5个你该感谢的物理常数
2018-09-14赤纬
大科技·科学之谜 2018年6期
赤纬
每个人都有着个人的原因,要去感谢某人、某事。不过,我们应该首先去感谢那些使我们得以存在的东西。如果这些东西稍有不同,宇宙在大爆炸之后,会很容易会变得疯狂混乱,或者变得单调乏味,使得我们人类根本无法出现。
太阳、地球和所有生命的出现,尤其是智慧生命的出现,需要许多侥幸的因素。特别是那些物理常数——比如光速和万有引力常数——它们的数值好像被精确调整过,正好使得我们得以存在。这些常数只要发生轻微的变化,恒星、行星、生命,甚至复杂的原子都可能无法形成。
下面,我们举例来说一些你该重点感谢的物理常数。
宇宙的膨胀率
宇宙不仅是在膨胀,而且因为神秘的暗能量的存在,宇宙每时每刻还都在加速膨胀。那么,暗能量是什么呢?根据最流行的解释,暗能量起源于真空中固有的能量,其强度由所谓的“宇宙常数”来表示。问题是,大多数理论计算表明,宇宙常数应该是实际大小的10120多倍。不知何故,我们居然幸运地得到了一个很小的宇宙常数。如果宇宙常数很大,那么在大爆炸之后,宇宙会一直急速地膨胀下去,里面的物质就没机会聚集在一起,形成恒星和星系。如果宇宙常数比现在的还小,那么宇宙很早就会发生坍缩,最终万物都会挤压在一起,这样恒星和星系也无法形成。事实上,当前宇宙常数只要改变1053分之一,就足以使我们的宇宙面目全非。
中子与质子的质量比
中子的质量是质子的1.00138倍。这种质量之比使得中子可以衰变为质子,而不是反过来,因为衰变只能从大质量的粒子衰变为小质量的粒子。……
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