1 ) where we come from
Where we come from? 這是所有人出生時(shí)就抱有的疑問(wèn)。有些人一生都在致力于弄明白從何處來(lái)到何處去的哲學(xué)問(wèn)題。當(dāng)然,科學(xué)屬于哲學(xué)范疇。有些人早已明白,而進(jìn)行了下一步:what shoud i do? 有些人一生都不知道自己從和何來(lái),到何處去,自己又是在做什么。
25歲的我對(duì)這個(gè)世界,社會(huì)的運(yùn)作仍存在好奇,至少不是失去興趣。而我也在努力尋找答案。有些人說(shuō)答案在生活中尋找,那是多么困難啊。工作,家庭已經(jīng)占據(jù)太多時(shí)間。
如果說(shuō)有什么捷徑,那就是多讀書(shū)和多看記錄片。這里面有創(chuàng)作者大量的心血和信息量。
宇宙的奇跡就是為了解釋where we come from? 我是第二次看此片,雖然不能完全理解里面的內(nèi)容,但好歹有所了解,現(xiàn)總結(jié)如下:
宇宙源自大爆炸,140億年歷史。 the big bag。由虛無(wú)到不斷膨脹,如今依舊。創(chuàng)世之后,宇宙并非絕對(duì)均勻,若絕對(duì)均勻不會(huì)存在萬(wàn)物,由于密度漣漪(非對(duì)稱(chēng))產(chǎn)生原子,分子,最后由重力產(chǎn)生橫行。由于宇宙的膨脹,星體間的距離越來(lái)越遠(yuǎn),觀測(cè)上古恒星發(fā)出來(lái)的光線亦都變成了紅色,因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)被拉長(zhǎng)。
恒星產(chǎn)生于星云,星云誕生于橫行的死亡。也就是說(shuō)恒星死,新星生。恒星的生命階段經(jīng)歷過(guò)成長(zhǎng)期(氫聚變),紅巨星,baiaixin
2 ) 改變我思想的佳作,包含了我們認(rèn)識(shí)自己和宇宙的基本知識(shí)體系,畫(huà)面也美不勝收
這部紀(jì)錄片是我在zx的大電視上看的,高清,周末下午,一口氣全部看完。
以前,我看過(guò)BBC的《冰凍星球》、《旅行到宇宙邊緣》、《自然大事件》這樣一些佳作。里面壯美的畫(huà)面、新奇的科普知識(shí)、大自然的奇妙美麗讓我驚嘆。然而這一部,是讓我不斷起雞皮疙瘩的作品。
除了寒冷、快感,極致的震撼也能讓我起雞皮疙瘩。我被這部影片不斷震撼著,被里面奇妙而深邃的科學(xué)知識(shí)、宇宙和自然的勝景、人類(lèi)對(duì)科學(xué)的求索精神所震撼,它帶領(lǐng)我進(jìn)行了一次改變我思想,觸動(dòng)我心靈的奇異旅程。
BBC出品,有4集。
第一集是“信使”,第二集是“引力”,第三集是“星塵stardust”,第四集是“時(shí)間之箭”。
信使說(shuō)的是光。解說(shuō)的布萊恩教授以十分生動(dòng)的方式,告訴我們,光傳播是有速度的,而不是瞬間的,就像聲音一樣。首先,他帶領(lǐng)我們突破了“音障”,教授乘坐超音速戰(zhàn)斗機(jī),飛上了一萬(wàn)多米的高空,然后飛機(jī)以急速俯沖,此時(shí),戰(zhàn)斗機(jī)就突破了音速,及340米每秒,當(dāng)然,在高空中,空氣稀薄,音速?zèng)]有那么大,可不論如何,我們已經(jīng)突破了音速。
至于人們發(fā)現(xiàn)光是有速度的,也是近幾百年的事情。某位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)木星衛(wèi)星出現(xiàn)時(shí)間不準(zhǔn)確,即當(dāng)?shù)厍蜻h(yuǎn)離木星時(shí),木衛(wèi)觀測(cè)到的出現(xiàn)時(shí)間要晚一些,離木星近時(shí),則早一些,于是他就開(kāi)始猜測(cè)光是有速度的。
根據(jù)測(cè)量,光速為30萬(wàn)公里每秒,所以,像地球距離太陽(yáng)1.5億公里的話,陽(yáng)光傳播到地球上就要花費(fèi)8分多鐘,也就是說(shuō),我們看到的,永遠(yuǎn)是8分鐘前的太陽(yáng)。
