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物理学研究范围是什么(生命可能是宇宙演化的向导)

更新时间:2021-08-03 18:29点击:

当科学家说有东西存在时,他们的意思是?一直以来,总有人不相信科学发现,他们固执地觉得,黑洞没有,夸克没有,引力波没有,希格斯玻色子没有,或者时间没有。

科学家并不是对宇宙中的所有做出无端的臆想,他们会依据实质做出适当的假设,并通过实验加以证实。科学是关于事实,而非关于信不信存在的问题。

物理学理论的本质是数学框架

迄今为止,爱因斯坦提出的广义相对论是最为成功的引力理论。从本质上来讲,广义相对论是一个数学框架,物理学家可以从这个框架中得出与观测结果很一致的预测。物理学家给这个理论中的数学结构起了各种名字,其中一个叫做引力波,另一个叫做黑洞。这部分都是物理学家可以计算观测结果的数学结构,目前已经被激光干预引力波天文台(LIGO)和事件视界望远镜(EHT)所证实。

当物理学家说这部分实验测量了“黑洞合并辐射出引力波”之时,其本质含义是,特定的方程致使了正确的预测。

希格斯玻色子和夸克的状况也类似,它们都是来源于于粒子物理模型模型,都是物理学家给相应的数学结构取的名字。物理科学借助标准模型的数学框架来做预测,并且预测与测量结果一致。这就是物理学家说“希格斯玻色子和夸克存在”的意思,由于用理论做出的预测与观测结果一致。

同样地,时间也是这样。在广义相对论中,时间是一个坐标,非常像空间。时间是数学框架的一部分,物理学家用它来做预测。这部分预测与观测相符,那时间就是存在的了。

说到这里,反对者可能又会质疑这不是“存在”,反对者坚持想了解它是“真实的”还是“正确的”。“真实的”或者“正确的”含义是什么,这可能需要请教哲学家。哲学家会提供各种各样的选择,有的可能被人感觉合理,也会感觉不合理。