现代物理学踏步不前,是谁为人类文明发展设下了阻碍?

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回首往昔两百余载,人类文明似离弦之箭,于科技轨迹上风驰电掣。尤其近数十载,科技演进可谓瞬息万变,令人应接不暇。

现代物理学踏步不前,是谁为人类文明发展设下了阻碍?

倘若将时间回溯至20年前,谁人能料想手机竟能智能化至如今这般境地?在智能手机尚未现世之际,视频通话于人们而言,仿若梦幻泡影,遥不可及。而今朝,这已然化作人们日常生活的寻常部分。

兴许无需太久,人与人之间的沟通交流将迎来根本性变革。不但能够进行视频通话,远方的友人还能以 “全息影像” 的形态,逼真地现身于你眼前,恰似面对面般亲切交谈。

不妨设想,若有人于深山老林蛰居一二十年,再度回归尘世,恐怕会对这个世界深感陌生。在当下,二十年的光阴足以让原本熟悉的世界改天换地。而在工业革命之前,人类社会历经数百年,亦难有如此翻天覆地的变迁。

过去数百年间,人类文明之所以发生沧海桑田般的巨变,关键在于科学技术的突飞猛进。而物理、化学等范畴的基础科学持续取得突破,为这一切构筑了坚实根基。人类借此研发出性能愈发卓越的材料,恰似点亮 “科技树”,照亮了前行之路。

然而,深入探究人类基础科学的发展脉络,便会发觉,现代物理学大厦的两大支柱 —— 相对论和量子力学,皆诞生于上世纪初。

历经百余年的岁月更迭,它们依旧主宰着物理学界。这两大理论,是现代科技应用的核心基础。倘若缺失相对论和量子力学,如今诸多科技成果皆无从谈起。以我们日常所用的手机与电脑芯片为例,其中便融入了量子科技。若没有量子科技,手机和电脑或许根本不会问世,更遑论拥有如今这般强大的性能。

或许有人会心生疑问:人类科学难道毫无进展吗?

过去几十年,人类在通信领域成果丰硕,从2G迅速跃升至5G。与此同时,人工智能、纳米技术、生物分子学等诸多高科技如繁花般竞相绽放。但实际上,这些成果本质上仅是科技的演进,它们皆建立在20世纪创立的基础科学理论之上。

追根溯源,人类基础科学理论已长久停滞,难以斩获实质性突破。那么,究竟是什么桎梏了人类文明的发展?

热衷于奇闻轶事的人,或许会联想到科幻小说《三体》,揣测是外星人在暗中掣肘人类进步。但科幻终归只是幻想,科学是严谨的,容不得丝毫臆测。

在笔者看来,有两大因素掣肘着人类基础科学的发展与突破,即能量与人类寿命的限制。

先来说说能量因素。

毫不讳言,人类文明的发展,本质上就是对能量运用和驾驭能力不断提升的过程。人体的生命活动离不开能量,人类社会的一切活动同样仰仗能量。宇宙诞生伊始,处于纯能量状态,这表明能量是宇宙的本原。

正因如此,上世纪60年代,卡尔达肖夫将能量的利用作为衡量文明发展程度的关键指标,提出了卡尔达肖夫指数。依据这一指数,宇宙文明可划分为三个层级,而人类文明目前连最低的一级都尚未企及,仅约0.7级。掌握可控核聚变,是迈入一级文明的关键标识。

当前,人类使用的能源主要是传统化学燃料,诸如煤、石油、天然气等。这些能源与人类祖先使用的火本质上并无二致,只是能量更为集中。然而,传统化学能源存在两大显著弊病:一是污染严重,二是效率低下。污染问题或许尚可通过各类手段缓解,但效率低下的问题却难以化解。

以火箭为例,火箭是发射卫星和探测器的重要工具。

但很多人或许不知,火箭总质量的90%以上皆是化学燃料。大量的燃料不仅占据了有效空间,而且由于化学燃料效率低下,即便增添燃料,所提升的推力或许还不足以推动燃料自身。此外,还需为航天员预留必要的空间。

