Warum können die physikalischen Gesetze, die der Mensch auf der Erde entdeckt hat, im gesamten Universum angewendet werden?

Dieser Artikel basiert auf der Beantwortung einer Frage von Internetnutzern: Warum glauben Physiker, dass die physikalischen Gesetze der Erde auch dann noch gültig sein können, wenn man sie auf das Universum ausdehnt?

Meine Antwort lautet: Es geht nicht darum, ob die Physiker es glauben oder nicht, sondern die Fakten sind da und niemand kann entscheiden, ob er es glaubt oder nicht. Physiker sind einfach eine Gruppe von Menschen, die Gesetze entdecken und studieren. Neben Physikern gibt es viele Wissenschaftler, die ebenfalls Gesetze entdecken und untersuchen, wie etwa Astronomen, Geographen, Chemiker, Biologen usw.

Die Menschen, die die Naturgesetze entdeckten und studierten, waren nicht auf die Erde beschränkt; Viele Entdeckungen stammen aus dem Universum. Was ist das Universum? Es ist alles, was wir wissen, einschließlich allem auf der Erde. Daher ist sogar das, was auf der Erde gefunden wird, Teil des Universums.

Das Wissen, das der Mensch durch Beobachtung und Erforschung der Erde und des Universums gewinnt, wird nur dann als Wissenschaft bezeichnet, wenn es den Naturgesetzen entspricht. Wenn wir es nur anhand oberflächlicher Phänomene verstehen und dann weit hergeholte Annahmen darüber treffen, ist es nicht richtig, wenn es nicht den Naturgesetzen entspricht. Solange es sich also um eine echte wissenschaftliche Entdeckung handelt, also um ein Verständnis der Naturgesetze, kann es auf den Bereich des Universums ausgedehnt werden.

Um nur einige Beispiele zu nennen:

1. Einsteins spezielle Relativitätstheorie und seine allgemeine Relativitätstheorie sind die bislang tiefgründigsten und genauesten Erklärungen der Gesetze der kosmischen Bewegung. Die spezielle Relativitätstheorie weist die untrennbare Einheit und Relativität von Raum, Zeit und Materie durch die Grenze der Lichtgeschwindigkeit und das Prinzip der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit nach; Die Allgemeine Relativitätstheorie zeigt, dass Masse die Krümmung der Raumzeit und die verschiedenen dadurch verursachten Effekte verursacht, indem sie die Gravitationsfeldgleichung aufstellt.

Diese Inhalte sind kompliziert zu erklären, einige der Aussagen sind jedoch spezifischer.

Einer davon ist der Geschwindigkeits-Zeit-Dilatationseffekt in der speziellen Relativitätstheorie, der sich mit der Beziehung zwischen Geschwindigkeit und Zeit befasst und auch als Takt-Dilatationseffekt bekannt ist. Das heißt, je höher die Geschwindigkeit, desto langsamer vergeht die Zeit im Bezugssystem und umgekehrt. Die folgende Formel lautet: t'=t/√[1-(v/c)^2]

Dabei stellt t' den Zeitdilatationseffekt dar, t ist die langsame Uhr oder die Uhr des Beobachters auf der Erde, v ist die Geschwindigkeit der zweiten Uhr relativ zur langsamen Uhr und c ist die Lichtgeschwindigkeit.

Viele Menschen glauben, dass dies bloße Einbildung ist, da dieser Effekt nur dann sichtbar wird, wenn die Geschwindigkeit nahe der Lichtgeschwindigkeit liegt und die Geschwindigkeit, mit der sich Menschen derzeit fortbewegen, sehr gering ist. Von einer Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit ganz zu schweigen, nicht einmal ein Prozent der Lichtgeschwindigkeit kann erreicht werden. Daher kann dieser Effekt weder auf der Erde noch im Universum nachgewiesen werden.

Tatsächlich wurde dieser Effekt schon vor langer Zeit nachgewiesen und alle Nachweise entsprechen genau Einsteins Formel für den Geschwindigkeits-Zeit-Dilatationseffekt. Beispielsweise muss das GPS-Navigationssystem die Formel des relativistischen Zeitdilatationseffekts verwenden, um die Zeit zwischen hochgelegenen Satelliten und dem Boden anzupassen, um eine genaue Navigation zu gewährleisten. Auch Sonden, die in den interstellaren Raum fliegen, um ihre Ziele zu erreichen, benötigen derartige Anpassungen.

