6個著名的悖論,困擾科學家數百年的時間, 每一個都讓我們感受到科學的無盡魅力

漫酱~ 2023/01/05 檢舉 我要評論

在人類科技發展的道路上,出現了很多偉大的物理學家,這些物理學家為人類科技發展起到了重要的作用,比如說牛頓、愛因斯坦、伽利略、哥白尼、霍金等等,人類科技能夠有如此之快的發展速度,和這些偉大的科學家有著密切的關系,牛頓出現以后給人類打開了宇宙的大門,讓人類知道了宇宙運動的基本定律,愛因斯坦出現以后,給人類探索宇宙指明了方向,現在人類探索宇宙基本上都是按照愛因斯坦的理論進行的,通過愛因斯坦的理論,人類發現了黑洞,發現了引力波發現了重力波等等,人類在短短幾百年的時間內,從馬車發展到汽車,在發展到火箭,科技轉變的速度超出我們的想象。

不過這僅僅是人類發展的開始,未來隨著人類科技的進步,人類將會變得越來越強大,現在我們已經能夠走出地球探索宇宙,當人類看到宇宙之后,人類的好奇心被宇宙的浩瀚所吸引,人類想要知道宇宙到底有多大?在宇宙中除了地球生命之外是不是還存在外星生命?帶著這些疑問,人類走上了探索宇宙的道路,不過隨著人類對世界的了解不斷加深,很多科學難題也漸漸地出現在了人類的面前,在科學界存在6個著名的悖論,悖論其實是一種導致邏輯矛盾的命題,這種命題如果承認它是假的,那麼它又是真的,到現在為止,這6個著名的悖論一直困擾著科學界,下面我們就一起來看看這幾個悖論都是什麼?

第一個悖論——上帝悖論

上帝代表著無所不能的造物者,在很久以前,很多人都相信上帝存在世界中,不過有一位智者提出這樣一個問題,讓很多人都陷入了沉思,這個問題是:上帝能夠創造出一塊他自己也搬不動的石頭嗎?如果上帝能夠創造出這樣一塊石頭,那麼就說明這塊石頭上帝也搬不動,這就證明了上帝并不是無所不能的,如果回答不能,那麼上帝就無法創造出這塊石頭,這也證明了上帝依然不是全能的,這就是著名的上帝悖論。其實所謂的上帝悖論是有神論者和無神論者的爭執,有神論者認為,這個問題本身就存在一定的矛盾,是沒有任何意義的,但是無神論者認為,這就是最典型的反證法,假設上帝是全能的,再推導出相反的結論,來證明上帝并不是全能的。

到現在為止,這個悖論也沒有正確的答案,有神論者認為,上帝創造了我們的宇宙、創造了我們的世界,無神論者認為我們的宇宙并不是上帝創造的,雙方各執一詞,由于我們誰都沒有見過上帝,所以可以認為上帝是不存在的,但是我們的宇宙又是神秘的,除了上帝還有誰能夠創造出這麼奇妙的世界?曾經著名的物理學家愛因斯坦在晚年的時候也開始研究神學,而且在醫院的時候,他還寫了一本回憶錄,上面的大概意思是:上帝創造了我們的世界,上帝控制著我們的一切,雖然有很多人不相信上帝存在,但是面對浩瀚無窮的宇宙,我們該如何解釋它是如何誕生的?未來隨著人類科技的進步,說不定我們能夠解開這個秘密,希望這一天能夠早日到來。

第二個悖論——費米悖論

費米悖論到底是什麼意思?簡單來說,在宇宙中,有無數個星系,每個星系中又包含了無數個恒星和行星,在這麼多的恒星和行星當中,即使出現生命的機率是很低的,但是由于行星的數量很多,所以外星人存在的機率是很高的,費米是一位物理學家,在一次聚餐中,他和同事們一起聊漫畫,上面畫著外星人從飛碟中走出來,手里拿著從紐約市偷來的垃圾桶,這時候費米提出了一個問題:這些人在哪里?這就是費米悖論的由來,費米悖論認為,從理論上來說,如果人類能夠用100萬年的時間飛往銀河系的任何星球,那麼外星人比人類早進化100萬年,它們就應該已經到達地球了,但是這麼多年過去了,我們并沒有發現外星人。

難道說外星人不存在嗎?

