人類是不是真被“三體人”封鎖了,為什麼基礎物理學已有百年沒有實質突破?

德祥說

科學的重大突破是需要各方面的積累的,不可能憑空出現,沒有先賢的努力,100個愛因斯坦也搞不出相對論。

科學誕生於17世紀初的歐洲,由伽利略將實證的方法引入學術研究後,才誕生了科學。但這之前,沒有哥白尼、布魯諾等人的研究成果,沒有望遠鏡的發明,科學也不可能誕生。


圖:里昂尼所繪的伽利略

在17世紀末,由牛頓總結了前輩們的科學成果後,提出了劃時代的牛頓三定律,這也奠定了經典物理學的基礎。


圖:
《自然哲學的數學原理》1687年版本里,以拉丁文撰寫的牛頓第一定律及牛頓第二定律。

在兩百年後的19世紀末,20世紀初,當物理學界認為,物理學的大廈快要完工時,發現經典物理學根本就不能解釋邁克耳孫-莫雷實驗和黑體輻射的紫外災變的結果,然後就發展出來了相對論和量子力學。


圖:邁克耳孫-莫雷實驗

科學的重大突破需要長時間的積累,不光是知識的積累,還需要觀測工具的突破。這才過了100年,要做出重大突破,還差了不少火候。

至於什麼三體人的封鎖----這種科幻小說裡面的東西,就不要拿到現實中來做依據了。《三體》只是一部不錯的科幻小說,還遠遠不能稱為“偉大”,比它優秀的科幻小說還有很多。

大劉在這部小說裡面編了不少科學原理,智子封鎖就是其一,首先,有質量的物體是不可能被加速到光速的。第二,高速運動中的智子於其他物質相撞後,會撞出較小的基本粒子和能量,智子不可能完好無損。第三,無法利用量子糾纏來控制智子和傳遞信息,第四,沒有可能進行所謂的二維展開。在三維空間中,不可能出現其他維度的時空。


講科學堂

回答這個問題,我們先要對三體成書時間,以及理論物理在三體成書前後的進展狀況有一個梳理。

《三體》第一部最早於2006年在《科幻世界》開始連載,後來於2008年正式出版。而智子封鎖了人類理論物理的情節,就是出現在第一部裡的。而我不確定大劉構思《三體》第一部裡的相關情節,是從什麼時候開始的,估計可能會在2004年以前甚至更早。

《三體》-黑暗森林

那麼我們來看看,理論物理最前沿的研究在2000年到2010年之間,處於一個什麼狀態。可能大多數人都聽說過希格斯玻色子,它被稱為理論物理標準模型大廈上的最後一塊拼圖。

知識點:所謂標準模型,是一個優美的數學模型框架,物理學家用它來描述構成物質的最小顆粒以及它們的相互作用方式。標準模型可以將自然界四種基本作用力的三種(電磁相互作用力、弱相互作用力、強相互作用力)統一起來。

四種基本力


而希格斯玻色子,是2013年被正式宣告確認的。為什麼說是正式宣告確認呢?因為實際上大型加速器早在2000年左右,就探測到了疑似希格斯玻色子的粒子。但由於當時實驗成本和規模,以及計算能力的限制,科學家們一直只能說“疑似”。

希格斯玻色子是標準模型的最關鍵的一塊拼圖


所以實際上,2000到2010年之間,也就是三體構思和成書的期間,理論物理確實處於一個比較茫然的境地。一方面如果希格斯玻色子被證偽,標準模型的大廈將在一夜之間倒塌。而之前50年發展起來的幾乎所有的理論物理學基礎,都是建立在標準模型基礎上的。


所以我們不難理解大劉成書時的思維模式,就是我09年左右第一次看到《三體》的時候,也不禁對這個構思拍案叫絕,因為在當時,確實不能對其證偽。當然到了今天,希格斯玻色子已經被證實,三大基本力已經統一,不過也並不能說理論物理已經一統天下了。

因為,標準模型並不能統一最後一種基本力-引力。所以說100年來人類對理論物理的研究一直停步不前是不客觀的,不過人類每一次進步,都發現前方是更大的未知。如果說有什麼力量在限制人類揭示宇宙的終極奧秘,也未嘗不可戲謔,只不過即使如此,我們可能離那個所謂限制的極限,也還有很遠的距離。