Im Bereich mikroskopischer Partikel lässt sich dieser Effekt aufgrund der hohen Bewegungsgeschwindigkeit leichter nachweisen. Das Myon ist ein Lepton mit einer Masse, die etwa 207-mal so groß ist wie die eines Elektrons. Im Labor beträgt die durchschnittliche Lebensdauer eines Myons nur 2,197 μs oder 0,000002197 Sekunden. Wenn kosmische Strahlung auf die Atmosphäre trifft, wird eine gewisse Menge an Myonen erzeugt. Da ihre Lebensdauer jedoch zu kurz ist, können sie die Erdoberfläche theoretisch nicht erreichen.

Tatsächlich haben Wissenschaftler jedoch zahlreiche Spuren von Myonen auf der Erdoberfläche entdeckt. Warum ist das so? Tatsächlich liegt es daran, dass die Geschwindigkeit der Myonen nahe an der Lichtgeschwindigkeit liegt und der Zeitdilatationseffekt ihre Lebensdauer erheblich verlängert, sodass sie die Erdoberfläche erreichen und Spuren hinterlassen können.

Ein weiteres Beispiel ist die Theorie der Raum-Zeit-Krümmung in der allgemeinen Relativitätstheorie, die besagt, dass Masse eine Krümmung der Raumzeit verursacht. Je größer die Masse, desto stärker ist die Krümmung der Raumzeit, und auch das Licht bewegt sich entlang der gekrümmten Raumzeit. Bereits 1919, kurz nach der Einführung der allgemeinen Relativitätstheorie, leitete der berühmte Astronom Eddington eine Expedition von Großbritannien ins ferne Afrika. Durch die Beobachtung der Sonnenfinsternis konnten sie die Krümmung des Sternenlichts nachweisen, wenn es sich der Sonne, einem massereichen Himmelskörper, nähert. Nach der Berechnung stimmte die Krümmung mit der Berechnung der Einsteinschen Feldgleichungen überein.

Anschließend wurden die theoretischen Vorhersagen der allgemeinen Relativitätstheorie nacheinander bestätigt. Beispielsweise ist die Entdeckung Schwarzer Löcher ein Beispiel dafür, dass die Krümmung der Raumzeit eine unendliche Krümmung erreicht. es gibt auch das berühmte Problem der Periheldrehung des Merkurs, das ebenfalls den theoretischen Erwartungen entspricht; Gravitationslinseneffekt, Gravitationswellen, Gravitationsrotverschiebung, Gravitationszeitdilatationseffekt usw. wurden nacheinander entdeckt und verifiziert. Allesamt beweisen sie, dass Himmelskörper im Universum diesem Gesetz unterliegen, egal wie weit sie von uns entfernt sind.

2. Das aktuelle chemische Periodensystem umfasst 118 Elemente, von denen 92 in der Natur vorkommen und 26 künstliche Elemente sind. Diese 118 Elemente sind überall im Universum anwendbar. Mittlerweile haben menschliche Sonden alle Planeten des Sonnensystems sowie einige Zwergplaneten und Satelliten erreicht. Bei der Analyse der Atmosphäre und der geologischen Bedingungen dort stellt man fest, dass sie alle aus diesen Elementen bestehen.

Obwohl menschliche Sonden noch nicht über das Sonnensystem hinausfliegen können, können Teleskope bereits 13,5 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt blicken, also in das Universum vor 13,5 Milliarden Jahren, als das Universum gerade erst entstand. Durch Spektralanalyse bestehen auch alle sichtbaren Himmelskörper im Universum aus den entdeckten Elementen.

Warum können Menschen die Zusammensetzung weit entfernter Materie durch Beobachtung bestimmen? Dies liegt daran, dass Wissenschaftler im Labor verschiedene kosmische Umgebungen simulieren können. So können sie beispielsweise in einem Hadronenbeschleuniger eine Temperatur von 10 Billionen Grad erreichen und damit den Zustand des Universums eine Billionstel Sekunde nach dem Urknall simulieren. Darüber hinaus können sie im Labor Spektralstandards verschiedener Elemente bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen gewinnen, die zur Beobachtung weit entfernter Himmelskörper eingesetzt werden können.

3. Die Entwicklung der Erde und des Lebens wird auch durch die kosmische Umgebung eingeschränkt. Alles und jedes Gesetz, das von Menschen auf der Erde entdeckt wird, existiert nicht isoliert auf der Erde, sondern ist eng mit dem weiteren Umfeld der Evolution des Universums verbunden und wird durch dieses eingeschränkt. Daher müssen alle derzeit untersuchten Disziplinen, wie etwa die Struktur der Erde, Umwelt und Klima, Ursprung und Evolution des Lebens, mit der Evolution des Universums kombiniert werden.

