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1 # 周慶和1178559755
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2 # 科學黑洞
現代物理學規律不是一蹴而就的,而是從古至今人類物理學家經過不斷地實驗、驗證、總結出來的。而人類至今只在月球上留下過痕跡,可以說我們現在的物理學定律都是在地球上總結出來的。但是即使是這樣,並不能說明我們的物理定律出了太陽系就不再適用。
現在普遍觀點認為,宇宙起源於大爆炸,萬事萬物起源與一個奇點。按照自然的發展規律,沒有理由各個星系擁有不同的物理規律。如果真的是每個星系都擁有不同的物理規律,那一定是“上帝”的手筆。宇宙是各向同性的,所有的星系、天體演化是相同的過程,並不會出現不同的物理規律。現在的科學算的上發達,從空間上來說把太陽洗的天體運動規律,推及到宇宙其他恆星年,在天文觀測上可以證明其正確性;在時間上用計算機模擬,輸入現在的物理規律,模擬出的宇宙模型跟現在是相差無幾的。可以說物理規律無論是在時間上還是空間上都是普適的。以下舉幾個例子:
相對論中的各種預言已經都被證實,最近的就是引力波的發現,這就可以說明廣義相對論的作用範圍超出了太陽系;而現在科學也證明太陽系是在繞銀心轉動,公轉週期2.5億年,也就說是超出太陽系外同樣遵循著天體運轉模式;當然在這個過程中要遵循物理規律的普遍性,提出了暗能量和暗物質的概念。
物理學規律在宇宙中是普適的,難以想象擁有不同物理規律的星系。只是我們的物理規律面對現在的宇宙是不健全的,因為有些宇宙現象現在已知的科學並不能完美的詮釋。
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3 # 天澤方圓之楊春順
謝邀,關於物理定律應該有兩種定義,一種是客觀物理學定律,另一種是主觀物理學定律。客觀物理學定律是不以觀測者的觀測而改變的,而主觀物理學定律則完全是建立在觀測者的主觀感知的基礎之上的。就目前而言,現在還缺少系統性的客觀物理學定律的闡述,而對主觀物理學定律的系統性闡述則應以相對論為代表。所以從客觀物理學角度出發,相對論雖然錯了,但是從主觀物理學角度出發,相對論卻也有其存在的意義。並且由於相對論是以主觀物理學為基礎的,這也就決定了,在解決具體問題時相對論可能更為實用。但是相對雖然實用,但是它必競有著主觀基礎的弊病。因此出於本問題的答案只能說,在遙遠的外太空能夠改變的只是以相對論為代表的主觀物理定律,而客觀物理定律則是不可能改變的。例如,當存在超光速後,相對論就必然不再適用,而絕對的空間理論卻不會有所改變。
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4 # 語境思維
就教條性而言,沒有實地考證,就不能絕對確定物理規律適合非太陽系範圍。
目前為止,人類還不可能哪怕是派太空機器人走出太陽系,在某一實地去做相關的物理實驗。
因為,太陽系半徑至少有1光年=9.5e13km,以第二宇宙速度11.2km/s飛行,也得走8.48e12秒=2.7e6年,即270萬年,這將意味著什麼呢?