羅生物語

哈哈,在看《三體》的時候,當看到三體人造出智子,送到地球來干擾人類的高能粒子對撞實驗時,我不禁拍案叫絕,劉慈欣真的太會想了,這不是正好跟我們人類的現狀很吻合嗎。


在發現原子、電子、中子、質子之後,人類的科技往前跨了一大步,各種高科技產品都是在這樣的基礎科學的運用下才發展出來的。直到現在,我們仍然在享受著這些物質基礎的科學成果,但是如果想要再造出什麼突破常識的科技產品(比如反重力飛行器)卻是難以辦到的,因為基礎科學限制了我們的走出這一步,就好比只懂得蒸汽機的人永遠造不出超音速飛機。

那麼,想要走進下一個科技飛躍時代就必須在基礎科學上有所突破。科學家們想到的辦法是用磁場加速粒子,讓它達到接近光速,再用它去轟擊原子核,希望像擊碎瓶子讓裡面的東西出來一樣,讓原子核中更小的基本粒子被轟擊出來,從而發現並捕捉它,用以研究。然而,在真正去做的時候,每次轟擊得到的結果和數據都是不一樣的,根本無法讓科學家們進行有效的計算和研究。這就讓人很抓狂了,同樣的初始條件,同樣的環境,為什麼每次的結果不一樣,而且這些不一樣的結果之間也完全沒有規律可尋,像是胡亂出來的數據。沒有人知道為什麼會這樣。




直到大劉的《三體》,他給出了一種讓人驚歎、寒毛豎立的解釋,而且這種解釋讓人在思考之餘不禁想要去相信它。那就是外星人要來入侵地球,但旅途遙遠,怕人類在它們到來時已經發展出比它們還高的科技,那豈不是來送死。所以它們使用一個智能質子以光速先行來到地球,利用微觀粒子的量子糾纏對它進行實時控制。而質子實際上是高維物質在三維世界的投影,所以質子可以同時出現在幾個地方,那麼它就做到了隨時對地球上的所有粒子對撞機進行干擾,使得人類的基礎科學止步不前。

那麼,是不是真的就是智子鎖死了人類科技呢,答案是不知道,因為沒人知道有沒有外星人,它們是不是真在監視著地球。而對於粒子對撞機的奇異結果,科學家也給不出解釋,我倒是挺願意相信是被外星人鎖死了。






大家覺得地球科技是不是被外星人鎖死了呢?


陳小有同學

標題裡的問題,採集至悟空問答裡的問題。在問題裡有一百多條回答,現在我也想闡述一下自己對這個問題的觀點:未來基礎物理學肯定會有更大的突破。

要回答問題,我們先為問題下一個定義。什麼叫做“近百年來基礎物理學沒有實質性的突破”守望君理解為為什麼近百年來沒有發生類似現代物理學顛覆經典物理學的理論革命。



首先,現在沒有發生理論革命,不代表未來不會出現理論的革命,我們有的是時間。經典物理學以經典力學,經典電磁學和經典統計力學為基礎,在十七世紀就已經成立。而以相對論和量子論為基礎的現代物理學出現在二十世紀,兩者相距三百多年。現在我們距離現代物理學誕生才近百年,這麼短的時間就為物理學理論革命下定論未免太過草率。

其次,當下也擁有十分有價值的,可能顛覆現代物理學的難題。在我們回顧上個世紀的物理學革命的時候,不得不提物理學中的“兩朵烏雲”,正是這大難題掀起了物理學革命:以太說的破滅誕生了相對論,黑體輻射問題促成了量子力學。

當下也有很多現實探測到但是已知理論無法回答的現象,比如說暗物質和暗能量。如果我們搞清楚這兩個東西的真面目也許能帶來新的物理學革命。



最後一個論據是現在各個國家都加緊了基礎研究的投入,有投入就有希望。歐洲弄了一個世界上最大的粒子對撞機,發現了稱之為“上帝粒子”的希格斯粒子美國幾十年投入ligo實驗,最後發現了引力波。中國也有想建設當今最大的量子對撞機的意向,如果建成,可能帶來新的驚喜。