Das moderne Standardmodell des Universums geht davon aus, dass das Universum vor 13,8 Milliarden Jahren entstand, das Sonnensystem vor 4,6 Milliarden Jahren, die Erde zur gleichen Zeit wie das Sonnensystem entstand und das Leben vor etwa 4 Milliarden Jahren auftrat. Das Leben entwickelte sich von den primitivsten prokaryotischen Einzelzellen bis hin zu den vielfältigen Tier-, Pflanzen- und Mikrobenarten von heute. Jeder Schritt des Aussterbens und der Regeneration hängt mit Veränderungen in der Umwelt der Erde zusammen, die durch die Bewegung des Sonnensystems verursacht werden.

Daher sind alle auf der Erde entdeckten Gesetze Teil der Gesetze des Universums und gelten natürlich für das gesamte Universum.

Zwei Fehler bei der Betrachtung wissenschaftlicher Entdeckungen

Eine Tendenz besteht darin, zu glauben, dass wissenschaftliche Entdeckungen das Ergebnis menschlicher Kurzsichtigkeit seien und überhaupt nicht die Gesetze des Universums widerspiegelten. In den Kommentaren zu meinen Artikeln sehe ich häufig Bemerkungen wie: „Wer Wissenschaft nutzt, die erst 100 Jahre alt ist, um das Universum zu vermessen, überschätzt seine Fähigkeiten.“ Menschen betrachten das Universum wie Ameisen Menschen betrachten; etwas, das die Wissenschaft nicht beweisen kann, bedeutet nicht, dass es nicht existiert usw.

Eine weitere Tendenz besteht darin, dass die Menschen, basierend auf einem kleinen Maß an gesundem Menschenverstand in Bezug auf Essen, Trinken, Stuhlgang und Urinieren, ihrer Fantasie freien Lauf lassen und willkürlich wissenschaftliche Entdeckungen und Theorien verunglimpfen, die von der wissenschaftlichen Gemeinschaft anerkannt wurden, und ihre eigenen schockierenden Theorien aufstellen, in dem Glauben, sie hätten Einblick in die Wahrheit des Universums. Beispielsweise behauptete er, die Relativitätstheorie widerlegt und das „Beschleunigungssystem + Gravitationswellen + Materiewellen“ entdeckt zu haben, und bot an, seine Leber und Nieren zu verkaufen, um sich um den Nobelpreis zu bewerben usw.

Beide Tendenzen sind antiintellektuell und antiwissenschaftlich; ihnen mangelt es an wissenschaftlichem Geist und Verständnis für wissenschaftliche Methoden. Die aufgezeichnete Menschheitsgeschichte ist nur ein paar tausend Jahre alt, und die Wissenschaftsgeschichte ist nur ein paar hundert Jahre alt. Unser Verständnis des Universums ist natürlich noch sehr begrenzt. Doch solange es sich um Wissenschaft handelt, muss sie über die Phänomene hinausblicken, um das Wesentliche zu erkennen und aus Gesetzen Entdeckungen und Theorien abzuleiten. Andernfalls handelt es sich nicht um Wissenschaft oder um Pseudowissenschaft.

Nach Hunderten von Jahren der Entdeckung und Erforschung hat die Menschheit eine Reihe von Theorien angesammelt, wie beispielsweise das Wissen in Mathematik, Physik und Chemie, das wir von der Grundschule bis zur Universität erworben haben; Wir verfügen über ein umfassendes Methodenset, um die Welt zu beobachten und zu verstehen. So können wir uns beispielsweise auf Teleskope und Mikroskope verlassen, um die Welt zu beobachten, qualitative und quantitative Methoden verwenden, um die Welt zu analysieren, und so weiter.

Der wissenschaftliche Geist besteht darin, die Errungenschaften der menschlichen Zivilisation anzuerkennen und bereit zu sein, den Theorien und Methoden zu folgen, die von der wissenschaftlichen Gemeinschaft durch langjährige Praxis bestätigt wurden, um wissenschaftliche Entdeckungen und Forschungen durchzuführen; Die wissenschaftliche Methode besteht darin, etablierte Gesetze und Axiome für logisches Denken zu verwenden, von der wissenschaftlichen Gemeinschaft anerkannte Methoden zum Beobachten, Experimentieren und Experimentieren anzuwenden und wiederholten Tests durch jeden standzuhalten, der diese Methoden anwendet.

