宇宙|宇宙和粒子一般大?先别嗤之以鼻,看完很可能会刷新你的认知


宇宙 , 字面意思就是无边无际 , 也是我们生活这个空间所能意识到最大的时空存在 。 宇宙有多大我们没有人知道 , 最客观的分析说法是不小于900亿光年 。

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宏观地球
粒子 , 是我们对极小物质的统称 , 包括原子、中子、质子、夸克等 。 而基本粒子 , 是指不可再分割的粒子 。 以前认为夸克是最小的粒子 , 后来又发现更小的费米子和玻色子等 , 因此还没有最终的共识是什么 。 基本粒子虽然极小 , 但总有一个尺寸吧 , 根据弦理论 , 最小的基本粒子应该是一维的弦 , 其长度为普朗克尺寸(10^-35米) 。
插个题外话 , 小于普朗克的尺寸或者小于普朗克时间的参数 , 被认为是没有任何意义的 , 这个怎么理解呢?你可以认为是对于人类是不存在的 , 无法测量与感知 , 一切规则认知均将失效 。

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普朗克尺寸
回归正题 , 一个900多光年 , 一个10^-35米 , 两者相差何止千万倍 , 甚至差距超越了人类认知的极限 , 它们有可比性吗?
我们这个世界是一个三维的世界 , 我们的真实能触摸到的也只有长宽高 。 当然 , 爱因斯坦在狭义相对论中基于闵可夫斯基空间概念 , 提出了四维时空的概念 , 也就是在三维空间加上时间这一个维度 。 时间是我们能感知到一种东西 , 我们可以感觉到流逝 , 但却无法控制 。

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四维空间模型——超正方体
如果时间算是第4维的话 , 那么是否存在其他更高维度呢?但是人类寻找这么久以来却一无所见 。 量子力学兴起以后 , 人类对微观的世界有了更深刻的理解 , 原来微观世界中竟然有着与宏观世界不一样的规则 , 这些规则让我们人类常见的逻辑推理失效!因此有人基于此 , 提出了一个多维空间的模型 , 这个理论认为更高维度的世界可能被卷缩在微观世界中 。 宏观世界是微观世界构造出来的 , 然而宏观世界的规则竟然不适用于微观世界 , 这或许就是微观世界中有一些超越宏观世界的法则 , 这些法则只存在微观世界中 。 因此 , 可能可以通过对粒子微观世界的研究 , 就有可能窥探到比宇宙更高维世界的奥秘 。

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多维空间示意
不管是现在热门的量子纠缠原理 , 还是宇宙大爆炸的致密奇点 , 都完全超越了我们的想象 。 在宏观世界中 , 你无法想象宇宙无穷的物质怎么压缩成一个微小的颗粒 。 而在微观世界中 , 这确实有可能的 。 无论是原子之中超过99%的空间都是虚空 , 还是更小的粒子 , 它们内部结构绝大部分都是空的 。 实体存在的东西 , 到底分解到什么程度才是真正不可分解的全实体粒子呢?

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数学几何方式表示多维空间
以前我曾经在另一篇文章计算过 , 原子的直径大概在10的负10次方米 , 那么一个原子的体积约:V1=(4/3)πr^3=4.187×10^-30(m3);而以普朗克尺寸为基准的基本粒子 , 它的体积大概是:V2=(4/3)πr^3=4.187×10^-105(m3) 。 V1/V2=4.187×10^-30/4.187×10^-105=10^75 , 也就是说原子体积约为基本粒子体积的10^75倍 。 如果对这个数字没有什么概念的话 , 可以告诉你这几乎是宇宙中所有原子的数量级 。

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