我從時間,方向和投入三個面進行分析,基礎物理學的革命一定會到來。

所謂的人類科技被封死,可能僅僅是看了三體之後的異想天開。


科學守望者

首先跳出物理學這個圈 整體的觀察一下其他的領域 物理化學生物醫學農業工業 互聯網 , 重點來了 互聯網, 前幾個發展的速度近年都遠小於互聯網 找出這裡的原因 就知道為什麼了。 因為人才和資金都往互聯網等方向走了 物理基礎研究的人少了 發展自然慢了 幾十年前 計算機不普及 人才都閒的只能去研究基礎科學了 。 現在虛擬現實 人工智能的研究 不亞於蒸汽機 超音速 這種發現。 謝謝。


青春不遠萬里

應該這麼說..先拋開主觀因素...某種意義上講..人類的科技的確是被客觀限定了發展上限..在現有框架下...不僅發展有極限是確定的...極限閥值的具體參數也是被確認的..也就是說,我們不斷進化發展的無限可能性,是被限制的。在現有框架和條件下..理論上我們人類的進化以及科學的發展是不具備無限潛力的..這是個不可辯駁的客觀事實...也符合客觀規律的...但這僅是科技在客觀上被動的被限制....至於被限制這個既定已成的客觀事實..其中到底有沒有主觀因素的介入...不得而知..目前也沒有相關具體數據來支持..但從概率分析..有主觀介入引導形成了這個既定事實的可能性邏輯上 理論上也是存在的..可以推理..但沒人可以確定.因為都無法證偽正確性.說白了..還是由於我們掌握的信息太少...導致隨機性可能太多...但如果瞭解很多簡單本質..就能舉一反三..推演出事實真相的可能性是什麼..概率多大...也不是什麼難事..


先梳理一下認知..科技是什麼呢?其實就是我們對資源,環境的認知及獲取應用手段...是人類生產力大小的關鍵因素之一..而人類生產力的大小直接決定了人類對客觀世界的控制力的大小以及範圍...更是人類面對風險時賴以延續和生存的最大保障..而風險來自於我們所存在的客觀世界太多的未知,以及其無法被我們人類掌控又無時無刻不在發生的變化..


基於現有認知,我們對我們存在的這個客觀四維時空的定義..我們的科技如果定義的話...我們的科技屬於物理科技範疇..其誕生目的就是對物理世界中的存在物質進行認知和應用...所以科技這種手段的使用對象就是我們這個世界中的物質...而光則是這個世界存在的既定閥值..為什麼說是光呢?因為光的波粒二象性.. 光粒子即有粒子的粒子性,同時也是一種波..以輻射形式傳遞..也就是說說..光即有符合存在於這個世界的物質屬性...也同時是能量狀態...所以光子就非常奇葩..光子沒有靜態質量..愛大爺說..但凡.客觀物質..都逃不了自身質量這個前置設定...而物質由於自身的質量存在導致了物質永遠無法達到光速..或者說無法以物質的形態達到光速運動..只能無限接近.. 換言之..光就是可以客觀存在於這個時空中的零界點閥值..