因為,沒有科學測量與實驗資料,我們就無法建立物理函式關係式,就無法與基於地球參照系的物理規律進行比較。
就權宜性而言,物理規律的適用度,主要取決於以什麼參照系作為測量基準。物理權宜,即物理規律的適用度,歸根結底,取決於選擇什麼參照系。選擇是一種策略、機會、代價或權宜。
經典論的物理規律,選擇絕對參照系,即以絕對靜態空間為座標系的原點,即:S(x, y, z, t) =S(0,0,0,0),飽經風霜,千錘百煉,依然是大量科學實驗、科學探索與生產實踐的基本準則。
經典規律,諸如牛頓三大定律(核心規律)、萬有引力定律、熱力學定律、麥克斯韋方程,都是基於科學測量與實驗的基本原理與法則,雖然可能有必要進一步發掘拓展、增補更加合乎邏輯的解釋。
相對論的物理規律,選擇相對參照系,即以相對的運動時空作為座標系的原點,即:S(x, y, z, t) ≠S(0,0,0,0),只適合作為參照系的測量儀跟隨高速運動的載體。
由於相對論下的物理引數,諸如電子的速度、質子的質量、宇宙線的能量,取決於洛倫茲變換因子γ=1/√(1-v²/c²)中的參照系速度v。
例如,作為宇宙射線的質子線,若速度達0.9c,質子質量為2.7倍的絕對質子質量。這帶來煩瑣的不確定性。
就技術性而言,如果允許絕對參照系,經典物理規律適用範圍,就可以足夠擴大化。這裡涉及正確的時空觀,涉及理論物理的戰略思維境界。必須明確:數學空間是純幾何空間,沒有任何物質性可言。物理空間是充滿真空場物質的真實空間。
宇宙真空場,不是物質虛無的但有彎曲張量的黎曼幾何空間。卡西米爾效應與現代量子場論已經證明:真空場有零點能或虛粒子。
我相信,真空場介質可以有量子化為有質量有體積的漩渦體量子,簡稱“真空場漩渦子”。
真空場漩渦子,是以光速自旋的無序震盪的空間物質的最小單元。就宇宙空間某區域的全域性而言,可以近似處理為絕對空間。
例如,測量氫原子核外電子繞核運動的速度,可用原子內空間任意一點,作為絕對參照系。
又如,測量地球輻射帶一個質子的震盪速度,可用質子邊界的外空間任意一點作為絕對參照系。
綜上所述,如果承認絕對參照系,經典論的物理規律,其適用範圍可以擴大到太陽系之外,乃至我們的銀河系與總星系。
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5 # 微基因衍光子
有一天,伏羲和牛頓、愛因斯坦閒聊,伏羲說:“愛因斯坦你的廣義相對論正是我的陰陽學說”,愛因斯坦說:“引力塌縮時空彎曲確實是您的陰陽學說的延伸”,牛頓指著伏羲說:“你是民科!”,伏羲回說:“我也是當代的官科吧?”。
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6 # 宇宙譜
人類經觀測總結出的物理定律,主要物件來源於太陽作用於地球軌道運動的經驗,如果離開太陽系,在其它相類似的恆星行星執行,其物理規律大致是相同的,其相同點都是恆星能量使行星產生大致相同受力變型與變軌,但具體位置的數學計算不會相同,物理運動規律是不會改變的。
無型運動態的能量是動態環境壓強平衡移動態,其運動過程都是透過有型運動體的型變與位移來實現平衡運動的,這個規律適用於任何大小動態和環境,無論有多宏觀的天體或多細微的粒子都是必須遵守的規則,不同點是天體及其環境下的具體位置平衡度規,如不同恆星其光譜都不絕對相同一致,產生不同光譜差的根源是構成恆星組織的電子自旋半徑,半徑不同其結構力不同,幾何造型不同,產生能量波動的波長頻率也就有差別。例如不同恆星系的氫氧鐵等元素如果異位使用,它們各有特性差別,不能正常使用,必須經過加溫加壓減溫減壓處理,近似於退火退磁才能部分運用,這些不同的根源就是不同物質創生時的環境動態耦合時的電子半徑和電子自旋線速度。(本文原創,個人研究觀點供參考)
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7 # 星宇飄零2099
物理學有一個基本假設,就是物理規律的普適性。
這雖然是一個假設,但這是最合理的假設,至少在我們的光錐以內,你很難想象存在兩種不同的物理規律。要真是那樣,它們是怎樣過渡的呢?
