이런 현상의 원인은 어떤 중학생이라도 다 알고 있기 때문이다. 300 여 년 전 아이작 뉴턴이라는 위대한 과학자가 세계에 알려준 중력 효과다. 하지만 당시 뉴턴은 두 물체가 왜 서로 끌렸는지, 그리고 그 매력이 어떻게 전달되는지 알지 못했다고 시인했다.
그래서 현대 과학은 중력을 연구하는 데 한 세기가 넘게 걸렸지만, 최종 결과는 중력이 전혀 존재하지 않는다는 것입니다. 만물의 상호 매력은 시공간의 곡률이 바뀌었기 때문입니다. 게다가, 중력은 존재하지 않을 뿐만 아니라, 우리가 매일 익히는 시간과 공간도 존재하지 않는다.
시공간이 존재하지 않습니까? 이건 미친 짓이야, 그렇지?
참을성 있게 기다려 주세요. 계속 읽어 주세요. 우리 함께 최전방과학의 인지여행을 시작합시다.
옛날 옛사람들은 하늘이 둥글고 땅이 네모난다고 직감했다. 하늘에는 신선이 살고, 땅에는 필사자가 살고 있다. 하나님은 전능하시기 때문에, 그들은 하늘에서 살 수 있고 떨어지지 않을 것이다. 태양, 달, 별은 신이 사는 궁전일 뿐이다. 우리 중 많은 사람들이 이런 신화 전설에서 자랐다.
15 세기 초에 포르투갈인 마젤란이 선단을 이끌고 스페인에서 출발하여 서쪽으로 항해했다. 3 년 후, 그것은 출발점인 스페인으로 돌아갔다. 인류가 처음으로 세계를 항해하는 것이고, 우리가 사는 지구가 평평하지 않고 구체라는 것을 처음으로 실천한 것이다.
하지만 한 가지 문제가 있습니다. 대칭 원리에 따르면, 구의 한쪽은 두발로 서 있고, 다른 쪽은 물구나무서기를 해야 한다.
사람이 어떻게 오랫동안 물구나무서기 생활을 할 수 있습니까? 이 문제는 뉴턴이 만유인력을 제시할 때까지 과학계를 한 세기 넘게 괴롭혔다.
태어난 뉴턴은 운동 3 법칙, 만유인력, 광학의 원리를 단숨에 제시했고, 사람들이 매일 보는 모든 것, 특히 만유인력을 거의 설명했다. 물체가 항상 지구 표면에 떨어지는 현상뿐만 아니라 우주에서 천체의 움직임도 설명했다. 후세 사람들은 뉴턴을 이렇게 평가했다. 신이 빛이 있어야 한다고 해서 뉴턴이 생겼다!
뉴턴 역학은 또 다른 천재 과학자 아인슈타인이 나타날 때까지 200 여 년 동안 세계를 통치했다.
아인슈타인은 특허국의 작은 사무원이었지만, 그는 아무 일도 열심히 하지 않았고, 매일 머릿속에는 과학 연구의 큰 문제가 있었다.
아인슈타인은 광자 가설을 제시하고 광전 효과를 성공적으로 해석하여 192 1 년 노벨 물리학상을 받았지만 과학에 대한 그의 가장 큰 공헌은 상대성이다.
우선, 특수 상대성 이론은 뉴턴의 절대 시공관을 부정하고, 광속불변 원리는 뉴턴 역학을 전복시켰다. 그러나 특수 상대성 이론은 빛의 속도 초월과 중력 초거리 전파의 모순이라는 문제를 남겼다.
아인슈타인은 어떤 물체의 속도도 빛의 속도를 초과할 수 없다고 생각하지만, 중력은 순식간에 작용한다. 물론 그는 자신의 이론에 문제가 있다는 것을 의심하지 않기 때문에 문제는 뉴턴의 중력이어야 한다.
그래서 아인슈타인은 10 년이 걸려서야 더 강력한 일반 상대성 이론을 제시했다. 일반 상대성 이론에서는 중력이 전혀 존재하지 않는다. 물체가 지구에 떨어지는 것은 지구의 질량이나 에너지가 그 주위의 공간을 휘게 하기 때문이다. 물체는 공간에서 가장 짧은 거리에 따라 움직이는 경향이 있고, 구부러진 공간은 가장 짧은 거리이다.
우리는 3 차원 공간 굽힘이 어떻게 생겼는지 상상하기 어렵지만, 2 차원 평면으로 비유할 수 있다.
예를 들어, 포환을 스프링 침대에 놓으면 포환 자체의 무게가 스프링 침대를 구부려 늘어지게 할 수 있습니다. 이때 유리 공을 스프링 침대에 놓으면 유리 공이 움푹 패인 곳을 따라 굴러갑니다. 유리구에 가로 속도를 주면 유리공이 움푹 패인 곳을 중심으로 원주 운동을 한다. 이것이 우리가 평소에 관찰한 낙하, 이동성 현상이 아닌가?