這不是人創造的規則..只不過是通過現象發現了這條不可逆的規律...再者..我們所有現代科技無論領域深度以及應用效率...其根本都是建立在對電,磁不斷認知與應用基礎上... 而電磁波傳輸速度是低於光速的...即便基礎物理質躍..我們科技能提高的空間..純理論上講..也就只是對光的完全掌握與應用..把我們現有科技框架的基礎變成光能而已..實際上..說白點講...光已經被這個世界規則設定成..在這個時空內只能被部分認知與部分應用...所以我們屬於物理科技範疇的科技發展..基於客觀規律..只能發展到無限接近和掌握光能且不能絕對掌握達到光速...所以與其說有地外文明主觀介入..現在我們科技發展...不如說是我們存在的這個物理世界的存在本身在限制我們科技的發展....而且..嚴格理論意義上講..不考慮現實可能性...我們能做到達到光速或者說完全掌握光速..那科技水準也就脫離了物理科技的範疇..也是我們還能存在於這個世界的最後底線...並且到那個時候..我們的存在形式也絕對不會是純物理形態了...至於科技水準已經到了可以主觀介入一個4維物理時空..且能主觀限制和設定光在這個時空範圍裡的具體的屬性..比如存在形式。以及光速的具體速度...那科技水平與高度早就超越了還處於物理科技範疇的我們的認知和理解極限了..這樣水準的科技文明..那就絕不僅僅一個地外文明能做到的...因為這個物理時空本身就限制不允許脫離物理範疇的科技出現...如果我們能運用高於光速的科技..我們絕不可能還生活在這個4維時空...因為這種矛盾在侵蝕著這個時空客觀存在的合理性和真實性..所以理論上..誕生於其中的我們不具備突破規律的能力和可能...如果這種不可能可觀的發生了...這個世界必然就會毀滅消失..因為它賴以存在的合理性和真實性被打破了..因為這個世界本身會被我們轉化為足夠突破它自身限制和壁障的必要能源..要麼我們失敗..一起毀滅..要麼成功..我們以超越物理形態的方式存在..並且能達到現有光速以上的速度和能源離開這個時空...進入另一個平行時空或者更高維空間..所以...如何我們能掌握光能與光速..我們就是這個世界內部最強..沒有之一...若我們能突破光速..那世界必將毀滅..我們必將離開這個世界..進入更高形態的世界...而一個物理世界內部尚處於物理科技水平的地外文明是不具備改變光在物理世界中物理屬性的具體數值的能力的...但光速確實並非所有環境下都是恆定的..是具有差異的..所以理論上...高於我們4維時空的高維智能文明..理論上也是具備主觀控制調整光在一個4維時空範圍裡的物理屬性的..所以..我們被限制是事實..但是被客觀規律限制的...而若存在遠高於物理科技的高等科技文明邏輯上其實也是具備主觀介入封鎖的可能性的..但絕不會是這個世界的其他地外智能文明..因為還生存在這個世界..就說明了你不沒有封鎖的能力..科技再五花八門 也沒有脫離物理科技範疇...所以即便三體真有的存在。他們也不具備改變改寫四維空間局部客觀規律或者規律的具體產生...



瀟雨從楊

基礎物理學一直在發展,一旦有新的理論誕生如何驗證成了最難的問題,驗證實驗所需要的資源極多,一次實驗耗時極長,耗能極大,需要的科技水平也極高,而且極易出錯,這對如歐洲的經濟發達經濟體或者美國這樣的超級大國而言都是十分艱難的,所以現在的基礎物理學是在緩慢的建立基礎,等待突破,一旦突破估計人類就能成為掌控整個行星能源的I型文明,甚至可能開始邁向星辰大海。

再說人類連自己的星球都沒搞定,如果真要是有三體類似的文明都懶得搭理我們,科技封鎖只針對稍微落後自己的文明,沒誰會對蟲子進行科技封鎖,如果有外星人能夠對地球進行封鎖,那就有能力徹底毀滅人類,毀滅遠比限制發展簡單,捨近求遠幹啥呢。


77407212

不是被“三體人”封鎖了,而是被自己的“成就”禁錮了。虛空本來是充斥著星球揮發的能量的,可是,一個以錯誤假設為前提的邁克爾遜-莫雷實驗卻把本來沒有毛病的以太說給否定了,從此科學發展的前沿理論就走進了死胡洞。且不說造成了什麼嚴重後果,就分析一下造成這個錯誤的原因吧。

據說,邁克爾遜-莫雷的實驗本是為了證實以太的存在,他們的假設前提是地球在以太中穿行,所以做了一個光在順以太或逆以太的情況下是否會出現速率變化的驗證,驗證的本身沒有毛病,但結果卻出人所料,根本測不出光波的速率變化,所以也就得出了以太(虛空光媒介質)根本不存在的結論。

虛空光媒介質本是客觀存在的。使光能夠得以接近於三十萬公里/秒的速度傳遞的就是介質的波動作用,如果不是波動傳遞而是粒子的高速運動,那是需要強大動力驅動的。因為波動傳遞不需要接力,所以光的傳遞並不需要持續動力。也正是虛空能量的存在和不斷充實,使得宇宙能夠膨脹發展。

那麼,為什麼會得出這個錯誤的結論呢?原因就是地球的運行並不是在以太中穿行。實體質量與虛空能量本是原始0性態空間分化的正負性體,他們既互相對立又相輔相成,既互相獨立又互相結合,他們就像一對影形不離情侶。地球的運行、星球的運行就是結合著巨大範圍的虛空能量體一起運動的,星球之間的斥力平衡,就是依賴星球的這個能量層互相作用而實現的;宇宙的膨脹就是依賴這個能量層的不斷充實而得以實現的。星球能量層充實膨脹的能量來源就是星球的光熱能量的揮發。由於星球的能量層就如原子的電子層一樣是緊密結合著運行的,所以從不同方向射入的光是根本不會表現速率變化的。