後來,透過天文觀測,科學家又提出另一個基本假設——宇宙中的物質分佈是各向同性的。到目前為止的天文觀測結果基本符合這個假設。
既然各向同性,而且星系結構也大致相同,那物理規律就不應該有什麼大的差異。
根據目前利用太陽系裡發現的物理現象總結的物理理論,能分析太陽系外恆星和星系的發光原理和結構,理論與觀測基本相符。沒有發現太陽系外恆星的發光原理與太陽的發光原理有任何不同。
物理定律普適性是最合理的假設,如果放棄這個假設,你需要更復雜的理論來解釋物理規律為什麼各處不一樣。
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8 # 科學與歷史愛好者
首先,我們得確定一下,在太陽系內乃至在整個銀河系內,物理定律都是適用的。題主的問題可以換另一種問法,即在宇宙大尺度下,不同區域的物理定律能否是不一樣的?
三個世紀前,牛頓獨自一人開創了經典物理學,提出了牛頓三大定律,讓人類真正認識到了太陽系內的各大行星。而海王星也是根據牛頓的萬有引力定律推算出來的,這一點也就證明了在太陽系內,物理定律是適用的。後來,愛因斯坦利用相對論一舉解決了水星近日點進動問題,彌補了萬有引力定律的不足。這裡我們可以說,萬有引力定律不具有普適性,但是我們不能說它不管用,至少在目前在許多應用物理上都是用的牛頓定律而不是相對論。當然相對論的適用範圍比萬有引力定律要廣的多,可是我們就能這樣輕易肯定相對論,在整個宇宙大尺度下都是適用的嗎?它是否具有絕對普適性呢?這個現在恐怕也沒人敢說是,也沒人敢說否。
雖然我們不能作出肯定或者否定的判斷,但是我們或許可以在物理學史上獲得一點提示,我們知道,在物理學上,發現過許多守恆定律,比如說能量守恆定律,這是我們最熟悉的,但是後來愛因斯坦提出了質能方程以後,你會發現能量可以是不守恆的,如果一個系統中的某些物質變成了能量,那麼這個系統中就憑空多出了額外的能量,這是不符合能守恆定律的。於是人們變放棄了能量守恆具有普適性規律的看法。轉而認為質能是守恆的,是具有普適性的。
另外,還有一種動量守恆,即物質的質量乘以物質的運動速度是守恆的,這一點在狹義相對論中可以解釋:物質的質量會隨著速度的增加而增加(但只有在接近光速時這種效應才明顯),這就是質增效應。可是和前面提到的相對論裡的質能守恆,哪一個更加具有普適性呢?我們假設一下,假設在一個物質以近光速的速度加速運動的系統中,物質突然由於物理變化或者化學變化導致質量減少,減少的部分變成了能量。然而物質又處在加速體統中,根據質增效應,物質的質量應該是增加的。到這裡,一切矛盾就出現了,我們無法再使用動量守恆定律解決一切物理事件了,因為它必須要在某種前提條件下才能成立。所以說,動量守恆也不具有普適性。最後,我們發現直到現在仍然被視為具有普適性的定律只有“質能守恆定律”。
但是“質能守恆定律”到底具不具有絕對普適性,即在宇宙所有尺度上都是適用的呢?或許也不一定。我們來看個例子,世界上最大的兩個大洋分別是太平洋和大西洋,但是在兩方海水交匯的地方,卻很明顯的融合不到一起,融不到一起的主要原因就是兩方海水的密度不同,我們要知道,地球上四大洋都是互相連通的,而在不同的大洋中,海水的密度卻可以是不一樣的。同理,地球上尚且如此,那麼宇宙大尺度上是不是也存在兩個不同區域的“密度”是不一樣的呢?這個可能性是有的。如果在超出現今可觀測的宇宙範圍之外,有這樣一個區域,那裡的光速是地球上的光速的2倍,而物質屬性不變,那麼我們上面所說的質能守恆也就不成立了。或者說那裡的光速是隨著參考系的變化而變化的,光速不變原理並不適合那裡。而光也不再是特殊的存在了。
雖然,上面解釋了很多,但是筆者還是認為質能守恆是具有普適性的,這個普適性指的是,在我們這個宇宙內所有的尺度下都適用,因為質能方程是一個基本原理方程,能量和質量就像一張撲克牌的兩面,中間只用光速進行連線,非常簡潔。
筆者覺得,越是簡潔的道理越有可能是正確的,同理,越是簡潔的方程式越有可能具有絕對普適性。
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9 # 賽先生科普
首先這個範圍定的太小了,應該問在宇宙大尺度上,物理定律是否處處相同、處處適用?
