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太阳背后的“隐藏行星”这个想法虽然充满了浪漫色彩探索宇宙?

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-07-31

人类从远古时代开始就对天空充满了好奇。

地球无疑是我们赖以生存的家园,但在浩瀚的宇宙中它的确显得微不足道。

太阳系中太阳是中心,它的巨大体积和引力支配着整个系统。

人们时常思考是否可能在太阳的庞大身影后隐藏着一颗我们从未发现的行星。

让我们从科学的角度分析这个问题。

太阳系中的行星公转轨道和周期各不相同,这种差异是由开普勒第三定律决定的。

简单来说行星距离太阳越远公转周期就越长。

如果有一颗行星真的藏在太阳背后,那么它只能与地球处于同一轨道并且保持完全同步的公转速度,这样才能始终被太阳遮挡,这在实际中几乎不可能发生。

即便有这样的行星稍有偏差它就会暴露在地球的视野中。

此外我们需要考虑拉格朗日点的概念。

这是太阳和地球之间的五个引力平衡点。

其中第三拉格朗日点太阳的背后有人可能会猜想这个点上可能隐藏着一颗行星,但实际情况是拉格朗日点并不稳定。

尤其是在涉及大质量天体如行星的情况下,即使有一颗行星曾尝试在这个位置保持同步,它也很快会在太阳和地球的引力作用下偏离轨道。

随着科技的进步人类已经能够从多个角度观测太阳系。

我们发射了许多探测器,如尤利西斯号和日地关系天文台。

这些探测器覆盖了太阳系的广泛区域,包括太阳的背面。

这些探测器的数据表明太阳的背后根本不存在我们未曾发现的行星。

此外如果有任何大质量天体存在,它对太阳的引力作用也会导致太阳出现明显的摆动。

这种摆动早已被我们的观测手段所捕捉。

木星作为太阳系中最大的行星对太阳的引力影响尤为显著。

木星的质量是其他行星质量总和的两倍多,它的引力足以使太阳产生明显的摆动,这种摆动甚至可以达到太阳半径的 1.07 倍。

如果在太阳背后存在一颗行星,木星的引力影响会使它暴露在我们的视野中。

我们只需在地球上观察太阳的摆动情况就可以推测出太阳背后是否有天体存在。

即便我们假设太阳背后真的存在一颗行星,从理论和实际观测的角度来看,这颗行星早已被发现。

我们的探测器不仅可以观测太阳的背面,地球上的天文学家也可以通过木星对太阳的引力影响推测出隐藏天体的位置。

因此,太阳背后长期隐藏行星的可能性基本为零。

不知道你发现没有,科学家们甚至讨论了如果太阳背后真的有一颗行星,我们该如何发现它?

一个简单的办法是通过测量太阳的摆动幅度。

这种摆动由太阳系内的其他大质量天体引力作用引起。

如果有任何异常的引力作用导致太阳的摆动幅度超过常规,我们就可以怀疑是否有未发现的天体存在。

所有这些假设和探讨的结论都是一致的。

太阳的背后不可能隐藏着一颗行星,至少在现有的科学观测手段下,我们已经有足够的能力确认这一点。

即使在未来,随着技术的进步,人类可能会发现更遥远的天体,但太阳背后的这个神秘想象已经被彻底排除。

这一系列的探讨不仅表明了科学对宇宙的理解在不断深入,也让我们意识到想象力固然重要,但科学方法和严谨的逻辑推理才是我们探索未知的有力工具。

太阳背后的神秘行星只是一个假设,而科学已经用事实和数据对其做出了否定。

所以说,太阳背后的隐藏行星这个想法虽然充满了浪漫色彩,但从科学的角度看,它只是一个不切实际的幻想。

我们所处的宇宙虽然神秘莫测,但在严谨的观测和分析面前,许多未知正逐渐被揭开。

科学的力量让我们能够更清楚地看清这个庞大而复杂的世界,或许未来还有更多惊喜等待着我们。

但太阳背后藏有行星这件事恐怕已经可以告一段落了。

量子信息+熵,能解释宇宙的演化吗

热力学第二定律,也许是物理里最根本的几条原理之一。

它说,一个系统的熵只会随时间增加,不会减少。

这也是唯一一条能指明"时间箭头"朝哪走的物理定律。

熵,说白了就是无序的程度:熵越低,结构越有序;熵越高,越散乱。

糖从浓处向淡处扩散、气体膨胀、咖啡放凉,背后都是熵在增加。

人们相信,宇宙的演化也遵循这条定律。

宇宙早年处于低熵状态,一路演化到高熵。

可就在这个过程中,宇宙造出了一些极其复杂的结构——星系就是代表。

星系的熵很低,却是在一个高熵的环境里形成的。

这看起来像是在违反第二定律。

这个存在已久的矛盾,正是物理学家金妮斯特拉·比安科尼想解决的难题。

引力、熵与量子信息的交织,是比安科尼理论的视觉主题(图片来源:Physics World) 在爱因斯坦的广义相对论里,有个叫"度规"的数学对象,描述时空是怎么弯曲的;物质沿着这条弯曲走,就表现成了引力。