간단히 말해서, 중력은 공간에서 전달되지 않고 중력장 자체가 공간이다.
광의상대성론은 중력 현상을 간결하고 우아하게 해석하고, 뒤이어 각종 실험에서 정확하다는 것을 증명하는데, 그중에서 가장 유명한 것은 수성의 세차 현상이다.
수성은 태양계에서 태양에 가장 가까운 행성이다. 뉴턴의 중력에 따르면, 그 궤도는 닫힌 타원이어야 한다.
그러나 실제로 관찰된 것은 수성의 근일점이 회전할 때마다 태양에 가깝다는 것이다. 진동 폭은 비록 작지만, 한 세기의 축적을 거쳐 이미 관측할 수 있는 수준에 이르렀다. 이 현상은 뉴턴 중력 공식의 계산 결과와 일치하지 않지만 아인슈타인의 중력장 방정식과 완전히 일치한다.
일반 상대성 이론은 점차 받아들여지고 있지만, 창시자인 아인슈타인은 중력장과 전자기장을 통일하려 했으나 수없이 실패했다.
우리는 보이지 않는 공간에 실제 전자기장이 존재한다는 것을 안다. 전자기장은 전자파의 형태로 에너지를 전송한다. 가장 작은 에너지 가방은 우리가 흔히 말하는 광자입니다. 이 현상은 아인슈타인이 먼저 발견한 것이다.
이 경우 중력장은 전자기장, 중력파, 최소 양자장과 비슷합니까?
아인슈타인은 중력파의 존재를 예언했지만, 그는 가장 작은 중력 양자장을 상상할 수 없었다. 공간은 연속적이어야 합니다. 어떻게 양자공간이 있을까요? 중력장의 공식으로 추론할 수 없습니다.
아인슈타인 이후 양자역학이 발달하면서 Marwit 이라는 젊은 과학자가 이 문제를 해결했다.
우리는 마비트의 발견을 하나의 사고 실험으로 설명했다. 중력장이 보이지 않기 때문에 작은 공간, 즉 중력장을 관찰해야 한다고 가정해 봅시다. 편의상, 우리는 안에 미세한 입자를 마크로 넣었다.
하지만 하이젠버그의 불확실성 원리에 따르면 미시입자는 오랫동안 공간의 어느 한 지점에 머무를 수 없고, 언제든지 도망칠 수 있고, 공간이 작을수록 입자의 운동량 변화가 커질수록 휴대할 수 있는 에너지도 커진다.
무한히 작은 공간, 무한한 에너지, 친숙하지 않나요?
네, 무한한 작은 영역 안의 입자는 공간을 블랙홀로 붕괴시킬 수 있습니다. 블랙홀이 나타난 이후로 입자와 그 공간은 사라지고 공간도 존재하지 않는다.
즉, 무한한 작은 공간은 존재하지 않고, 공간은 전자기장과 마찬가지로 자기만의 양자 잣대를 가지고 있다는 뜻이다. 공식에 대입하면 양자공간의 길이는 10 (-33) cm, 플랑크 길이라고도 합니다.
아무것도 존재하지 않기 때문에 플랑크 길이 이하의 공간에 들어갈 수 없다.
무한한 공간이 없기 때문에 공간이 연속적이지 않다는 뜻입니다. 우리가 흔히 보는 넓은 영역은 미시적 차원에서 수많은 플랑크 길이의 양자 공간으로 이루어져 있습니다.
지름이 10 (-33) cm 인 구슬로 만든 그물이라고 간단히 생각할 수 있습니다. 이 그물들은 자력선처럼 엇갈려 우리의 공간을 형성하고, 우리 모두는 그 속에 살고 있다.
중력 효과는 물질이 구슬망과 상호 작용하는 결과이며 전자기장에서 전자의 움직임과 유사하며 중력의 전파는 구슬을 통해 전달된다.
여기서 주목하세요, 문장 중 말하는 공간은 본질적으로 시간과 공간이며 공간과 시공간의 결합입니다. 이 일반 상대성 이론은 이미 증명되었다.
그래서 우리가 매일 인식하는 개인의 시공간은 미시 세계에서는 존재하지 않는다. 이것은 단지 우리가 세계에 대한 거친 인식의 결과일 뿐이다. 이것은 육안으로 볼 수 있는 매끄러운 대리석 평면과 비슷하지만 현미경으로 보면 매끄러운 표면이 바로 도랑이 솟아오른다.
중력도 존재하지 않습니다. 우리가 사는 양자장은 무수히 많다. 그것이 우리가 흔히 말하는 시간과 공간이지만, 우리가 이전에 생각했던 것과는 크게 다르다. 세계의 본질은 각종 양자장의 요동과 상호 작용이며, 다른 것은 없다.
자, 오늘의 공유는 여기까지입니다. 다음에 뵙겠습니다!