我們現在所知的物理法則是否適用於整個宇宙?

醉憙歡


我們的宇宙不僅大無外,小無內,無邊無際,而且還存在不同維度的空間。而不同的空間有著自己不同的運行規律和程序。

比如人類所在的地球就被稱為三維世界,大多數生命智慧也在3維水平,而某些外星文明可能介於5~6維之間,而中國的佛菩薩體系的智慧水平在10維以上。

不同的空間組成結構不同,物質不同,運行規律不同,自然法則有所差異。比如地球人認為光速是最快的,但是在10維空間裡,光速可能連他們那裡最快的速度5%都不到……。所以人類需要空杯心態,不能夠抓住地球的法則不放,任何未知的空間萬事萬物及法則都用地球標準去衡量,那自然我們就會錯誤理解其他維度的存在狀態。

就好比人類身體是由肉體和靈體融合而成的,那如果其他高維度空間有生命沒有肉體只以靈體的方式生存著(空間生存環境決定的),那我們看待那個世界的大多數經驗法則可能就錯了。



一花一世界一景一菩提


其實可以這麼想:如果你通過實驗數據發現某個物理基本定律不適用於整個宇宙,那恭喜你,你可能要得諾貝爾獎了,別忘叫上我!

嚴肅點說,物理基本定律必須是普遍使用的,不僅在任何地方適用,而且在任何時間都適用。但這裡要小心,如果你不是做理論物理的,你接觸的很多所謂定律並不是基本定律,所以不一定是普適的。比如你說所有恆星的軌道都是圓或橢圓,這就不是普適的。雖然它在很多恆星系中都成立,但這只是在小尺度下牛頓引力的現象學。所謂現象學(唯象學)是指從基本理論出發預測出的在一定的物理系統中的實驗表徵。記住:現象學不是普適的!

那什麼是基本定律呢?舉幾個例子:第一個,光速在所有慣性系下都是同一個固定值,30萬公里每秒。第二個例子,慣性質量等於引力質量。第三個例子,物理實驗結果不因座標系的變化而改變。如果你發現在宇宙某處或某時這其中某個定律不適用了,千萬要告訴我,我願與你分享豐收的喜悅!


AI小離


歷史永遠有後來者,理論永遠等著被推翻和重建。

圖注:類星體PKS 1127-145的X光圖像,距地球約100億光年 版權:美國宇航局

據國外媒體報道,澳大利亞新南威爾士大學的物理學家研究顯示,一個名為微細結構常數的物理學常數在不同的宇宙方向上存在細微的差 異,它或許將顛覆一種我們深信不疑的觀點,那就是物理定律“放之宇宙皆準”。有關研究論文刊登在美國《物理評論快報》(Physical Review Letters)。

宇宙學中有許多具有爭議性的話題,其中一個便是:為什麼一些最基本的宇宙常數似乎偏好生命現象,從而創設了那些恰好適合生命成長的環境出來?微 細結構常數(常用α表示)便是這樣的一個例子。這是一種電磁耦合力常數,其數值大約等於1/137.0359。如果α的值增大或減小4%,宇宙中的恆星將 不能夠產生碳和氧,這樣的結果便是宇宙中將不可能出現今天我們看到的生命景象。但是一項最新研究卻顯示了其中更加複雜的機理。科學家們發現,α的值在不同的宇宙方向上,在數十億年前,存在輕微差異。具體來說,其值在北半球天空稍小,而在南半球天空稍大。對此的一種可能解釋是微細結構常數可能在空間中存在連續的變化,而其變化都對生命的存在意義重大。


但是物理法則都是從觀測中慢慢修正的,牛頓的幾個定律法則依然適用於太陽系的天體觀測,但是無法解釋黑洞等現象,相對論可以解釋絕大部分宏觀物理現象卻和量子力學互不想通。所以隨著人們觀測、實驗手段的進化,現在的我們掌握的物理法則會越來越接近宇宙真實的物理法則。




至少在目前,人類能接觸到的,會對人類生活產生影響的這部分宇宙中,物理法則暫時還沒有發現反例,還能夠適用。

宇宙真理與科學


用簡明扼要的語言來描述我們所處的宇宙,和宇宙規律本身的話


138.2億年前的宇宙大爆炸,誕生了時空和物質這些可以感覺和看到的東西,但在時空和物質的深處,還有著伴隨大爆炸誕生的宇宙規律,這些規律包括但不限於哈勃常數,核聚變質能轉化率,甚至是1+1=2。

人類文明的進步,完全就是靠發現再利用規律進步的,牛頓系統總結歸納了早期的引力和力學以及光學,這些成果後來被人類用來預測天體運行和指導工業革命,但牛頓的總結出來的物理法則並不是絕對正確的。