而在量子力学里,"算符"是对量子态做变换的数学工具。

比安科尼的关键一步,就是把这个"度规"当成量子算符来用,用量子化的方式描述时空的几何。

这样一来,会冒出两个"度规":一个是"真实"的时空度规,一个是由物质和能量诱导出来的度规。

两者之间"差多少",用量子信息论里的一个量来度量,叫量子相对熵。

正是这两个几何之间的量子相对熵,决定了时空怎么演化——换句话说,它给出的运动方程,就是引力。

在低曲率极限下,这套方程能精确还原爱因斯坦的广义相对论。

可一旦超出这个极限,方程就得被一个叫"G场"的对象修正。

G场生出一个暗能量项,而且是动态的。

暗能量被认为是直接推动宇宙膨胀的东西;在标准广义相对论里,它由静态的宇宙学常数驱动。

现在冒出一个动态的暗能量项,就有了被实验检验的机会。

比安科尼又把这套理论用到了弗里德曼-罗伯逊-沃克(FRW)宇宙模型上。

这是广义相对论对宇宙行为的一级近似,假设宇宙各向同性、处处均匀、且在膨胀。

膨胀由宇宙的主导成分驱动——暗物质、普通物质,或辐射。

宇宙膨胀时,体积变大,总熵也跟着变大。

但正因为体积涨得更快,单位体积里的熵——也就是熵密度——反而随时间下降。

总熵在涨,局部熵密度却在降,这就给了星系、甚至生命这类低熵结构一个在膨胀宇宙里被造出来的机制。

那这算不算违反第二定律?比安科尼用非空的 FRW 宇宙算了一遍总熵:要把熵密度在整个时空区域上积分,而因为体积随时间变大,总熵成了时间的函数——膨胀的速度超过了熵密度衰减的速度。

所以对辐射主导和物质主导的宇宙,总熵依然随时间增加,第二定律照样成立,尽管局部熵密度在下降。

比安科尼强调,GfE 理论还很年轻,需要实验来验证。

但这项工作揭示了它内在的热力学本质,为经典引力与量子引力都打开了新路——把引力用"量子信息"和"熵"来表述,也许正是通向"量子化引力"这个百年难题的另一条路径。

引力,也许并不是什么神秘的基本力,而只是信息与熵的必然结果。

若真如此,宇宙为什么要演化、为什么能长出星系和生命,答案也许就藏在这条最普通的第二定律里。

来源:S. Jones, "Could quantum information theory explain universe evolution?" Physics World, 14 Sep 2026. 报道所引研究:G. Bianconi, Physical Review D.

追踪13.4万亿个暗物质!百亿亿次超算用4天完成这场模拟

科技日报记者 刘霞 美国能源部阿贡国家实验室日前发布消息称,该机构科学家借助“极光”百亿亿次超级计算机,完成了迄今规模最大的两次宇宙学模拟。

每次模拟都追踪了13.4万亿个暗物质粒子在286亿光年宽度区域内的演化过程。

这一成果有助于科学家研究宇宙暴胀,并为分析大型巡天观测数据提供重要支撑。

左图为百亿亿次级模拟生成的全天空光锥图;右图外圈显示宇宙微波背景辐射,扇区分别展示视线速度(红/蓝)、物质密度(灰)和引力势(绿/蓝)。

图片来源: 美国阿贡国家实验室 宇宙暴胀理论认为,极早期宇宙曾经历一段短暂而剧烈的快速膨胀。

这一过程将微观量子涨落拉伸到宇宙尺度,留下微小的密度差异;随后,引力把这些差异不断放大,最终形成我们今天看到的星系、星系团和宇宙大尺度结构。

然而,暴胀背后的具体物理机制仍未完全确定。

通过研究物质在宇宙中的分布,有望找到更多线索,探索宇宙最早期的秘密。

暗物质无法被望远镜直接看见,却凭借引力主导星系形成,并塑造更大尺度的宇宙结构。

在模拟中,暗物质粒子被用作暗物质密度和速度分布的“示踪剂”,团队由此得以追踪宇宙结构跨越数十亿年的演化轨迹。

标准宇宙暴胀模型预测,早期宇宙的密度涨落服从高斯分布,也就是最简单的一类随机模式。

科学家正努力寻找其中可能存在的微小偏差,即“原始非高斯性”。

一旦发现可测量的偏差,就可能暗示暴胀时期还存在其他场、相互作用或动力学过程,从而帮助区分关于宇宙最初时刻的不同理论。

然而,这类信号极其微弱,还可能被“宇宙方差”掩盖——由于观测只能采样宇宙的有限体积,统计不确定性难以完全消除。

因此,探测此类信号需要覆盖最大宇宙尺度的超大规模模拟。

而如此规模的模拟对算力要求极高。

团队在阿贡国家实验室的“极光”超级计算机上完成了计算。

模拟及大部分数据分析约4天完成,目标正是揭示宇宙暴胀的物理本质。

这些模拟数据将助力分析多项大型巡天项目,包括美国能源部支持的暗能量光谱仪(DESI)和NASA的SPHEREx任务,两者目前均处于数据采集阶段。

模拟与前沿观测相互印证,将共同描绘出更为精细的宇宙图景,推动人类对宇宙起源与演化的探索。

来源:科技日报

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