之所以把光稱(chēng)為信使,是因?yàn)樗鼛Ыo我們了關(guān)于外太空的,其他天體的信息。
在秘魯?shù)拈L(zhǎng)基羅地區(qū),荒涼的山坡上被修建了13座石質(zhì)塔,它們被用來(lái)觀測(cè)日出。可以通過(guò)其上日出的位置,來(lái)計(jì)量我們處在一年中的哪個(gè)月哪一天,誤差不會(huì)超過(guò)5天。
這是在2500年前,某個(gè)文明所建的。布萊恩在那里遠(yuǎn)觀日出,場(chǎng)面壯美得不行。他說(shuō)他很想在自家的花園中建一個(gè)這樣的建筑——我也想。
這是古代人類(lèi)探索自然的一種偉大嘗試。
由于光速是恒定的,故可以用“光年”來(lái)衡量天體與我們的距離。
同時(shí),我們可以通過(guò)光,來(lái)考察過(guò)去的宇宙,因?yàn)楣饷Ыo我們的都是過(guò)去的信息。距離我們最近的一顆恒星,有4.2光年,故我們當(dāng)前看到的,是4.2年前的這顆星球。
冬季夜空中,最耀眼的天狼星(視等為-1),距離我們約9億光年,比太陽(yáng)亮20多倍,直徑也約為太陽(yáng)的2倍。我們現(xiàn)在觀測(cè)到的,是9年前的天狼星。
冬季夜空中著名的參宿四(獵戶(hù)座的紅超巨星,這顆星在第三集中也提到過(guò)),質(zhì)量為太陽(yáng)近20倍,光度為太陽(yáng)的12萬(wàn)倍,體積為太陽(yáng)的325萬(wàn)倍(如果把它放在太陽(yáng)的位置,它將把木星也“吃進(jìn)”體內(nèi)),可由于它距離地球太遠(yuǎn),有約640光年,所以它的亮度反倒不如天狼星。
來(lái)自遙遠(yuǎn)星空的光傳到地球后,光譜是向紅段移動(dòng)的,表明宇宙時(shí)在膨脹的。
光攜帶有能量和輻射,并且有波長(zhǎng)。人只能看到一定波長(zhǎng)內(nèi)的光線,即為可視光,對(duì)于波長(zhǎng)過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)的光,人看不到,可也屬于光,并且包含有各種信息。
宇宙微波背景輻射,來(lái)自宇宙初期,宇宙大爆炸時(shí)的光,來(lái)到地面之時(shí),它已經(jīng)在空中穿越了130多億年(宇宙年齡為137億年)。布萊恩教授坐在沙丘頂端,用一架收音機(jī)接收它,也就是收音機(jī)中的噪音,其中有10%為宇宙微波背景輻射。它們?cè)诟鱾€(gè)方向是均勻的。
光還包含了星球的元素構(gòu)成信息,因?yàn)椴煌厝紵l(fā)出的光的顏色是不同的,同時(shí),每種元素都有它特定的吸收光譜。這在第三集中有介紹。
第一集有些短,20多分鐘。
感覺(jué)布萊恩教授挺爽的,可以坐超音速戰(zhàn)斗機(jī)體驗(yàn)超音速,也可以到世界各個(gè)景點(diǎn)旅游。
第二集講的是引力。
為了讓觀眾切身感受引力,布萊恩教授和BBC的研究者們乘坐客機(jī)飛上了2萬(wàn)多米的高空,然后自由落體落下,飛機(jī)上的所有人和物體都處在了失重的狀態(tài)。他們以1個(gè)重力加速度向下墜落,十分有趣。這驗(yàn)證了廣義相對(duì)論的一個(gè)預(yù)言——在局部慣性系中(以重力加速度自由下落的體系內(nèi)),不存在引力。
根據(jù)牛頓的萬(wàn)有引力定律,物體所受的引力大小與它們質(zhì)量的乘積成正比與它們距離的平方成反比。也就是說(shuō),在質(zhì)量越大的星球上,人們所受的重力越大。
這種重力的模擬可以通過(guò)離心機(jī)的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn),正如電影《星際穿越》中表現(xiàn)的那樣。布萊恩教授置身于離心機(jī)中,不斷加速旋轉(zhuǎn),據(jù)說(shuō),這種體驗(yàn)比乘坐超音速戰(zhàn)斗機(jī)難受10倍。
