過去認為的物質構成五大要素

既然是物質構成了宇宙,那又是什麼構成了物質呢?這個問題對物理學家來說,是一個非常棘手的問題,物理學家傑弗里·艾森用描述了目前物理學界思考物質的新方法,他們認為的物質並不是像長期以來我們所認為的那樣是由粒子或波所構成的,從根本上來說,物質是由能量碎片構成的。

過去古希臘人已經先設想了物質構成的五要素包括了土、水、空氣、火和比四個物理元素更為稀少的東西,人們通常稱之為精神,還有人稱之為Aether或Quintessence,這五個元素也是我們一開始能理解創造世界的最基本的元素。在近2000年的時間以來,人們對物理元素的概念並沒有發生太大的變化,一直到大約300年前,牛頓提出了所有物質都來自於粒子的觀點,在那之後詹姆斯·克拉克·麥克斯韋發明了電磁波,也就是磁、電和光的基本形式,但這通常並不可見。

假設粒子和波存在於對立面

而粒子作為力學組成的一部分,波則作為電磁學的一部分,我們則認為粒子和波是作為物質所組成的部分,粒子和波一起構成了各種物質的基本結構,雖然波和粒子的理論和數學能讓科學家們有能力對宇宙做出非常有力的準確預測,但這些規則卻無法算出最大和最小值,因此愛因斯坦在他的廣義相對論中就提出了一個補救辦法,他利用當時的數學工具解釋了某些物理現象,也解決了一個長期存在的與慣性和引力有關的悖論,但愛因斯坦並沒有對粒子跟波進行太深入的變動,而是在他提出時空扭曲理論中消除了粒子和波的存在。

今日的物理學家傑弗里·艾森利用新的數學工具,和他的同事證明了一個可準確描述宇宙的新理論,他們並沒有把理論建立在空間和時間的扭曲之上,而是試圖去假設粒子和波是存在在對立面的:粒子是物質的一個來源,它只存在於一個點上,而波則存在於產生它們的點之外的任何地方,傑弗里·艾森說:「我的同事和我都認為它們之間這一種潛在的聯繫才是合乎邏輯的。」

能量碎片總是能穿透時空領域

從宇宙中流動的能量想法出發,如果我們去尋找流動能量的組成部分就能發現並定義有這樣的東西存在,且它絕對可以用來準確預測宇宙的最大值和最小值。他們尋找的是一種具有粒子與波共同存在的特徵,它能像粒子一樣集中,又像波一樣在空間和時間中擴散,粒子和波是完全相反的,但是它們之間是有聯繫的,該理論的基礎就建構於這個基本的思想:能量總是能穿透時空領域。

物理學家發現幾乎沒有辦法描述當前能量的集中度,而且只有其中之一符合流動的數學定義,它被稱為能量的碎片,以此為基礎,科學家們創造了一個太陽的模型,將其作為巨大的靜止碎片,而水星則變成了一個較小的碎片,並在太空中緩慢移動,透過計算運動碎片的軌跡,物理學家得到了與廣義相對論預測相同的答案,這項研究實驗了新的構建塊如何能夠精確模擬不同體積的空間物體,事實證明,該片段是唯一可以使用數學來建模現實的潛在通用構建基塊。

圖片來源:lnka

資料來源:LARRY M. SILVERBERG(2020,11 DECEMBER).Physicists Suggest All Matter May Be Made Up of Energy ‘Fragments’. Sciencealert

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