科幻小說中常出現(xiàn)的物理名詞簡介(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上物理名詞時光隧道：鐘慢、尺縮、超光速時間倒流現(xiàn)象，都可以用聲音試驗做出效果。黑洞引申義為無法擺脫的境遇。吞噬恒星。平行宇宙（Multiverse、Parallel universes），或者叫多重宇宙論，指的是一種在物理學(xué)里尚未被證實的理論，根據(jù)這種理論，在我們的宇宙之外，很可能還存在著其他的宇宙，而這些宇宙是宇宙的可能狀態(tài)的一種反應(yīng)，這些宇宙可能其基本物理常數(shù)和我們所認知的宇宙相同，也可能不同。平行宇宙分成四類： 第一類：這類的宇宙和我們宇宙的物理常數(shù)相同，但是粒子的排列法不同，同時這類的宇宙也可視為存在于已知的宇宙(可觀測宇宙)之外的地方。 第二類：這類的宇宙的物

2、理定律大致和我們宇宙相同，但是基本物理常數(shù)不同。 第三類：根據(jù)量子理論，一件事件發(fā)生之后可以產(chǎn)生不同的后果，而所有可能的后果都會形成一個宇宙，而此類宇宙可歸屬于第一類或第二類的平行宇宙，因為這類宇宙所遵守的基本物理定律依然和我們所認知的宇宙相同(以上一顆球落入時光隧道，回到了過去撞上了自己因而使得自己無法進入時光隧道詭論的平行宇宙解決辦法屬于此種)。 第四類：這類的宇宙最基礎(chǔ)的物理定律不同于我們宇宙，而基本上到第四類為止，就可以解釋所有可能存在(也就是可想象得到的)的宇宙，一般而言這些宇宙的物理定律可以用M理論構(gòu)造出來。宇宙的差異也隨層次不同越來越大。這些差異可以來自不同的初始條件（第一層）；

3、不同的物理常數(shù)、粒子種類和時空維數(shù)（第二層）；不同的物理規(guī)律（第四層）。比如說有一天，我要回到過去去殺我的外祖母。那我殺了我的外祖母，我豈不是本來就不存在?所以說這種穿越時空是矛盾的，這也就是著名的外祖母悖論。但我們從另一個角度看看，如果我穿越到了的是一個與我本來的世界完全不相干的世界，只是在我去到之前，那個世界的一切都跟我原先的那個世界的過去完全相同，我就算是殺了我全家，原本的那一個世界也是什么都不會改變的。那“穿越時空”似乎就可以說通了，而所謂的那個“與我本來的世界完全不相干的世界，只是在我去到之前，那個世界的一切都跟我原先的那個世界的過去完全相同”的世界就是我們要說的平行宇宙理論中的一種

4、。如果回到過去殺死了你的祖父，那么你就不會出生，但是你是客觀存在的，那么就會出現(xiàn)兩個平行宇宙：1.你沒有改變過去，或者你祖父沒有死，一個你存在的宇宙。2.你殺死了你的祖父，一個你不存在的宇宙。疊加狀態(tài)：平行宇宙是重疊在一起的。它們是以重疊的狀態(tài)存在的，就是在我們的這個空間中，疊加了無數(shù)的平行宇宙，無數(shù)的平行宇宙重疊在一起，我們生活的世界是無數(shù)分之一的一個平行宇宙。 我們看不到其他的平行宇宙，因為我們重疊在一起了，由于我們這個宇宙的空間這能讓無數(shù)的平行宇宙重疊存在，如果平行宇宙彼此之間分解出來，不再重疊，而是讓各個平行宇宙之間可以取得聯(lián)系，那么整個宇宙就可能變得極其混亂，不同的物理常數(shù)互相存在著

5、（這是相當?shù)目植赖?，舉個例子：光在你家里可能比在另一個平行世界里的你的家快一點。）這些改變，可能會讓不同的宇宙之間的物質(zhì)互相影響，改變他們的本質(zhì)，甚至引起一場恐怖的大爆炸，將所有的量子平行宇宙都毀于一旦。根據(jù)這類的理論，量子平行宇宙是隨時隨地的、不知不覺地就會產(chǎn)生的。每一件事的發(fā)生都會產(chǎn)生一個平行宇宙，就是說，每一件事會出現(xiàn)不同的過程和后果，而這些不同的過程和結(jié)果都產(chǎn)生了一個新的平行宇宙。比如說你拋一個骰子，骰子落地后，你看到的是1點朝上，而骰子有6個面，每個面都有可能朝上。正在這個時候，就已經(jīng)產(chǎn)生了許多個平行宇宙，每個平行宇宙中，這個骰子朝上的那一面都不同。（換一個例子：當我橫穿馬路的時候，