教授不斷體驗(yàn)了幾個(gè)質(zhì)量更大的星球的重力,最終達(dá)到了5倍重力時(shí),他視線出現(xiàn)了模糊,手臂根本抬不起來(lái),連臉上的皮膚和嘴唇都被往下來(lái),他彷佛一下衰老了幾十歲,然后他讓離心機(jī)停止了旋轉(zhuǎn),他終于回復(fù)了過(guò)來(lái)。據(jù)他介紹,如果他被放在質(zhì)量是地球許多倍的某一顆星球上,那么他的血液將無(wú)法達(dá)到頭部,他將在一分鐘內(nèi)死亡。
引力是可怕的。
牛頓的萬(wàn)有引力解釋不了水星的運(yùn)動(dòng)軌道。愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論卻能完美地解釋包括這在內(nèi)的一切宏觀的天體運(yùn)動(dòng)。
根據(jù)廣義相對(duì)論,時(shí)空是可以被任何有質(zhì)量的物體彎曲的,質(zhì)量越大,彎曲得越厲害,造成的引力也就越大,這也是萬(wàn)有引力定律的另一種表述。
所以,像太陽(yáng)這樣的龐然大物,就彎曲了周?chē)臅r(shí)空,把在它附近的,本來(lái)沿直線勻速運(yùn)行的行星,變成了圍繞著它旋轉(zhuǎn)的模式了。
如上所證實(shí)的,在局部慣性系中,不存在引力。而在其他任何參考系中,存在引力。引力引起了時(shí)空彎曲,彎曲為有曲率的黎曼空間。實(shí)際上,引力是時(shí)空局域幾何性質(zhì)的表現(xiàn)。這時(shí),描述物體的運(yùn)動(dòng)方程,就必須用該彎曲空間的測(cè)地線方程,也即愛(ài)因斯坦給出的場(chǎng)方程。
愛(ài)因斯坦考察了把時(shí)間加入在內(nèi)的四維時(shí)空,并成功用引力場(chǎng)方程描述了彎曲時(shí)空中物體運(yùn)動(dòng)的方程,它是一個(gè)二階雙曲型偏微分方程。它根據(jù)的原理之一是,物體在任何空間中的運(yùn)動(dòng),走的都是最短距離。
根據(jù)廣義相對(duì)論,時(shí)空局域(一個(gè)四維空間)的幾何性質(zhì)表現(xiàn)為引力,也即時(shí)空局域的幾何性質(zhì)讓其中運(yùn)動(dòng)的物體有了加速度——彎曲的時(shí)空讓其中的物體沿著它彎曲而行,這還好理解,可彎曲時(shí)空的幾何性質(zhì)讓其中的物體有了加速度,這就讓我難以理解了。引力在這里是否被拋開(kāi)了,還是參與了其中?
這種燒腦的事情,就不去考慮了,畢竟我不是科學(xué)家。
另外,愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的關(guān)鍵解答,來(lái)自于研究四維空間的黎曼幾何,這是數(shù)學(xué)幾何領(lǐng)域高精尖的研究成果,不得不說(shuō),數(shù)學(xué)才是科學(xué)中最深?yuàn)W的學(xué)科,歐幾里得、高斯、黎曼等這些大數(shù)學(xué)家的腦袋,絲毫不輸給愛(ài)因斯坦。
據(jù)說(shuō)歐幾里得還考慮了任意高維度的歐式空間——想想都覺(jué)得頭暈。
影片中,還提到了黑洞。黑洞引力太大,連光都無(wú)法逃離,所以人們無(wú)法直接觀測(cè)到黑洞。在黑洞中心,有一個(gè)密度無(wú)限大的奇點(diǎn)。
人在進(jìn)入黑洞時(shí),會(huì)因?yàn)轭^與腳的重力相差太大,被拉成面條。
我最近瀏覽了一本書(shū),叫《平行宇宙》,里面就猜測(cè)了黑洞可能是通往另一個(gè)宇宙的通道,黑洞中很可能有蟲(chóng)洞,人們進(jìn)入黑洞,就能從蟲(chóng)洞中穿越到另一個(gè)宇宙。
書(shū)中還講到,從無(wú)可以生有,宇宙或許真的是從無(wú)產(chǎn)生的,只要它的正能量和負(fù)能量為零即可。
問(wèn)題是,在進(jìn)入黑洞時(shí),人體就被壓死了,連身體里的原子都被壓爆了,那么即便能從黑洞進(jìn)入另一個(gè)宇宙,又有什么意義呢?