由於從錯誤否定以太說開始,宇宙學就走上了錯誤的歧途,所以在此基礎上產生的一系列“成果”和“證實”都是需要重新審視的。就如引力波的“發現”,就是為了一個證實而隨心所欲地認定某個干擾波就是引力波。一個真相就是引力波探測儀每天接收的干擾信號多達14000多次,要從這麼多的干擾信號中指定出來自於“13億光年外“的子虛烏有的兩個黑洞的碰撞產生的“引力波”,只要選擇到一個兩個干涉儀被同步干擾的波就是了,當然是十分容易的。由於太過心虛,所以後來又拉上了全世界三十多家天文臺“共同驗證”了兩個中子星球“合併”產生的“引力波”,實際情況是除了美國的那家天文臺以外,其他的天文臺幾乎什麼都沒有發現。

一百多年來的前沿物理學就是在這樣的“發現”和“證實”中一步步走上不歸路的。如果輕率相信,後果就是距離真相越來越遠。


周慶和1178559755

其實,基礎物理學一直在突破,只是離應用越來越遠了,或者應用了你也感覺不到了,於是普通人就會覺得基礎物理一直停滯不前。

過去,電的發現與應用也隔了許多年,現如今,科學成果轉化速度越來越快,但是,仍舊需要一個週期,基礎物理研究的東西越來越遠離生活,真正能夠應用的技術,需要的技術突破也太多,實際應用起來反而更加緩慢。

從氫彈爆炸到現在已經過去了數十年,可控核聚變發電到現在也沒實現,為了實現這一目標,我國在瀋陽建設了小太陽,也只能維持1,2秒的穩定聚變,雖然理論上可以來發電,但是真正應用卻是達不到的,所以,全世界主要的國家,中美日歐等,一起拿出400億美元,數萬名科研人員去攻破這項技術。

雖然這項技術有著許許多多的技術突破,但是,只要有一項不能突破就無法應用。過去的電能,只需解決發電,輸電和用電器的技術就能夠應用,尚且用了幾十年,而可控核聚變幾十年也無法應用自然在情理之中。而相應的基礎物理突破,卻是在1933年提出,1939年貝特通過實驗證實。

會過頭來,現如今的基礎物理突破,如何應用都尚無定論,所以一般人就更難感受到它的進步了,例如上帝粒子希格斯玻色子的發現,引力波的觀測,等等,我們今生估計無緣他們的應用了。

另外,其他答主說的也很正確,人才都湧向互聯網等熱門行業,社會都不看好物理這個專業,像我過去打算學應用物理,遭到所有人的反對。所以,緩慢也不是沒有緣由的。


察言觀語

我倒覺得可以用經濟的角度去解釋這個問題。

古人類發現火和利用火只需要觀察自然現象,敲石頭或者鑽木就可以得到火,工具遍地都是。

公元前4世紀,亞里士多德開始才有物理學,中間有哥白尼,伽利略等大能出現,直到16世紀的牛頓爵士開始近代物理學,整個過程的研究實驗是不需要太複雜的儀器設備支持,各種實驗都容易實現和觀察,利用簡單的工具拍腦袋就可以完成研究。

而從19世紀由電磁學開啟的現代物理學就開始有了翻天覆地的變化。以量子力學和相對論為基礎的各類研究是不直觀的,這意味著需要特別的儀器和設備來觀察和實驗,最典型的設備莫過於LHC,動輒幾百億的基礎硬件投資完全不是四五百年甚至一百多年前的研究者可以想象的,而中國提出的CEPC初步預算就超過一千億(沒有哪個科研的投入是低於預算的),這需要一個經濟大洲的財力支持(臆想一下,如果我華統一了日本,確實有叫囂地球的實力,可惜美帝是不允許的)。如此高的門檻必然會導致發展的遲緩。換個方式設想,如果我華每個三線城市都可以隨便建對撞機做研究,天天做實驗,天天有成果,絕對可以很快有質的突破。

現代物理學的發展相較於當下經濟水平來說,太前衛了,而經濟實力太弱,所以發展遇到了瓶頸。

所以當下發展的重點還是能源,只有先解決了能源的獲取,才有可能推動上層研究的快速發展,LHC這東西,有閒錢就幹,就當養著一群科學家,積累點經驗,等經濟和能源獲得突破以後可以更快的發展。


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