物理學家拍攝原子,現代物理學陷入危機

Mondo 科學 更新 2024-01-29

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最近,一項研究表明,物理學家已經學會了通過拍攝其中乙個原子的X射線來拍攝單個原子。 這意味著現在可以非常詳細地看到原子,從而可以區分它們的狀態。 您可以確定它是否屬於鐵、矽或其他元素。 為了理解這一進展的規模,值得一提的是,不久前,來自實驗室的X射線可以在單個影象中捕獲至少10,000個原子。

當愛因斯坦年輕時,萬物都是由原子組成的理論只是乙個假設。 今天,它們已被證明存在,我們知道它們是如何工作的。 在此基礎上,他們創造了核能,他們明白了恆星燃燒的原因。 雖然,事實上,這都是近似知識。 最近的另一項研究質疑了原子核結構的理論。

物理學家決定測量質子和中子的結合力。 在這個過程中,他們使用了氦-4。 根據乙個成功的理論,當氦核受到外部影響激發時,它們會不斷增加,直到其中乙個質子跳出來。 現在這個實驗已經在實驗室裡完成了。 預計氦核只會增長兩倍。 物理學上的差異是巨大的。

畢竟,如果我們不了解實驗室中發生的事情,就不可能解釋空間物體正在發生的事情。 另乙個最重要的發現是發現了引力波的雜訊輻射,引力波不是由分子的振動產生的,而是由時空本身的振動產生的。 這種雜訊很難與許多其他雜訊和引力效應隔離開來。 六個科學家研究小組已經研究了大約十五年,觀察了最強大的輻射源——脈衝星。

儘管如此,科學家們還是發現了一種最初在理論上顯而易見的現象。 這是解開暗物質本質的又一步。 此外,這一發現再次證實了相對論的有效性。 儘管有這些發現,但科學界越來越多地聽說物理學危機已經到來。 這都是因為許多人認為科學與先前為物理學提供可靠性的經驗方法之間存在矛盾。

這種情況可謂是死胡同。 科學家聲稱需要使用大型強子對撞機來發現超對稱粒子。 這不僅是物理學的勝利,而且也不會質疑科學家迄今為止所做的工作。 約瑟夫·利金(Joseph Likin)等著名科學家曾說過,如果不發現超對稱性,那麼我們對量子力學的基本理解正規化就會崩潰。

反正八年過去了,她還是沒有找到。 五十年前,物理學家完成了基本粒子結構和相互作用的非常全面的標準模型。 從那時起,他們一直在進行實驗觀察,將資料擬合到幾個基本理論中。 一些推測性的細節仍然可以在實驗中找到。 例如,上帝粒子在上世紀中葉被**出來,而在2024年,希格斯玻色子被探測和測量。

在全球範圍內,還沒有任何東西可以反駁宇宙的結構,其中引力是主要力量。 我們仍然使用愛因斯坦的廣義相對論和吸引力理論來解釋一切。 然而,與這些理論的矛盾在數量上繼續增加。 望遠鏡觀察行星軌跡的偏差,有時稱為引力透鏡或愛因斯坦交叉。

當然,我們可以將火箭發射到太空,並將太空飛行器傳送到其他星球。 但這是由於還原論的簡單化思想,即一切都是由較小的元素組成的,並且乙個元素是從另乙個元素推導出來的。 正是這種方法導致了宇宙中最小粒子的能級與最大物體的能級之間的不相容性。 引力理論和模型根本不相容。

如果我們將這個理論應用於基本粒子,結果將完全是無稽之談,在計算上是荒謬的。 物理學中最重要的問題仍未解決。 無法通過在基本粒子水平上觀察到的相互作用來解釋引力的本質是還原論的失敗。

我們觀察到宇宙正在加速膨脹,單個物體不在它們應該在的地方。 事實證明,顯然,某些品質沒有被考慮在內。 從理論上講,暗物質就是這樣產生的,但它永遠不會被發現。 標準模型和理論之所以沒有被否定,是因為沒有其他方法可以同樣有效。

多元宇宙理論試圖在數學上規避存在的不一致。 他們甚至提出了巨型粒子、軸突和惰性中微子等粒子。 現在停滯不前的物理學版本表明科學本身已經發生了變化,但方法保持不變。 大型強子對撞機足以探測到希格斯玻色子,但下一步還不夠。 計畫對其進行現代化改造,將加速環從 27 公里增加到 100 公里。

施工複雜且昂貴。 初始預算估計為150億歐元。 所有這些情況都使情況複雜化:本應使我們走得更遠的實驗越來越少。 在這種情況下,有必要不要連續測試所有理論,而是要仔細選擇它們。 因此,在過去的半個世紀裡,沒有發現任何以前未知的新東西。 我們現在需要的不是新的假設,而是新的方法和途徑,可以像愛因斯坦曾經做過的那樣,帶領現代科學走出死胡同。

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