在本影片的第四集《時(shí)間之箭》中,描述了我們宇宙的結(jié)局,一個(gè)沒(méi)有時(shí)間的,熵?zé)o法再增大的,冰冷死寂的黑暗空間,如果存在平行宇宙,我們又能夠活著穿越過(guò)去,就可能讓人類(lèi)的生命永遠(yuǎn)延續(xù)下去。
影片中還講到,原子是由原子核和核外電子組成的,電子繞原子核旋轉(zhuǎn)。布萊恩教授站在曠野中,指著一塊小石頭說(shuō),如果這是原子核的話,他指著遠(yuǎn)方說(shuō),那么核外電子就在一公里以外。所以,原子內(nèi)部有99.999%以上的空間是虛空的,同樣組成包括人類(lèi)、萬(wàn)物、宇宙的空間,同樣有99.999%以上是虛空的。所以萬(wàn)物擠壓的空間很大。
在一顆中子星上,由于原子間擠壓得太厲害,被擠爆了,它們的原子核緊緊挨在一起,所以它們的密度大得超過(guò)想象。他拿著一塊石頭說(shuō),中子星上這樣大小的一塊石頭,質(zhì)量比地球上所有人類(lèi)加起來(lái)的還要重。
第三集是“星塵(stardust)”
這一集是整部影片中最吸引人的一集。它用科學(xué)回答了“我們是從哪里來(lái)的”這一問(wèn)題。
這是所有宗教試圖解決的基本問(wèn)題。
這次,布萊爾教授來(lái)到了尼泊爾的加德滿(mǎn)都,這里有一條兩岸是城鎮(zhèn)的河流,印度教徒們絡(luò)繹不絕地來(lái)到這里,焚燒他們親友的尸體。因?yàn)橛《冉掏秸J(rèn)為,尸體這樣焚化后,教徒們的身體就會(huì)重組,獲得重生。
布萊恩教授說(shuō),這暗合了自然的規(guī)律。
他說(shuō),宇宙是由92種元素組成的,這是可以證明了的。
每種元素在燃燒時(shí),都有不同顏色的光芒,比如銅燃燒是綠色的,鐵燃燒是黃色的,硒燃燒是藍(lán)色的。人們通過(guò)觀察顏色的光芒,就可以推測(cè)對(duì)應(yīng)的燃燒物,但更為準(zhǔn)確的方法是,觀察元素的吸收光譜,每種元素在發(fā)光時(shí),都吸收某些光譜,所以可以很精確地由此來(lái)判定它們的元素組成。
通過(guò)考察來(lái)自宇宙中的所有光線,人們發(fā)現(xiàn)各種天體,無(wú)一不是由這92種元素中的某種或某幾種組成的。
然而在自然界中,單種元素是很難找到的,因?yàn)樗鼈冊(cè)诨瘜W(xué)上不穩(wěn)定。
布萊恩教授來(lái)到叢林中,把一塊鈉投入了一瓶水中,水很快就沸騰起來(lái)。它們發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。他說(shuō),如果把鈉投入鹽酸中,那么就會(huì)生成氯化鈉,即鹽。
我們的身體,還有地球上的植物主要是由碳組成的,還有鋅、鉀、鐵等含量很微小的元素,可地球本身不產(chǎn)生這些元素,那么這些元素是哪里來(lái)的呢?
