宇宙是由什么组成的?一切都是因果吗?
每个人都有好奇心。自古以来, 人们一直想知道某些问题的答案,这些问题直指我们周围这个世界的本质,宇宙是由什么组成的?大块的石头是由小块石头组成的吗?小石头是由沙子组成的吗?为什么我们不能吃砂子不能吃土?因为这些与所有人息息相关。就好像问你自己和你身边的东西都是由什么组成的,这个问题影响着我们每一个人。
我们眼中的世界是极其复杂性的,我们的世界上有无限多种类的东西,我们可以通过科学研究进行简化。这正元素周期表的重要之处。人们看见、摸到、闻到,尝到,以及生活中用到的每一样东西,全都基于元素周期表中的这些基本元素。它说明了一点:宇宙的构成原理和拼装积木差不多。利用这些不同的小方块, 你可以搭出房屋、宝剑、剑客, 或者创造一种你自己想象的会御剑飞行的剑仙。像拼装积木一样,积木(元素)能组成宇宙里的许多东西:恒星、行星、砂砾、糖果、山羊、白菜。复杂的东西是由简单的东西排列组合起来的,通过这些例子,我们会更加深刻地理解这个原理。
因此古人就觉得这种堆积原理就是世界的根本,我们可以无休止地把一个苹果切成更小块的苹果。把一个植物种子种到地里,最终会成长为这种植物,而种子也是植物的一部分。既然可以不断堆砌而成果,那么只要在坚持一个思想,不断积累,那这个思想会不断强化,最终在我们脑中形成一个坚定的想法。用这个坚定的想法指导我们不断重复做一件事情,不断积累,最终就会在你的人生中实现自己的理想,过上自己想要的生活。由小的东西不断积累,最终组成一个大的东西,难道这就是因果?
在宇宙中,我们周围的事物看起来好像都是由微小的粒子组成的。经过几千年的思考和研究,终于有了重大突破。人们已经突破了元素周期表的元素的尺度,看到了原子的内部结构。据研究,物质是由元素周期表中这些元素的原子组成的。每个原子都有一个核,核周围是电子云。原子核包含质子和中子,它们由上夸克和下夺克组成,两个上夸克和一个下夸克组成质子,两个下夸克和一个上夸克组成中子。因此有了上夸克、下夸克和电子, 我们可以制造元素周期表中的任何元素。太好了! 我们把无穷无尽的宇宙简化成了元素周期表,又进一步简化为三个粒子。 我们看见的、摸到的、闻到的,尝到的一切都能用这三个最小的积木组合起来。尽管人类为此感到骄傲,但是从两个非常重要的方面而言,这个结论还不完整。
第一,粒子还有其他类型,并不是只有电子和两种夸克。尽管构成将用物质仅仅需要这三种粒子,但是在20世纪,粒子物理学家们已经发现了其他九种物质粒子(粒子物理的研究结果表明,构成物质世界的最基本的粒子有12种,包括6种夸克(上、下、奇异、粲、底、顶),3种带电轻子(电子、缪子和陶子)和3种中微子(电子中微子,缪中微子和陶中微子)。这些粒子有的非常奇怪。比如,幽灵般的中微子可以穿过几万亿千米长的铅块,而不和其他粒子相撞。对中微子来说,地球就是透明的。其他的粒子与这三种构成物质的粒子非常相似,但是它们却非常非常重。为什么会有这些额外的粒子?它们是用来干什么的?还有多少种其他类型的粒子呢?
第二,虽然三种粒子就可以构成恒星、行星、彗星、星云和土豆,但人们发现这些东西仅仅只占宇宙质量的很小一部分。我们所知道的物质,在宇宙中一切东西(包括物质和能量)当中,占总量的5%。宇宙中其余的95%是由什么组成的?我们不知道。我们仅仅了解宇宙中的5%,其中包括恒里、行星、地瓜,还有这些星球上的一切。有27%的东西被我们称为“暗物质”,宇宙中剩余的68%是些我们完全搞不懂的东西。物理学家称之为“暗能量”,我们认为是它使宇宙膨胀,除此之外,我们对它一无所知。还有更崩溃的事情存在:即使在那5%中,仍然有很多我们不清楚的东西。(还记得那次额外粒子吗?)在某些状况下,我们甚至不知道该怎么提出问题,才有助于解开谜团。只不过因为我们简单概括了已知的物质,我们就觉得人类的智慧在探索中获得了令人自豪的成就。但现在看来,我们高兴的太早了,因为大部分的宇宙是由其他东西构成的。打个比方:几千年来人们的研究成果,不过是整个宇宙奥秘的九牛一毛;几千年来人们一直在研究的宇宙,却突然发现可观测到的宇宙仅仅是一个巨人的指甲。
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