6、在我的這個平行宇宙中，我可能是安全的走過去了，但就在我走到一半的時候，分解出了另一個相同的世界，在相同的那條馬路上，我可能已經(jīng)給撞死了。）波函數(shù)，就是用來描繪空間中某點某時刻可能出現(xiàn)的幾率（既是物體在某地某時刻出現(xiàn)的幾率）的函數(shù)。這種幾率也叫做：物質(zhì)波。量子力學(xué)中描寫微觀系統(tǒng)狀態(tài)的函數(shù)。在經(jīng)典力學(xué)中，用質(zhì)點的位置和動量（或速度）來描寫宏觀質(zhì)點的狀態(tài)，這是質(zhì)點狀態(tài)的經(jīng)典描述方式，它突出了質(zhì)點的粒子性。由于微觀粒子具有波粒二象性，粒子的位置和動量不能同時有確定值（見測不準關(guān)系），因而質(zhì)點狀態(tài)的經(jīng)典描述方式不適用于對微觀粒子狀態(tài)的描述。波函數(shù)的坍縮，是指各種宇宙常數(shù)首先是一個不確定的疊加，只有被觀測

7、者觀察后才變成確定。也就是在觀測的一瞬間波函數(shù)坍縮，變成了你看到的樣子用一只貓，它被封在一個密室里，密室里有食物有毒藥。毒藥瓶上有一個錘子，錘子由一個電子開關(guān)控制，電子開關(guān)由放射性原子控制。如果原子核衰變，則放出粒子，觸動電子開關(guān)，錘子落下，砸碎毒藥瓶，釋放出里面的氰化物氣體，貓必死無疑。這個殘忍的裝置由薛定諤所設(shè)計，所以此貓便叫做薛定諤的貓。 由于這種放射性原子的衰敗是純粹的幾率性的，所以如果人們不去打開密室觀察那只貓，那么人們對貓是死是活全然不知，此時，貓就處于被毒死或沒被毒死的疊加狀態(tài)。而當我們?nèi)ゴ蜷_密室時，才能看到貓是死是活，波函數(shù)立即“坍塌”成經(jīng)典理論中的某種確定狀態(tài)，也就是我們現(xiàn)在

8、的宇宙。鳥和青蛙的比喻： 我們假設(shè)物理學(xué)家們站在外部的視點，好像飛在空中的鳥審視地面；而觀測者則站在內(nèi)部的視點，就好比被鳥俯瞰的一只青蛙。 在鳥看來，抽象量子世界內(nèi)部卻包含了大量平行的世界。它們一刻不停的分裂、合并，如同經(jīng)典理論無法描述的一堆量子現(xiàn)象。在青蛙看來，觀察者感知的只有全部真相的一小部分。它們能觀測到自己所在那個第一層宇宙。 每當人們被問及一個問題、做一個決定或是回答一個問題，他大腦里的量子作用就導(dǎo)致復(fù)合的結(jié)果，諸如“繼續(xù)讀這篇文章”和“放棄閱讀本文”。在鳥看來，“作出決定”這個行為導(dǎo)致該人分裂成兩個，一個繼續(xù)讀文章而另一個做別的去了。而在青蛙看來，該人的兩個分身都沒有意識到彼此的存

9、在，它們對剛才分裂的感知僅僅是經(jīng)歷了個隨機事件。他們只知道“自己”做了什么決定，而不知道同時還有一個“他”做了不同的決定。這個理論以目前的科學(xué)方法無法證實或否定，而且這些理論目前而言太過形而上學(xué)且只是在數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)上有可能而已人擇原理：正是人類的存在，才能解釋我們這個宇宙的種種特性，包括各個基本自然常數(shù)。因為宇宙若不是這個樣子，就不會有我們這樣的智慧生命來談?wù)撍?。時間旅行：實際上時間是沒有方向性的，時間和空間都是我們在描述現(xiàn)實的物質(zhì)世界時引入的抽象概念，它不是如物質(zhì)粒子這樣客觀的實體，是為了對現(xiàn)實世界進行數(shù)學(xué)描述時引入的一種度量概念。時間與空間在這些數(shù)學(xué)公式中的地位是極其相似的，但是有一點不同，時