太陽(yáng)內(nèi)部溫度在1000萬(wàn)以上,那里發(fā)生著核聚變反應(yīng),氫被聚合成了氦,從而釋放出巨大的能量,以供太陽(yáng)燃燒,抵抗它內(nèi)部巨大的引力。
氫可以被首先聚變成氘等同位素,原子核多了一個(gè)中子,可它還是屬于氫,因?yàn)樗馁|(zhì)子不變,當(dāng)它的原子核變成了2個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子時(shí),就變成了氦。
太陽(yáng)內(nèi)部如此高溫高壓的地方,也只能生成氦,而無(wú)法產(chǎn)生更重的元素,要產(chǎn)生更重的元素,就需要更高的溫度。那么,更重的元素是在哪里產(chǎn)生的呢?答案是,大質(zhì)量恒星的死亡。
當(dāng)供恒信聚變?nèi)紵臍淙亢谋M,只剩下氦時(shí),恒星的引力就占了優(yōu)勢(shì),恒星就開(kāi)始坍縮,為了抵抗坍縮,位于核心的氦就在高溫高壓下,開(kāi)始聚變。于是,以上聚變的過(guò)程就不斷重復(fù),鋰鈹硼碳等元素就陸續(xù)產(chǎn)生了,可如果恒星不夠巨大,聚變到鐵元素時(shí),整個(gè)過(guò)程就終止了。
產(chǎn)生更重的元素,需要更重的恒星,而要在太空拋出這些元素,往往需要一種特殊的,壯美的現(xiàn)象——超新星爆發(fā)。在一個(gè)星系的一百年時(shí)間里,平均只有1次這種爆發(fā)。在我們的銀河系中,從自然科學(xué)產(chǎn)生至今,都沒(méi)有產(chǎn)生過(guò)一次(最近一次在1604年)。
布萊恩教授來(lái)到南美的一個(gè)廢棄的金礦中,百年前,淘金者們沿著礦脈,尋找黃金。他手中拿著一小塊黃金,告訴我們這塊黃金價(jià)值幾千美元。
地球上的黃金儲(chǔ)量是有限的,人類(lèi)至今挖掘出的黃金總量,只能填滿(mǎn)三個(gè)奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)大小的游泳池。
黃金稀有且珍貴,不是沒(méi)有道理的。
大質(zhì)量恒星在生命的最后一刻,或許幾分鐘,或許只是幾秒,巨大的引力讓它像摩天大樓被爆破一樣坍塌,它的內(nèi)核由此產(chǎn)生了一千億度的宇宙最高溫,金以及元素周期表后面的元素由此產(chǎn)生,前所未有的巨大能量(千萬(wàn)個(gè)太陽(yáng)的能量)釋放出來(lái)了,強(qiáng)大的沖擊波沖破了引力束縛,整個(gè)恒星爆炸了。這就是超新星爆發(fā)。
科學(xué)家們用照片捕捉到了兩次河外星系的超新星爆發(fā),一次位于蜘蛛星系,一次位于距離我們5500萬(wàn)光年的另一個(gè)星系。照片中,兩顆超新星的光芒讓其星系中的其他恒星,乃至銀心黯然失色。
在我們的銀河系內(nèi),近期最有可能出現(xiàn)超新星爆發(fā)的,是位于獵戶(hù)座的參宿四,這是一顆超紅巨星,前文提到過(guò)。在過(guò)去10年內(nèi),它的亮度減弱了15%,它可能在明天爆發(fā),也可能在未來(lái)的一百萬(wàn)年內(nèi)。它爆發(fā)一瞬間產(chǎn)生的能量,將超過(guò)太陽(yáng)一生所產(chǎn)生的能量。
由于它距離我們只有640光年,所以當(dāng)它爆發(fā)時(shí),如果是夜晚,它將會(huì)成為夜空中的最耀眼的星星,像是一輪滿(mǎn)月,如果是白天,它將成為天空中的第二個(gè)太陽(yáng)。
遠(yuǎn)古人在巖畫(huà)中,很可能就記錄過(guò)一次超新星爆發(fā)。其中有一個(gè)手掌,一個(gè)月牙,和一個(gè)爆發(fā)的超新星。
超新星爆炸后,形成星云,在星云中,新的恒星、行星正在誕生。在獵戶(hù)座的星云中,這一幕正在上演。這或許就意味著死亡后的重生吧。
