科学探索总是一遍又一遍地刷新人们认知，如今有4个理论已经被人们证实，或许能够揭开宇宙的奥秘，带领人类文明走向新的高度，但这对于人类来说是难以接受的。

宇宙空间

可怕的隧穿效应

(资料图片仅供参考)

从量子力学的微观层面来讲，世界上的一切都是由微观粒子组成的，包括人类本身。

有了这样的理论基础，我们就可以将隧穿效应理解为当微观粒子的总能量小于势垒高度时，粒子仍旧会穿过这一势垒高度。

我们可以通俗地将粒子看作一个发条车，而势垒高度就是小山坡，只有当车的动力足够，才能够爬上去。

而在量子力学当中，发条车不仅会在动能不够的时候爬过小山坡，而且还会从中间穿过去，这是令人匪夷所思的。

就像是穿墙术一般神奇，当然其中只有少部分粒子可以实现。

科学家将其归结为量子世界的不确定性，当粒子处于微观世界时能量和时间成了共轭量。

所谓的共轭量就是一组“共生”关系的量，当你测量其中一组时，另一组量就不具备观察性。

具有共生关系的量

也就是说，在极端的时间内由于人类对时间的观察，使得能量具有不确定性，一部分粒子趁着这个间隙，穿过了势垒高度。

1960年，加埃沃为了验证隧穿效应存在的真实性，他分别对两块金属电池进行加压，中间的绝缘结构被称为隧道。

后来，加埃沃将隧道置换为超导体，在对其进行增加电压的情况下，即使在更低的温度环境，电子仍旧能够穿过超导体，使其产生大量的电流。

这一理论被证实之后，完全打破了经典理论对于势垒高度和能量的关系，科学家一时间难以接受。

神奇的量子叠加态

关于量子叠加态理论，相信大家都听说过薛定谔的猫试验，后者便是对前者的认知概念解读。

薛定谔的猫概念

薛定谔将一只猫放入到密封的箱内，其中还有一根毒气管，有50％的概率会喷出毒气。

一段时间之后，人们无法得知当中的猫究竟是怎样的状态，只有打开盒子，才能知晓一种结果。

而在量子世界当中，这种状态是可以叠加的，也就是说，猫既是存活又是死亡。

这是因为，量子世界没有人为的干扰，粒子的状态便具有不确定性，这也就是著名的量子叠加态。

量子概念图

该理论虽然“高冷”，可科学家表示，能够被运用于信息保密工作当中。

由于叠加态的不确定性，使得信息安全比传统的密钥保存更具有安全性。

量子叠加状态还包含了微观的量子纠缠状态，两个纠缠状态下的量子，不论相隔多远，仍旧能够随着另一个量子的变化而变化。

《三体》当中，三体人之所以能够在4光年之外，通过质子实时观察到人类的一举一动，就是利用了量子纠缠原理。

量子纠缠

但在爱因斯坦的相对论当中，信息是无法超光速运动的。

举个简单的例子，假如一个人位于地球，另一个人位于三体星球，当后者向前者传递信息，至少也要4年之后才能被接收到。

同样的道理，我们在地球上观测到的超新星爆炸，很有可能在几十万年之前就已经发生了。

显然，量子纠缠和超光速是巨大的悖论，但并不意味着爱因斯坦的相对论就是错误的。

科学家研究表示，爱因斯坦的相对论适用于宏观世界，而量子纠缠只适用于微观世界。

相对论

当然，后者究竟是怎样的原理，就连科学家也不知道，不过，这样的认知在当时显然是困惑了科学家相当长久的一段时间，如今才被逐渐接受。

宇宙的起源说

在宇宙大爆炸理论出现之前，关于宇宙的起源人们众说纷纭，有人说宇宙是虫洞的物质喷发之后形成的，也有人说是宇宙泡沫融合而成的。

宇宙大爆炸理论的出现，结束了人们对于宇宙起源的所有猜想。

该理论是指，宇宙在诞生之前是一个温度无限高、压力无限大、质量无穷尽的奇点。

宇宙大爆炸

在某一刻，奇点突然炸裂开来，并向周围不断扩张，当中的物质也朝着四周喷射。

这些物质在长久的演变过程当中，发生了一系列反应，一部分物质聚集起来，形成星球。

恒星则是氢元素为主的元素分子聚集体，在高温高压的环境下发生了核聚变反应。

该理论早在上世纪20年代就已经被提出，后来人们又陆续发现了宇宙红移现象、宇宙微波背景辐射，才逐渐将这个理论证实。

宇宙微波背景辐射是证实宇宙大爆炸的关键证据，科学家观测它的频谱，从而描绘出了黑体辐射，这是宇宙爆炸的证据。

黑体辐射

2010年，天文学家又进一步观察到宇宙微波背景辐射更清晰的图像，这个理论也被更多的人所重视起来。

既然宇宙爆发于一个奇点，那么科学家猜测，在无数岁月之后，宇宙又会重回一个奇点。

这也是著名的宇宙坍塌理论，当然这个理论并没有被证明，相关说法还有待商榷。

无法超光速

在爱因斯坦的相对论当中，有质量、有信息的物体是没有办法超光速运行的，即使是微观世界的量子，也无法超越光速。

光传播

不论人类的技术多么先进，被加速的质子最多只能达到光速的99％。

就像反比例函数，曲线趋近于对称轴，却又永远都无法接近。

这个理论出现之后，人类是绝望的，要知道银河系的直径就有10万光年，如果按照光速飞船的运动速度，那么我们需要10万年才能横穿银河系。

可观测宇宙半径约为456亿光年，也就是说，即使人类造出了光速飞船，也不可能在宇宙当中遨游。

人类或许将永远被束缚在银河系，甚至是太阳系当中。

太阳系中的行星

有人猜测，宇宙如此浩瀚，我们如今无法观测到其他星球的文明，是因为它们都被限制在了恒星系统当中。

更加令人绝望的是，人类很有可能无法认知宇宙。

因为科学界主流的观点认为，宇宙的边界是在超越光速膨胀的，按照爱因斯坦的相对论讲，宇宙边界没有质量和信息。

那么边界又是什么呢？也许人类永远也无法认知，毕竟我们没有办法超光速，也不可能看到宇宙边界。

可观测宇宙的边界

但我们不应该如此悲观，“只要思想不滑坡、办法总比困难多”，目前固然没有对策，但是不代表未来没有。

有科学家便提出了虫洞理论，即使没有超光速，也能够在宇宙当中自由穿梭。

虫洞概念

总之，人类的科学发展潜力是无穷的，就连人脑都处于待发掘状态，只要我们努力，就一定能够在未来发展为高级文明。

来源：新浪新闻