国埃塞克斯州的一个医生家庭。他的爸爸是著名的人类遗传学家莱昂内尔·彭罗斯,罗杰·彭罗斯先进入伦敦大学的附属中学,而后进入伦敦大学学院。彭罗斯对数学物理的贡献集中在和爱因斯坦的引力理论相关的问题上,而这些问题都和几何有关。
  
  关于霍金:
  史蒂芬·霍金,英国剑桥大学应用数学与理论物理学系物理学家,出生于英国牛津,毕业于剑桥大学,是继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家和当代最伟大的科学家,人类历史上最伟大的人物之一,被誉为“宇宙之王”。 曾为荣誉卢卡斯数学教授。2015年7月20日,霍金启动了人类历史上规模最大的外星智慧生命的搜索行动。次年1月,霍金获得卢德奖。2018年3月14日,霍金去世,享年76岁。
  
  关于量子力学与广义相对论之间的不相容:
  广义相对论研究的是宏观的宇宙,量子力学研究的是极小的粒子。
  量子力学和相对论的冲突重要体现在《广义相对论》中的引力上。我们知道相对论分成《狭义相对论》和《广义相对论》,前者发表于1905年,并冲破了牛顿绝对时空观的桎梏,是对时空观的全新诠释,但却只适用于惯性系。而《广义相对论》是对狭义相对论的推广,从而更好的阐释了引力的本质只是时空弯曲的表象,并适用于非惯性系,且具有协变性。
  量子力学和相对论的矛盾不在狭义相对论的时空观上,而是体现在广义相对论上。 我们知道,大自然中有四种基本相互作用力,分别是强相互作用力,弱相互作用力,电磁作用力,还有引力。而前三种力都是属于量子力学研究的范畴,只有引力是广义相对论研究的范畴。相对论中的引力必然属于经典世界。而其他三种力都属于超乎常理的微观世界,用相对论解释前三种力显然是不行了。同样地,用量子力学解释引力也显然是行不通的。而且在微观领域,粒子的运动极其诡异,它们既是波粒二象性的,又遵守态叠加原理,甚至还有魔鬼般的超距作用——量子纠缠。而电子绕原子核运动并没有固定轨道,它们会随机出现在原子核外的某一空间点上,而我们只能用电子云这样的概率方式来量化电子的运动轨道,那么广义相对论的引力方程显然是不能解释这种现象的。
  (这个问题有点难解释,我最近刚刚学完黑洞和地外文明,等我把上面这个问题理清楚了,我再来补充吧。以上这个问题的解释来自于资料整理。)
  (哦,对了,有科学家推测,超弦理论有可能能统一相对论和量子力学。)
  
  关于星光弯曲:
  最初是由于水星的轨道不符合牛顿学说(太阳系中离太阳最近的是水星。法国天文学家勒维里埃发现水星每绕太阳公转一周,其轨道离太阳最近点(水星近日点)的位置就有微小进动(向太阳移动),每100年进动5600.73角秒。其中5557.62角秒可以解释,但剩下的43.11角秒却无论如何也找不到解释。这是物理学史上最大的悬案之一,被称为“飘浮在牛顿引力理论上空的一朵乌云”。),爱因斯坦提出了,太阳的引力可以使星光弯曲的假说。(1915年爱因斯坦在权威刊物《普鲁士科学院学报》发表论文《论广义相对论》,其精华是一个方程式,凭它可在限定质量或辐射时得出空间的曲率,论文的结论是“物质决定空间的弯曲,而空间决定物质的运动。”此即宣布星光弯曲的引力场理论!该理论完美解释水星近日点进动,等于广义相对论直接击倒万有引力。)
  
  关于FBMC:
  滤波器组多载波(Filter Bank Multi-Carrier,FBMC)是5G移动通信系统中可能替代OFDM的调制方式,但是其峰均比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)较高。DFT扩频技术利用DFT扩展输入信号,将FBMC信号的PAPR降到单载波传输的水平,但是仍存在缺点:经过推导发现,在同一符号周期内,传输符号x(t)中有4种不同的符号,导致PAPR值较高。因此,对DFT扩频技术中的相移项进行改进,提出了一种基于多载波等时移条件的DFT扩频(Identically Time Shifted Multicarrier-DFT spreading,ITSM-DFTs)算法。该算法充分利用了DFT扩频技术的单载波效应,理论分析和仿真结果表明,该算法有效降低了FBMC系统的PAPR。
  (大部分是英文论文,看不懂,所以我直接复制了上面这篇。)
  
  关于粒子枪:
  参考我前面科普过的粒子炮吧。
  (这两章的知识点太多了,总结下来,能把人累死,所以我就偷懒了,好多都是直接查的资料拿来总结的。)
  (写“裸奇点”这一个玩意儿我的头脑就要炸了,虽然这个不是那么难理解,但是涉及到的理论太多了,我脑壳疼???)
2
[回复] [投诉] [不看TA的评论]
[1楼] 网友:45340805  发表时间:2020-06-05 12:50:27
打这些话用了不少时间吧?
[2楼] 网友:安山士  发表时间:2020-06-05 12:50:38
哦对了,我推测一下。
大概是因为宣宣死了,阿理想去平行时空找他,所以就有了之后一系列的纠缠?然后最后在一起了?然后一起把现在这个假主神搞死了?
[3楼] 网友:今天梵迦罗被doi了吗  发表时间:2020-06-05 12:57:06
哈哈哈这今天知识点太多,太强了太强了
[4楼] 网友:47  发表时间:2020-06-05 12:57:58
谢谢科普!太强了!
[5楼] 网友:安山士  发表时间:2020-06-05 12:58:19
我人差点没了
[6楼] 网友:我今孤独  发表时间:2020-06-05 12:59:59
看到开头一句,相信大家都知道吧,emmmmm我不配说话哈哈哈哈哈哈哈
[7楼] 网友:烟色  发表时间:2020-06-05 13:00:43
又见大佬,给大佬留下膝盖。
[8楼] 网友:雾散  发表时间:2020-06-05 13:04:03
相信大家都知道,哈哈,我好像,不是大家,流下苦涩的泪水
[9楼] 网友:加油加油加加油  发表时间:2020-06-05 13:08:29
相信大家都知道……不,我不知道
[10楼] 网友:安山士  发表时间:2020-06-05 21:48:07
那那那,我下次再写详细一点Σ(|||▽||| )
[11楼] 网友:砂砂砂  发表时间:2020-06-12 09:49:36
Nice,你字多你有理。
[12楼] 网友:是汐然鸭  发表时间:2023-05-30 22:36:23
NB
来自黑龙江   [投诉] [不看TA的评论]