第四集是“時(shí)間之箭”
布萊恩教授站在溶解的冰川前方,看著一塊冰川墜落入海面。它反映了時(shí)間的流逝。
他說(shuō),時(shí)間就是一些事件按順序發(fā)生,就如冰川墜落入海一樣,冰川從剝離、到崩塌、到墜入海中,就是時(shí)間之箭在向前射出。正如沒(méi)有人看到過(guò)相反的一幕一樣,時(shí)間之箭只能向前,而不能回頭,時(shí)間的流逝是不可逆的。
正如《星際穿越》中,女博士在巨浪星球上對(duì)男主角說(shuō)的,時(shí)間可以減緩,可以被壓縮,但就是不能倒退,已經(jīng)發(fā)生了的就是發(fā)生了,他們?cè)诰蘩诵乔蛏洗?個(gè)小時(shí),外界已經(jīng)度過(guò)了27年,這是不可逆的了。
為了更形象地解說(shuō),布萊恩教授來(lái)到了一個(gè)廢棄的小鎮(zhèn),這個(gè)小鎮(zhèn)因盛產(chǎn)鉆石而興起,也因鉆石的枯竭而被遺棄。教授在沙漠中,用模具建了一個(gè)沙堡,如果把這個(gè)沙堡放任不管,它應(yīng)該很快就會(huì)被風(fēng)沙吞噬。
布萊恩教授告訴我們,在這樣一個(gè)荒漠中,風(fēng)沙堆成一個(gè)沙堡的可能性是有的,但微乎其微,人們所見(jiàn)的,只是它們形成的大大小小的沙丘。
因?yàn)樯匙右殉缮潮?,必須遵循許多堆放規(guī)則,而要堆成沙丘,只需把沙子隨意堆放即可。于是稱(chēng),前者比后者更有序。
自然界總是向更無(wú)序的方向發(fā)展。衡量有序與無(wú)序的東西,科學(xué)家們稱(chēng)之為“熵(entropy)”。系統(tǒng)的越無(wú)序,則熵越大。自然界這種規(guī)律的準(zhǔn)確描述,就是熱力學(xué)第二定律,也即熵增原理。這也就是時(shí)間之箭只能向前的根源。
查了一下,熱力學(xué)第二定律的準(zhǔn)確表述是“不可能把熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其它變化”。熵增加原理的是“孤立系統(tǒng)的熵永不自動(dòng)減少,熵在可逆過(guò)程中不變,在不可逆過(guò)程中增加”。
布萊恩教授來(lái)到了一個(gè)海岸,這個(gè)海岸滿(mǎn)是沙子,被稱(chēng)為“地獄之門(mén)”。古往今來(lái),有無(wú)數(shù)船只在這里觸礁擱淺,因?yàn)檫@里暗礁太多,即便船只成功靠岸了,也會(huì)因?yàn)楹@颂蠖鵁o(wú)法回到海中,所以只能在這里等待滅亡。
他來(lái)到了一艘巨輪的旁邊,它已經(jīng)銹跡斑斑,船身有不少位置已經(jīng)被風(fēng)化腐蝕了。它已經(jīng)在這里擱淺了世紀(jì)之久,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它服役的時(shí)間。這點(diǎn)和所有的遇難船只一樣。
宇宙的未來(lái)和這很像。天空中的恒星漸漸失去光澤,有的變?yōu)榘装?,有的變?yōu)楹诎?,有的變?yōu)槊}沖星、中子星,有的則變?yōu)楹诙础?br>黑矮星光芒黯淡,因?yàn)樗紵牡哪茉瓷?,所以它也特別長(zhǎng)壽,要形成它,也需要極長(zhǎng)的時(shí)間。這世間太長(zhǎng),以至于宇宙誕生至今,似乎還沒(méi)有形成一顆黑矮星。
經(jīng)過(guò)人類(lèi)難以想象的時(shí)間以后(可能是數(shù)億億億億億年以后),黑矮星也將熄滅,黑洞也將消失,宇宙進(jìn)入了完全的黑暗之中,宇宙的溫度變?yōu)榻^對(duì)零度,熵不會(huì)再增加,因?yàn)橛钪娌粫?huì)變得更無(wú)序了,任何新的東西都不會(huì)產(chǎn)生,時(shí)間也走到了它的終點(diǎn)。這是我們宇宙的宿命,它是一個(gè)不可逆的過(guò)程。