根據科學家的研究我們能夠知道,在我們的銀河系中,大約存在1000億到4000億顆恒星,400億到1000億顆行星,而我們的地球只是眾多行星當中的一顆,既然地球這顆行星能夠誕生生命,那麼為什麼其它行星無法誕生生命呢?這顯然是不可能的。

科學家認為,如果一顆行星能夠滿足生命誕生的三個基本條件,那麼這顆行星誕生生命的可能性就會很大,既然地球能夠滿足生命誕生的基本條件,那麼就說明其它行星也能夠滿足生命誕生的基本條件,而且根據科學家的推測,我們的宇宙誕生于138億年前,在138億年前,有一個奇點發生了爆炸,奇點爆炸以后,我們的宇宙開始膨脹。

在宇宙大爆炸10億年后,宇宙中的天體開始形成,也就是說在宇宙大爆炸10億年后,宇宙中第一批行星開始誕生,而我們的地球誕生于46億年,這說明地球并不是最早誕生的一批行星,按照地球生命的進化速度來看,在其它行星上面,應該已經出現了比人類文更加高級的文明,為什麼這些文明不來地球呢?就算是這些文明不來地球,那麼它們在銀河系中發展科技,人類也應該能夠觀測到它們,不過人類觀測了銀河系幾百年,一直都沒有發現外星人,這讓很多人懷疑,外星人是不是真的存在?目前科學家也無法給出準確的答案,未來隨著人類科技的進步,說不定我們能夠解開這個秘密。

第三個悖論——祖父悖論

祖父悖論是由法國科幻小說家赫內.巴赫.札維勒提出的,他認為如果你能夠回到過去,在自己出生之前把自己的祖父殺掉,那麼這個舉動就會產生一系列矛盾,你回到過去殺了自己的祖父,那麼你的祖父就不會生下你的父親,而你的父親也不可能生下你,既然沒有你,那麼你是如何殺掉自己祖父的?其實這個悖論在科學界有兩種解釋,不少科學家認為,當我們開啟時間旅行回到過去之后,其實并沒有回到我們這個世界的過去,而是到了另一個平行宇宙中,我們殺了的祖父其實并不是我們宇宙中的祖父,而是另一個平行宇宙中的祖父,當我們殺了平行宇宙中的祖父時,在那個平行宇宙中,就不會有你的存在,但是這并不會影響到我們的宇宙。

所以我們殺掉的祖父和我們原本的祖先其實并不是一個人,如果平行宇宙真的存在,那麼這個解釋就是完美的,只不過到現在為止,科學家還沒有找到平行宇宙,除了這個解釋之外,科學界還有另一種解釋,那就是我們根本無法殺掉自己的祖父,當我們開啟時間旅行回到過去之后,我們只能夠作為第三視角去看過去發生的事情,過去的人并不會看到我們,我們也無法觸碰過去的人和物,就像我們看電視一樣,只能夠觀看,并不能夠改變電視里面的內容,如果按照這個邏輯來看的話,那麼我們只能夠看看年輕時的祖父是什麼樣子的,如果是這樣,那麼也就不存在祖父悖論了。

第四個悖論——特修斯之船

特修斯之船最早出現在普魯塔克的記載中,它描述的是一艘能夠在海上行駛幾百年的船,隨著時間的推移,這艘大船上面的零件會不斷的老化,人們不得不持續的給它更換甲板、零件、設備等等,最開始的時候,人們只會更換一塊甲板,隨著時間的推移,人們更換的東西會越來越多,當最后一塊原始的零件都被換掉以后,那麼這艘船還是原來的船嗎?簡單來說,假如將每一個換下來的部件都保存起來,一百年后,人類的科技已經能夠扭轉腐爛的局面,將其重新組合起來打造出一艘船,那麼這艘船還是原來的船嗎?這個問題我們可以從量子力學的角度來解釋。