Bei den so gewonnenen Ergebnissen handelt es sich um wissenschaftliche Erkenntnisse. Alle wissenschaftlichen Errungenschaften, insbesondere die Grundlagenforschung, beruhen auf dem Verständnis der Naturgesetze. Sie unterliegen keinen nationalen oder regionalen Beschränkungen und sind im gesamten Universum anwendbar.

Allerdings können diese willkürlich auf der Grundlage des gesunden Menschenverstands beim Essen, Trinken, Stuhlgang und Urinieren und der eigenen Vorstellungskraft gezogenen Schlussfolgerungen weder logisch mit wissenschaftlichen Theorien vereinbar sein, noch können sie durch weltweit anerkannte wissenschaftliche Methoden verifiziert werden. Daher wird die wissenschaftliche Gemeinschaft sie einfach ignorieren und sogar die Nase über sie heben.

Dies löste bei einer Gruppe von Menschen öffentliche Empörung aus, die der Ansicht waren, dass die wissenschaftliche Gemeinschaft diese „Volkswissenschaftler“ ausschließe. Sie waren so traurig und wütend, dass sie „ihre Leber und Nieren verkaufen wollten, um den Nobelpreis zu gewinnen“. Allerdings werden auch mit dem Nobelpreis nur Ergebnisse gewürdigt, die durch wissenschaftliche Theorien und wissenschaftliche Methoden belegt sind. Obwohl diese Menschen unglücklich sind, werden ihre sogenannten „wissenschaftlichen Errungenschaften“ von jeder wissenschaftlichen Institution abgelehnt. Ihnen bleibt nur eine Möglichkeit: Sie täuschen die Menschen, denen es an wissenschaftlichen Erkenntnissen mangelt, und gefährden die menschliche Welt.

Wissenschaftshistoriker nennen solche Leute „Volkswissenschaftler“. Viele Menschen sind möglicherweise von der Bezeichnung „Volkswissenschaftler“ abgestoßen und denken, dass Volkswissenschaftler keinen Respekt verdienen. Tatsächlich handelt es sich hierbei um eine Ersetzung von Konzepten. Mit den sogenannten „Volkswissenschaftlern“ sind weder Volkswissenschaftler gemeint noch sind sie nur unter den Menschen zu finden. Stattdessen bezieht er sich auf eine Gruppe „wahnhafter Menschen“, die versuchen, eine wichtige wissenschaftliche Theorie zu stürzen und ihre eigenen „großartigen“ Theorien zu schaffen, die ausschließlich auf Wahnvorstellungen basieren.

Unabhängig davon, ob es sich um Zivilisten oder „Beamte“ handelt, solange sie einen wissenschaftlichen Geist besitzen und Entdeckungen und theoretische Ergebnisse in Übereinstimmung mit wissenschaftlichen Gesetzen und wissenschaftlichen Methoden erzielen und diese Entdeckungen und Ergebnisse einer wiederholten Überprüfung durch jede wissenschaftliche Institution standhalten können, sind die erzielten Ergebnisse wissenschaftliche Ergebnisse, die die Entdeckung und Anwendung von Naturgesetzen darstellen.

Die Wissenschaft ist immer unterwegs, ohne Ende.

Der gegenwärtige Stand der menschlichen Zivilisation ist noch sehr niedrig. Laut Kardaschew-Index liegt der Grad der menschlichen Zivilisation bei lediglich 0,73 und erreicht nicht einmal Stufe eins. Die kosmischen Zivilisationen der zweiten und dritten Ebene sind Zivilisationen auf „Gott-Ebene“, die wir uns nicht einmal vorzustellen wagen. Daher ist die Entwicklung von Wissenschaft und Technologie noch weit.

Es gibt im Universum noch viele Dinge, die der Mensch noch nicht entdeckt und verstanden hat, wie zum Beispiel dunkle Materie und dunkle Energie. Ganz zu schweigen vom gesamten Universum, selbst auf der Erde gibt es noch viele Probleme, die der Mensch noch nicht erforscht hat und die darauf warten, von der Wissenschaft entdeckt und verstanden zu werden. Daher sind wissenschaftliche Entdeckungen und Theorien auf das gesamte Universum anwendbar, nicht auf die unbekannte Welt.