因此,以化学燃料作为推进系统,人类最多只能抵达火星,若想飞往更远的木星、土星,几乎是天方夜谭。

相较于传统化学燃料,可控核聚变堪称完美能源。

它不但无污染,而且效率极高,借助可控核聚变,飞船速度甚至能达到光速的10%。更为关键的是,核聚变反应的原材料在地球上极为充裕,宇宙中氢元素俯拾皆是,月球上的氦3更是理想的可控核聚变原料。

但核聚变产生的能量极其巨大,如何有效约束和利用这些能量,成为亟待攻克的难题。目前,科学家们尝试利用强大的磁场进行控制,但尚未取得突破性进展。对能量利用和掌控无法突破,严重影响了许多基础

网友评论

精彩评论
  • 2025-04-25 11:40:46

    “自行车为什么不倒”问题困扰了科学家两百年:为什么自行车骑行不会倒一直没搞明白。在研究电动独轮车AI算法的时候发现电动独轮车和人力独轮车在加速、减速、失衡纠正、转向时遵循的物理学理论都是相同的,实际控制过程逻辑也是相同的,仅仅是控制主体不同电动独轮车的控制主体是传感器和微电脑而人力独轮的控制主体是骑行者。以日常生活行为中物理学基本规律是必须遵守的客观规律为前提原则,用物理学力学和控制论基础知识深入分析证实自行车(人力独轮车)玩家学习过程中心理与行为动作过程。 在研究自行车骑行过程中骑行者的行为控制过程,用成熟的物理学矢量法则、控制论、系统科学、计算机科学求证在骑自行车活动中骑行者的行为控制过程及相关的心理活动内容。用物理学基础知识,证实骑自行车过程和发射卫星过程物理学抽象的运动控制本质是相同的都是物体运动和姿态控制过程。客观上物体运动时由前一种运动状态向后一种运动状态变换必须先打破前一种运动状态的平衡,提出了骑行者学会了骑自行车的结果不仅仅学会了如何控制自行车骑行时的平衡,一定还学会了如何打破自行车骑行时的平衡。

  • 2025-04-25 11:40:28

    实践是检验真理的唯一标准,在游戏中用心立一个鸡蛋是可以垂直立起来的,但遇到轻微的干扰力就会倒下,现在如果把鸡蛋内部的液体全部取出来,在鸡蛋壳内立起一个陀螺仪,陀螺仪的转轴两端和鸡蛋壳固定,在立起鸡蛋壳时,高速启动内部陀螺仪,在陀螺高速转动的时候,在鸡蛋壳顶部给一个水平向右侧干扰力,外表静止的鸡蛋壳会先向右侧倒下,紧接着又自己立起来,有时还会颠倒着自己立起来,完全违反角动量守恒,和牛顿第二定律。给鸡蛋壳内部装一个陀螺仪是有困难的,现在网上有卖带外部框架的陀螺仪玩具,完全可以代替完成本实验。按照经典理论可以用实践验证得到陀螺效应是违反角动量守恒,和牛顿第二定律的。为什么呢?深入研究可得出关于时空的新发现,实验和理论结果已在整理中,准备在此公开奉献给大家。

  • 2025-04-25 11:40:54

    发光源在移动的时候,在运动前进方向上光的频率是会发生紫外频移的,在运动前进反方向上光的频率是会发生红外频移的,可以测速,即多普勒效应。现实中光速不是绝对的,请注意太阳系是运动的,银河系是运动的,在光速频移上就没体现出来,集体潜意识影响是巨大的。科研需要冲破集体潜意识。

  • 2025-04-25 11:41:17

    发光源在移动的时候,在运动前进方向上光的频率是会发生紫外频移的,在运动前进反方向上光的频率是会发生红外频移的,可以测速,即多普勒效应。现实中光速不是绝对的,请注意太阳系是运动的,银河系是运动的,在光速频移上就没体现出来,集体潜意识影响是巨大的。科研需要冲破集体潜意识。