10、間是不能靜止的，它總給人一種在不斷“流逝”的感覺。但事實上這是因為世界是在不斷變化中的，這才是讓我們認為時間在“流逝”的根本原因。如果你被時間這個概念困惑的話，不如說，時間根本是不存在的，存在的不過是一個不斷演化的宇宙。時間的概念就是對這個演化宇宙進行描述時產(chǎn)生的，但是現(xiàn)在我們竟然希望用自己意識里的一個概念來主宰宇宙的變化規(guī)律，希望看到時間的逆轉(zhuǎn)或者時間的旅行。你可以使用任何技術(shù)手段來探知過去和未來的信息，亦或構(gòu)造過去或未來的現(xiàn)實。你甚至可以在理論上構(gòu)造多宇宙，產(chǎn)生各種令人驚奇的理論，只要它們沒有違反物理規(guī)律，并且有嚴格的數(shù)學(xué)推理。但是這些都不是時間旅行，不要試圖在時間上跳到未來。時間確實是可

11、以有快慢之分的，強引力下的時鐘會變慢，如果一個人在這種強引力下沒有被分解掉的話，在他回到地球時，的確會比其它人年輕。但是時間絕不會倒退。在狹義相對論中，運動的越快，時間就越慢，所以人們會說當超過光速的時候，時間就會倒過來。但是你應(yīng)該發(fā)現(xiàn)對于超過光速的運動，那個變換因子就成為一個虛數(shù)，而只有負數(shù)才應(yīng)該被認為是時間的逆轉(zhuǎn)。相信時序防衛(wèi)有效的原因是，當時空被卷曲得可以旅行到過去時，在時空中的閉圈上運動的虛粒子，在時間前進的方向以等于或者低于光速的速度運動時，就會變成實粒子。由于這些粒子可以任意多次地繞著圈子運動，它們通過路途中的每一點許多次。這樣，它們的能量被一次又一次地計算，使能量密度變得非常大。

12、這也許賦予時空以正的曲率，因而不允許旅行到過去。這些粒子引起正的還是負的曲率，或者由某種虛粒子產(chǎn)生的曲率是否被別種粒子產(chǎn)生的抵消，仍然不清楚。這樣，時間旅行的可能性仍然未決。矛盾之處人們希望隨著科學(xué)技術(shù)的推進，我們最終能夠造出時間機器。但是，如果這樣的話，為什么從來沒有一個來自未來的人回來告訴我們?nèi)绾螌崿F(xiàn)呢？鑒于我們現(xiàn)在處于初級發(fā)展階段，也許有充分理由認為，讓我們分享時間旅行的秘密是不智的。除非人類本性得到徹底改變，非常難以相信，某位從未來飄然而至的訪客會貿(mào)然泄漏天機。當然，有些人會宣稱，觀察到幽浮就是外星人或者來自未來的人們來訪的證據(jù)（如果外星人在合理的時間內(nèi)到達此地，他們則需要超光速旅行，

13、這樣兩種可能性其實是等同的）。 然而，任何外星來的或者來自未來的人的造訪應(yīng)該是更加明顯，或許更加令人不悅。如果他們有意顯靈的話，為何只對那些被認為不太可靠的證人進行？如果他們試圖警告我們大難臨頭，這樣做也不是非常有效的。 一種對來自未來的訪客缺席的可能解釋方法是，因為我們觀察了過去并且發(fā)現(xiàn)它并沒有允許從未來旅行返回所需的那類卷曲，所以過去是固定的。另一方面，未來是未知的開放的，所以也可能有所需的曲率。這意味著，任何時間旅行都被局限于未來。此時此刻，柯克船長和星際航船沒有機會出現(xiàn)。如果一個人乘火箭飛船出發(fā)并在這之前已經(jīng)回返，我們就將能預(yù)言其未來行為，因為那將是歷史記載的一部分。這樣，在這種情形下

14、，時間旅行者沒有自由意志解決時間旅行的其他可能的方法是稱為選擇歷史假想。其思想是，當時間旅行者回到過去，他就進入和歷史記載不同的另外的歷史中去。即使時間旅行不是嚴格地自相矛盾，它依然是不可思議的。仔細設(shè)想這么一位時間旅行者，他跳躍到一年后，讀取了科學(xué)美國人未來版本上最新的數(shù)學(xué)定理。他記下了其中的細節(jié)，回到自己所處的時代，并把這一定理教授給一名學(xué)生，就是這名學(xué)生日后為科學(xué)美國人撰寫了文章。這篇文章當然正是那位時間旅行者所讀到的。接著問題出現(xiàn)了：關(guān)于這則定理的信息來自何處？不是源于時間旅行者，因為他只是個讀者，但也不是來自那名學(xué)生，后者可是從前者那里學(xué)到了定理。信息似乎無緣無故驀地就出現(xiàn)了。蟲洞：

