物理是一门神秘而奇怪的学科,不信请看下面这些事实。你感到困惑吗?科学家会试着帮你理清一些头绪。
即便太阳由香蕉构成,依旧会像现在一样热
众所周知,太阳表面温度奇高。太阳之所以像个大火炉,是因为巨大的质量产生巨大的引力,结果,让太阳核心承受了巨大压力。举例来说,你给自行车打气时,打气筒会热起来,这是因为压力使得打气筒的温度升高。所以说,巨大的压力会产生巨大的热量。如果你用相同数量的香蕉替代氢,把它们高高挂在天空,会产生相同的压力,进而带来同样高的温度。因此,无论太阳是由氢元素还是由香蕉构成的,太阳表面温度都不会有太大区别。
“香蕉”太阳内部压力产生的热量可能同真正太阳的热量一样。不过,如果太阳不是由氢构成,保持太阳运转的聚变反应可能会趋于停止。所以,由香蕉构成的太阳会从最初的奇热迅速降温,而不像现在的太阳,已然燃烧数十亿年时间。
构成人类的所有物质可以挤压成糖块大小
在一个原子内部,99.9999999999999%都是空的。如果把你握紧曲的拳头比作愿,子核,那么愿子就如同圣保罗大教堂一样大。要是这个原子碰巧是氢原子,那么它就只有一个核外电子,这个电子就像一只飞蛾般在空荡荡的教堂里飞来飞去。如果把构成全世界所有的人的一切原子“使劲”挤压在一起,消除原子内部和原子间的空隙,由此产生的物质质量可达50亿吨,但却只有糖块大小。顺便提一句,中子星上确实在发生这样的事情。中子星是超新星爆发后形成的,密度极大。
几乎整个宇宙都“失踪”了
茫茫宇宙可能有超过1000亿个星系,每个星系又有1000万至1万亿颗恒星。太阳是一颗相对较小的恒星,大多数恒星都比太阳质量大得多。宇宙中存在着大量可见物质,但是,它们只占宇宙物质总量的2%左右。由于引力的缘故,我们知道宇宙中存在着更多的看不见的物质。一部分物质被称为“暗物质”。暗物质的数量大概是普通物质的6倍。让事情变得更加复杂的是,剩余的物质被称为“暗能量”。为了说明宇宙没完没了的膨胀,科学家只能用暗能量来解释。然而,没人知道暗物质或暗能量究竟是什么东西。
光并不总以飞快的速度传播。有些物质传播速度会超过光速
光在真空中的速度是始终不变的:每秒30万千米。但是,光并不总是在真空中传播。例如,在水中,光的速度是在真空中的3/4。根据记录,最慢的光的传播速度为每秒17米——当铷冷却至接近绝对零度(约零下273摄氏度),此时会形成被称为“玻色一爱因斯坦凝聚态”的奇特物态。按照相同的方式,人们甚至可以让光的传播完全停滞。
在核反应堆,某些粒子的速度慢得惊人,常常只相当于光速的一小部分。如果它们穿过会令光速减慢的绝缘介质,这些粒子的传播速度反而会比光速快。一旦发生这种情况,它们会引起被称为“切伦科夫辐射”的蓝辉光。切伦科夫辐射与音爆存在相似之处,不过前者有光。这也是核反应堆会在黑暗中发光的原因。
存在无限个宇宙
根据当前的标准宇宙学模型,人类可以观测到的宇宙——由数千亿个星系构成,星系内恒星数量达到近万亿颗——只是所存在的数量无限大的宇宙其中之一,就像是无数肥皂泡中的一个。不仅如此,我们还能够计算出距离我们最近的另一个宇宙到底有多远,只能说二者间的距离远得超出我们想象,因为没有人会对10的10次方的28次方米这个数字有形象的概念。
黑洞并不是黑色的
黑洞确实很黑,但它们并不是黑色的。它们也会放射出光线并且涵盖整个光谱,其中就包括可见光在内。这种辐射被称之为“霍金辐射”,正是著名的物理学家斯蒂芬·霍金第一个提出这种辐射的存在。
由于一直向外放射光线,黑洞的质量不断流失。如果未能获得另一个质量源维持“生命”,黑洞将最终蒸发殆尽。所说的另一个质量源包括星际气体或光线在内。与质量更大的黑洞相比,质量较小的黑洞辐射速度更快。正如一些理论所预测的那样,如果大型强子对撞机通过粒子对撞创造出微型黑洞,它们几乎立即蒸发掉。科学家能够通过辐射观察到黑洞的消亡。
粒子可瞬间影响宇宙另一侧的“兄弟”
当负电子遭遇其反物质“双胞胎兄弟”正电子时,二者便会以一道微小的能量闪光形式走向毁灭,与此同时,两个光子则从爆炸闪光中飞出。光子、夸克等亚原子粒子拥有一个相同的特性,即“旋转”(其实它们并不是真的旋转,只是其表现出的行为说明它们似乎在旋转)。当同时形成时,它们的“旋转”方向呈相互抵消之势,比如一个按着顺时针,另一个则按着逆时针。令人奇怪之处在于,如果其中一个突然改变旋转方向,它的“双胞胎兄弟”也将立即按着与之相反的方向旋转,即使它的这个“兄弟”位于实验室的另一侧。同样道理,如果两“兄弟”间隔着茫茫宇宙,它们也是可以相互影响的。移动速度越快物体质量越大
如果飞快奔跑,你的体重会增加。当然了,这种增加并不是永久性的。实际上,这种体重增加非常短暂,增加幅度也微乎其微。光速是宇宙中的速度极限。如果一个物体以接近光速的速度移动,即使你再推它一把,它的速度也不会继续增加。如果赋予它额外的能量,这些能量最后也会进入别的地方。
实际上,这些能量最终转换为质量。根据相对论,质量与能量等价。你赋予物体的能量越多,它的质量就变得越大。人类的奔跑所能增加的质量可以忽略不计,即使是百米飞人博尔特,他在奔跑和静止时的体重也不会有明显的差异。但假若他的速度接近光速,那就大不同了。
责任编辑 庞 云