Die Wissenschaft ist in keiner Phase die ultimative Wahrheit und kann Ungenauigkeiten oder sogar Fehler enthalten. Je weiter die Forschung und Entdeckungen voranschreiten, desto mehr Entdeckungen und Theorien müssen möglicherweise revidiert oder sogar widerlegt werden. Dies bedeutet nicht, dass die aktuelle Wissenschaft keine Wissenschaft mehr ist. Die aktuelle Wissenschaft stellt immer das aktuellste Verständnis dar. Nur wenn ein tieferes Verständnis dieses Verständnis widerlegt, sollte diese Wissenschaft aufgegeben werden.

So wie Kopernikus die heliozentrische Theorie entdeckte und spätere Astronomen ein größeres Universum entdeckten, was die heliozentrische Theorie widerlegte; Einstein entdeckte das relative Konzept von Raum und Zeit und die Krümmung von Raum und Zeit, was Newtons absolutes Konzept von Raum und Zeit widerlegte. Dies bedeutet nicht, dass Kopernikus und Newton keine Wissenschaftler mehr sind. Es sind ihre Theorien, die den Fortschritt der Zeit vorangetrieben und die Menschheit dorthin gebracht haben, wo sie heute ist. Sie werden immer Giganten der Wissenschaft bleiben. Ihre Theorien können jedoch nur in einem bestimmten Abschnitt der Geschichte der wissenschaftlichen Entwicklung eingefroren werden.

Wir sollten auch auf ein Sprichwort achten, das manche Leute oft sagen: Etwas nicht zu entdecken bedeutet nicht, dass es nicht existiert. Dies scheint richtig zu sein. Wissenschaftler sind viel schlauer als wir und sie wissen mit Sicherheit, dass etwas, das nicht entdeckt wurde, nicht bedeutet, dass es nicht existiert. Aber die Person, die dies sagte, drückte nicht die Bedeutung der Worte selbst aus, sondern etwas anderes.

Diese Menschen lehnen die Existenz von Dingen ab, die nicht anerkannt werden, weil es dafür keine wissenschaftlichen Beweise gibt, wie etwa den Glauben, dass UFOs außerirdische Raumschiffe sind und dass die menschliche Zivilisation schon oft aufgetaucht ist. Auch nach Jahrzehnten wissenschaftlicher Forschung gibt es noch immer keinen schlüssigen Beweis dafür, dass Außerirdische oder außerirdische Raumschiffe auf der Erde erschienen sind. Archäologie und Genetik haben seit langem bestätigt, dass der moderne Mensch die einzige Zivilisation auf der Erde ist. Diese Leute sagen also: Nur weil es keine Beweise gibt, heißt das nicht, dass etwas nicht existiert.

Diese Leute behaupten also nicht, dass etwas, das nicht entdeckt wurde, nicht unbedingt nicht existiert, sondern sie beharren auf ihren Wahnvorstellungen und glauben, dass bestimmte Dinge tatsächlich existieren, für die es keine Beweise gibt oder deren Nichtexistenz sogar bewiesen ist.

Die Wissenschaft erkennt die Existenz von Dingen nicht an, für deren Existenz es keine Beweise gibt. Dies basiert auf der Genauigkeit der Wissenschaft und nicht darauf, sehenden Auges zu lügen, wenn Beweise auftauchen. Seit Galileo Galilei Pionierarbeit für die experimentelle wissenschaftliche Methode leistete, müssen wissenschaftliche Entdeckungen und wissenschaftliche Theorien mit wissenschaftlichen Methoden wiederholt und überprüft werden können, um als wissenschaftliche Errungenschaften zu gelten.

Die wissenschaftliche Erforschung ist endlos. Es bewegt sich vorwärts durch die Negation der Negation. Es ist immer unterwegs und hat kein Ende. Doch muss man das Gesetz der Wissenschaft, das sich in der Negation der Negation nach oben dreht, von grundlosem Unsinn unterscheiden. Dies ist die richtige Erkenntnistheorie.

In den letzten zwei Tagen wurde Rao Yis Kritik an BGI-CEO Yin Ye erneut zu einem heißen Thema. Dies sollte eine Debatte zwischen strenger Wissenschaft und Pseudowissenschaft sein. Wenn Sie die Argumente und Beweise sorgfältig verstehen, erlangen Sie ein tieferes Verständnis der Wissenschaft. Gerne können Sie im Kommentarbereich diskutieren und Ihre Gedanken posten, danke.

Das ursprüngliche Urheberrecht für dieses Werk liegt bei Space-Time Communication. Bitte keine Rechtsverstöße oder Plagiate begehen. Vielen Dank für Ihre Mitarbeit.