15、在科幻小說中，蟲洞有時被稱作星門；它們提供一條貫通空間中彼此相距很遠的兩點之間的捷徑。由阿爾伯特·愛因斯坦提出該理論。簡單地說，“蟲洞”就是連接宇宙遙遠區(qū)域間的時空細管。暗物質(zhì)維持著蟲洞出口的敞開。蟲洞可以把平行宇宙和嬰兒宇宙連接起來，并提供時間旅行的可能性。蟲洞也可能是連接黑洞和白洞的時空隧道，所以也叫"灰道"。暗物質(zhì)（Dark Matter): 暗物質(zhì)與暗能量被認為是宇宙研究中最具挑戰(zhàn)性的課題，它們代表了宇宙中90%以上的物質(zhì)含量，而我們可以看到的物質(zhì)只占宇宙總物質(zhì)量的10%不到(約5%左右)。暗物質(zhì)無法直接觀測得到，但它卻能干擾星體發(fā)出的光波或引力，其存在能

16、被明顯地感受到。在宇宙學(xué)中，暗物質(zhì)是指那些不發(fā)射任何光及電磁輻射的物質(zhì)。人們目前只能通過引力產(chǎn)生的效應(yīng)得知宇宙中有大量暗物質(zhì)的存在。暗物質(zhì)存在的最早證據(jù)來源于對球狀星系旋轉(zhuǎn)速度的觀測?，F(xiàn)代天文學(xué)通過引力透鏡、宇宙中大尺度結(jié)構(gòu)形成、微波背景輻射等研究表明：我們目前所認知的部分大概只占宇宙的4%，暗物質(zhì)占了宇宙的23%，還有73%是一種導(dǎo)致宇宙加速膨脹的暗能量。你可以把初生的宇宙設(shè)想成一個盛湯的大碗，湯里含有暗物質(zhì)和普通物質(zhì)在這個碗里出現(xiàn)了兩種相抗的現(xiàn)象：一方面是膨脹，試圖把碗撐大；另一方面是引力，促使物質(zhì)凝聚成塊。結(jié)果，宇宙中的某些地方?jīng)]有任何暗物質(zhì)和可見物質(zhì)，而它們在另外一些地方卻異常密集：暗

17、物質(zhì)聚集在一起，星系則掛靠在暗物質(zhì)上，就像掛在鉤子上的畫。但可惜的是，我們對暗物質(zhì)究竟是什么還是一無所知科學(xué)家重新引入了宇宙學(xué)常數(shù)項，這和當初Einstein引入以給出平直宇宙模型不同，現(xiàn)在的宇宙學(xué)常數(shù)項代表了暗能量和暗物質(zhì)項，當然這也是會影響到宇宙的發(fā)展的，但現(xiàn)在這項是有意義的，而不是當初僅僅為了滿足個人觀念的需要。哈勃的研究不僅表明，這些星云是它們自己的星系，而且還通過測量它們隨時間而變化的速度，證實它們快速遠離地球。哈勃的研究還表明，距離銀河系越遠，這些星云的速度越快。這種解釋聽上去很有道理，但其他星系為何加速離開地球的原因尚不得而知。大多數(shù)物理學(xué)家認為是暗能量在作祟，但他們尚不能準確確

18、定這一原因。現(xiàn)在的宇宙大爆炸理論認為，宇宙的能量之和是0。宇宙誕生的時候，產(chǎn)生了正能量和負能量，兩者相等。負能量可以理解為引力場的能量。正能量則產(chǎn)生了正負粒子。正負粒子的數(shù)量原本應(yīng)該一樣，但是實際上可能一百億對粒子之外會多一個正粒子，于是經(jīng)過正負粒子的湮滅，產(chǎn)生了大量的熱量并剩下了大量的正粒子。剩余的熱量就是宇宙背景輻射，而剩余的正粒子就形成了我們看到的這個物質(zhì)世界。宇宙是由一個致密熾熱的奇點于150億年前一次大爆炸后膨脹形成的。嬰兒宇宙假設(shè)理論假設(shè)在5萬億年前，宇宙1展開了文明演繹，這其中包含著物質(zhì)和精神兩方面的內(nèi)涵，經(jīng)歷了三輪階梯發(fā)展以后，由于核心理念的錯誤，系統(tǒng)出現(xiàn)了崩潰，其崩潰過程類似于伊甸園的崩潰。 于是，宇宙1回到嬰兒宇宙狀態(tài)，由于對于失敗的恐懼，宇宙理念處于不穩(wěn)定之中，但是開始從假丑惡中突圍，轉(zhuǎn)入真善美的軌道。 鑒于宇宙有著5萬億年的失敗史，則未來就有著至少20萬億年的嬰兒成長史。25萬億年為宇宙零歲，則宇宙1到達成人25周歲狀態(tài)，就要再加625萬億年