在量子力學中,有這樣一個基礎公式,全同性原理,事實上,這個原理是科學界普遍認可的事實,這個原理說的是如果兩個粒子,它們的性質完全一樣,這意味著它們擁有全同性,是不能夠分辨的,也是完全相等的,比如說我們的細胞,老的細胞曾經是新的細胞,隨著時間的流逝,老的細胞會不斷的更新,很多年以后,我們的細胞會全部更換一遍,那麼我們還是原來的我們嗎?答案是肯定的,你還是原來的你。

第五個悖論——薛定諤的貓

埃爾溫.薛定諤是奧地利物理學家,量子力學創始人之一,1926年薛定諤提出了波動方程,描述微觀粒子運動狀態的理論,之后被稱為是薛定諤方程,這個方程奠定了波動力學的基礎,因而與P.A.M.狄拉克共獲1933年諾貝爾物理學獎,在1926年1月到6月,他一共發表了四篇論文,題目都是《量子化就是本征值問題》,系統的闡述了波動力學理論,不僅如此,他還提出了著名的悖論,薛定諤的貓,薛定諤的貓大概意思是,將一只貓放在一個封閉的箱子中,然后往箱子里放入毒氣,過一段時間后,我們去判斷這只貓是不是還活著,如果我們直接打開箱子,那麼我們就能夠直接的判斷出貓是否還活著,如果我們不打開箱子,那麼貓的可能性就有兩種,一種是還活著,另一種是已經死亡了。

也就是說,觀測者決定了事物的最終結果,薛定諤說:按照量子力學的解釋,箱子中的貓處于「死——活疊加態」,即死了又活著,這個理論其實是為了證明,微觀世界和巨觀世界是一樣的,不存在你從那一次開始觀測,也就是不存在所謂的時間點,這個理論告訴我們世界存在不確定性,不確定性當中存在確定性,不要被觀察所迷惑,如果按照薛定諤的理論,那麼我們的世界也可能是不存在的,當我們睜開眼睛看世界時,我們的世界就會存在,當我們閉住眼睛的時候,我們的世界就不會存在,在量子力學中,有很多科學家無法解釋的現象。除了薛定諤的貓之外,還有量子糾纏、雙縫干涉實驗等等,這些實驗至今科學家都無法給出準確的答案。

第六個悖論——價值悖論

價值悖論也被稱為是鉆石與水悖論,是一個典型的自相矛盾的例子,這個悖論大概意思是:當消費量較小時,兩者相比水的邊際效用要大于鉆石,因此兩者都缺少的時候,水的價值就會更高,事實上,我們對水的消費量往往都是很大的,鉆石的消費卻沒有這麼大,我們必須每天喝水,都是沒有辦法每天買鉆石,所以水的邊際效用小于少量鉆石的邊際效用,如果按照邊際效用來解釋的話,比較鉆石和水的價值并不是比較兩者的總價值,而是比較每份單位的價值,但是由于水在地球上的儲量非常多,所以水的總量增加,水的總體價值就會減少,鉆石就不同了。不管地球上的鉆石數量有多少,但是市場上的鉆石是有限的,所以鉆石對于人們來說,更加有價值,鉆石的價值高于水,其實和消費者有關系,一個愿打一個愿挨。

在人類發展的過程中,提出過很多無法解釋的悖論,之所以人類現在還沒有辦法解釋這些悖論,是因為人類的科技還不夠強大,對于有些問題還存在一定的盲區,所以我們無法徹底的解釋清楚,才會產生悖論,如果未來隨著人類科技的進步,人類對世界的了解越來越多,到時候我們就能夠解開更多的悖論。

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