19世紀末到20世紀初,牛頓的經典物理學在強引力和近光速運動狀態下,失效了。

愛因斯坦的相對論和玻爾等人的量子力學,在新的環境下,取代了經典物理學,後來的人類又根據相對論和量子力學,發展出了人造衛星的計算機,百年後的今天,我們仍然在享受現代物理學的紅利。



從經典物理學到現代物理學,人類發現並掌握的宇宙規律越來越多,但科學界很清楚,目前掌握的所謂“宇宙規律”遠不是宇宙規律的全部,在下一代對撞機裡,在宇宙的深處,肯定還有一些宇宙規律等待人們去發現。

目前人類掌握的物理定律,只是宇宙規律的無限近似,甚至只是可觀測宇宙內的無限近似,相對論和量子力學在引力方面的矛盾,以及遲遲沒有被納入框架的引力,甚至還有物理學界為之奮鬥了半個多世紀後的統一場論。


這些都是物理學的侷限性,同樣也是人類文明的侷限性


宇宙觀察記錄


如果你真的瞭解了宇宙的浩瀚,就會明白人類有多麼渺小,渺小得甚至無法用“渺小”兩字來形容!

我們現在所知的物理法則不可能適用於整個宇宙,這點很容易理解,因為適用於整個宇宙的物理法則就等於終極至理,萬物至理,而由於科學具有可證偽性,永遠沒有盡頭,所以科學並不存在終極至理,科學是永遠向前發展的!

理論上如此,實際上也是如此!

人類科學總是在不斷突破各種認知侷限性的道路上向前發展的,而無論到什麼時候,人類總會存在認知上的侷限性!

最典型的例子,牛頓的經典力學曾經一度被認為統治了“上天下地”,但隨著人類科學發展,經典力學的侷限性逐步凸顯出來!

愛因斯坦相對論的橫空出世讓我們明白了,經典力學只適用於低速低引力世界,在亞光速世界經典力學就不再適用了,只能用相對論!

說白了,牛頓經典力學只是相對論的一個特例,是相對論在低速世界的近似值罷了!

而相對論也不是萬能的,它就不能詮釋量子世界(微觀世界),與量子力學並不能兼容。所以,可以預見的是,必定存在更高一級的理論代替相對論,比相對論更加普適!

不要說現有物理法則適用於全宇宙了,現有物理法則連黑洞都不能詮釋,一旦越過黑洞事件視界,現有的所有物理法則都會失效!


宇宙探索


肯定不適用;

宇宙中什麼東西都有,且有很多是人類不瞭解,且不可能瞭解的;

例如:

黑洞,就是人類無法瞭解的東西了。

物理:

只適用於地球絕大多數的人類;

並不是全部人類,

例如:

唯心論者;

形而上學;

巫師巫婆;

等;


荷村公


  • 首先說一個一般意義上的判定:物理法則不一定都適用於整個宇宙。

  • 但從邏輯上講,任何法則都只是無窮趨近於這個宇宙的真實情況,而不會是絕對完全適用。

當然,我們的判斷能力也是有限的,我們沒有辦法即時證實或證偽一個法則。而且我們也受到我們認知能力和了解宇宙現實的能力的限制,因此要回答這個問題還真不容易。


那我們舉幾個例子:

例子1:狹義相對論

狹義相對論所謂“狹義”,在英語裡面是用的“Special"一詞,意思是“特殊”或者“特定”,這個含義實際上說明“狹義相對論”只是一個特殊的法則,或者說適用於特定條件的法則。(在法語中則是“restreinte”,意思是受限的“相對論”)。

其實我們物理學上的很多法則具有非常強的限定條件,也就是說,我們學到的很多法則並不是嚴格為我們的世界和宇宙“量身定製”的,而是為某個比較接近我們的宇宙的“特定宇宙”“量身定製”的。這種情況就發生在狹義相對論中提到的各種法則上,諸如用於描述尺縮和時間膨脹的洛倫茲因子,並不完全適用於非閔可夫斯基時空。

閔可夫斯基時空是沒有時空扭曲和引力的平直時空。

非閔可夫斯基時空就很多了,我們所在的時空是其中一種。因此,洛倫茲因子不一定嚴格適用於包括我們的宇宙在內的其它類型的宇宙。但如果放鬆一點點呢,我們的宇宙的局部可以大致等效於閔可夫斯基時空,那麼就可以在局部使用狹義相對論中間的一些法則和公式。

愛因斯坦顯然也是瞭解到了這種“不符合事實”的情況,所以他才繼續研究,把相對性理論推廣到了更多類型的時空,並期望包括我們所在的這個時空。而在他那個時代,我們對我們的這個宇宙的理解似乎大體上相當於閔可夫斯基時空加上引力現象。於是愛因斯坦基於這個前提,找到了一個比較確切地描述這種“閔可夫斯基時空+引力”宇宙的理論,稱之為“廣義相對論”。