很顯然我們希望是這樣的,物理定律具有普適性,這樣可以省去很多麻煩,並且也有助於我們研究宇宙、研究萬物理論。
如果你不相信,那也沒辦法。畢竟到現在,人類親身去過最遠的地方就是月球,想要在其他星系親身證實一下物理定律有沒有變化,目前來說是不可能的。
當然了,科學是可證偽的,我們目前的科學理論並不代表終極理論,也就是存在這樣一種可能:在人類周邊的小範圍內,我們現有理論是正確的,但是在宇宙某處,由於未知條件的影響,我們的理論不再適用,隨後幫助我們提出了一種全新抑或是修正理論,同樣的,這個新理論不是單獨針對宇宙某處,而是包含我們已知的所有範圍。
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10 # 艾伯史密斯
答:對於最基本的物理定律來說,這個可能性不大!但是對於某些延伸的物理定律,是肯定有區別的。
在科學家眼中,總是希望同樣的實驗條件下,能得到同樣的結果。也就是物理定律的普適性,比如在愛因斯坦的相對論中,就以“相對性原理”為前提假設。
狹義相對性原理:物理規律在所有慣性系中都具有相同的數學形式;
廣義相對性原理:物理定律在一切參考系中都具有相同的數學形式;
其中前者是後者的特殊情況,本質上這兩條原理應該稱之為“假設”,之所以能稱之為原理,是因為截至目前為止,科學界從未發現與之相悖的物理現象。
但需要注意的是,物理定律的普適性是針對那些最基本的定律而言的,何為基本定律?我舉一個例子:
(1)在地球上,一個物體做自由落體運動時,最初的一秒內,可以下落4.9米;
(2)在月球上,同樣的物體做自由落體運動,最初的一秒內,只能下落0.82米;
其中的原因,就是地球和月球的重力加速度不一樣,如果我們只看表象不看本質,就會認為地球和月球兩地的物理定律不一樣。
但是我們究其根源後,會發現地球和月球都滿足萬有引力定律,然後我們把萬有引力定律看成普適定律。
可問題還在於,在弱引力場中,萬有引力定律的確能描述引力效果;可一旦到了強引力場的地方,萬有引力將不再適用,這時候需要的是廣義相對論。
目前的科學就止於這了,沒人知道相對論之上,是否還存在更根本的定律!
所以對於題主的提問,艾伯菌只能說:對於那些不是最根本的定律,有可能在不同的星系中存在區別,也許是常量的區別;但對於物理學中最根本的定律,我們有理由相信在宇宙中具有普適性;可問題是,對於一個定律是否是最根本的定律,就沒人說得準了!
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不用出太陽系,牛頓和愛因斯坦的引力定律在太陽系內部解釋的問題都有一大半是錯誤的。
譬如應用引力定律對星球質量的計算,最大誤差竟然達到十倍之多,原因就在於星球之間的引力並不是萬有引力,而是引力與斥力相對平衡的坎離極性作用力和電磁力。其中坎離極性作用力限定星球之間的距離、並提供從體星球公轉執行的動力來源;電磁力則規範並推動星球公轉執行。
根據極性對應理論推測:星球的質量密度與性值正相關;行星密度與太陽的距離正相關。所以類木行星的質量密度高於地球,而且是距離太陽愈遠的行星密度愈高。根據目前理論計算的土星密度只有水的0.7,但她卻有強大的力量吸引眾多衛星,而且已經有充分證據證實她的衛星是石質衛星,並不是棉花衛星,如果根據萬有引力理論去間接推算,只能認為類木行星的石質衛星的石頭比棉花還輕。
因此,如果認真追究這些問題,是會暴露引力定律之類的物理定律在太陽系中也是不適用的。