例2:廣義相對論

但實際上“廣義相對論”的瑕疵逐步突顯,它內生不能解釋量子現象,也形式上也並沒有細節反映我們宇宙中普遍存在的電磁現象,更不能詳細闡述後來才發現的暗能量,雖然廣義相對論場方程粗略地把後兩者都納入到了方程當中。例如電磁現象可以被籠統地歸於宇宙的總能量,電磁能量的傳遞也可以歸為宇宙的總動量通量,暗能量可以被解釋為宇宙學常數λ或者φ。

通過設定廣義相對論方程當中的不同參數可以得出不同類型的宇宙的一些具體特徵。但我們這個宇宙的特徵是非常複雜的,並非簡單設定方程中的參數就可以描述。更麻煩的是,到現在為止我們還沒有找到一種兼容廣義相對論場方程的方式來擴展出一個新的公式來描述量子現象。不是簡單地把薛定諤方程帶入廣義相對論就能搞定的。這牽涉到確定的經典態信息與不確定的量子態信息之間的轉換。(有研究稱可以將量子位進行扭曲從而將薛定諤方程潛入愛因斯坦場方程,但仍然只是一種假說)。

上圖:通過扭曲量子位來實現薛定諤方程與愛因斯坦場方程的關聯的假說。非閔可夫斯基時空中可以用來等價量子位的希伯特空間也可以像時空一樣被扭曲來使用,這樣似乎解決了問題。【希伯特空間就是(多維)向量空間。】這似乎是一個有趣的想法。信息在扭曲的時空中自然也需要扭曲著看。


因此,到目前為止,我們還沒有看到廣義相對論的核心法則(理論)趨近我們已經知悉的各種現象(量子現象+暗能量)的迭代(法則)理論。


例3:牛頓力學

如果說上面兩個理論太深了點,那麼我們來看看通俗易懂的牛頓力學的遭遇。牛頓力學實際上已經是各種科普當中用於說明科學的“證偽”特徵和理論演變過程的典型例子。

牛頓力學基於對日常條件下或者如日常局部雨中中力學規律的總結而給出了一些“法則”,但隨著人類的探索活動的發展,人類對高速運動的涉足使得牛頓力學的法則不再適用於高速運動現象廣泛存在的宇宙局部。因此新的法則出現了,如相對論就替代了牛頓力學來解釋宇宙的規則。

那些在低速下非常微不足道的因素在高速運動條件下迅速增大,達到我們無法忽視,於是原有法則被“證偽”了,新理論不但能夠解釋新狀況還能夠解釋老狀況——也就是能夠覆蓋原有的法則還能解釋新現象。

牛頓力學雖然被證偽,但之所以被我們作為物理學入門的理論,僅僅是因為它的法則與我們的日常生活經驗比較貼近容易理解。照理應該跟初中生們直接講相對論,但顯然它們可能會非常難理解,包括還缺乏一些數學知識,所以只能從簡單的直覺性的牛頓力學開始。


總結

法則實際上只是人類認識的總結,並不一定就是世界的真相。

或許我們現在認識到的一些理論在未來還是會經歷類似的證偽過程。

所以我們現在所知的物理法則不一定可能適用於整個宇宙。


小宇堂


原創思想,我們現在所知的物理法則主要適用於我們就可以了,而是否適用於整個宇宙的就不知了。因為宇宙還是有著許許多多的未知物理因素性的,而就不能認為我們所知的這些物理法則是適用於這些未知的或不明的物理性法則了。或者說,我們現在所知的這些物理法則,只是適應著我們現在的這個智能性的自然性模式出來的了。或許如果是有著其它的文明性外星人的存在而就不適宜了,而不能適宜著其它的文明性的自然性發展出來的這些物理法則了。但不知是不是這樣的認為,而下面就交給磚家們繼續的討論吧!


踏浪而來37326050


只有數學和哲學適用整個宇宙,物理一直是在不斷前進過程中,從地心說到日心說、星系說、再到宇宙模型、宇宙奇點論,人類對世界的認識永遠是知道的越多,不懂的越多,物理更是如此,不斷用新原理包含老原理。目前的發現只是對宇宙的部分認知,就是說在特定條件下成立而已。

舉例吧,當年絕對真理的萬有引力只是相對論時空理論的一個直觀解釋,根據相對論,引力其實是時空扭曲引起物質相互靠近。


冰日曖陽


不能,因為不能精細,如稱象的稱不能稱螞蟻;二力真正的平衡了其是表達的是支點的應力範圍,把平衡兩端的情調做的精細精緻了,其實是薛定顎的貓――有差別(上看稱);沒有絕對,永遠都只是相對上的大體是一致的,絕對是永遠沒有變量的,而相對永遠是抽象與混沌的結合。


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