當(dāng)然,這個(gè)世界絕對(duì)不會(huì)有生命了,人類(lèi)要延續(xù)下去,可能唯有穿越到其他的平行宇宙,另一個(gè)熵不那么大的宇宙。
不過(guò)我覺(jué)得,既然這是在經(jīng)歷了人類(lèi)無(wú)法想象的時(shí)間之后發(fā)生的,考慮它也就沒(méi)有什么意義。人類(lèi)從誕生至今,頂多幾百萬(wàn)年的歷史。
我們的宇宙創(chuàng)造了智慧的人類(lèi)來(lái)理解其自身,這是偉大的奇跡,如果它終究要滅亡,人類(lèi)的滅亡又算什么呢。如果它不會(huì)滅亡,那它必然會(huì)讓人類(lèi),或者其他的什么創(chuàng)造物,尋得出路,代表著它去迎接新生。
這兩天在網(wǎng)上看到了另外的版本,似乎加了一些內(nèi)容,比如其他科學(xué)家的客串出解說(shuō)。“時(shí)間之箭”這一集被加長(zhǎng)了,次序被調(diào)整到了第一集。我看的應(yīng)該是原來(lái)的版本吧。
3 ) 教授真是我們這代的卡爾薩根
教授真太帥了 Brain Cox 粒子物理學(xué)家 英國(guó)皇家科學(xué)研究員 曼徹斯特大學(xué)做教授 九十年代英國(guó)搖滾樂(lè)隊(duì)D:REAM鍵盤(pán)手 這部紀(jì)錄片配樂(lè)太美 旁白寫(xiě)得太美 每集片尾曲都是他親自選的 教授還演過(guò)Doctor Who 是個(gè)超級(jí)Whovian 兩年前教授在他講座上 滿(mǎn)懷崇敬談到卡爾薩根對(duì)他們這代人的影響 許多人對(duì)物理對(duì)天文學(xué)的熱愛(ài)因他開(kāi)始 想說(shuō)教授你就是我們這代人的卡爾薩根啊
4 ) 宇宙的奇跡
事件發(fā)生的順序總是相同的,它們從不混亂也不會(huì)逆向發(fā)生。宇宙中的生命也只能在時(shí)間長(zhǎng)河中存貨一瞬間,因?yàn)樯绾阈切行羌靶窍狄粯?,只是宇宙從有序到無(wú)序暫時(shí)經(jīng)歷的一個(gè)過(guò)程,人類(lèi)是宇宙所創(chuàng)造的有意識(shí)的物種,生命就是宇宙理解自己的方法,人類(lèi)的真正重要性在于,有能力有欲望理解和探索這個(gè)美麗的宇宙
每個(gè)人,你所熱愛(ài)的一切,你所憎恨的一切,你所擁有的最寶貴的東西,在宇宙生命最為伊始的幾分鐘內(nèi)由自然力量合成,在恒星的中心轉(zhuǎn)化,或者在它們?nèi)紵南鲋姓Q生,而當(dāng)你去世的時(shí)候,這些碎片將回到宇宙中,進(jìn)入無(wú)限的死亡又重生的輪回之中,就那樣成為宇宙的一部分是多么奇妙啊,多么攝人心魄的故事
美麗這個(gè)詞很可能在物理學(xué)中被濫用了,我也嘗嘗把它掛在嘴邊,但我認(rèn)為沒(méi)有科學(xué)家會(huì)對(duì)它來(lái)評(píng)價(jià),愛(ài)因斯坦的引力理論提出異議,因?yàn)檫@個(gè)理論描繪了這樣一副宇宙畫(huà)面,天空中的每一顆衛(wèi)星,每一顆行星,每一顆恒星,每一個(gè)星系都在施展其才,扭曲這璀璨的星空然而宇宙萬(wàn)物必須遵守這種扭曲從質(zhì)量最大的黑洞到最小的塵埃微粒,甚至到光束。但愛(ài)因斯坦引力理論最誘人的地方在于,它并非盡善盡美,我們知道它還不是描述宇宙結(jié)構(gòu)和形狀的終極版本,這才是最美麗的領(lǐng)域,介于知與未知之間,那才是宇宙真正的奇跡,路漫漫其修遠(yuǎn)兮,吾將上下而求索
了解宇宙的過(guò)程就像一部偵探小說(shuō),細(xì)碎的證據(jù)通過(guò)穿越無(wú)垠的宇宙的光線傳遞給我們??墒俏覀儾粌H僅是這些事件的見(jiàn)證者,因?yàn)橛钪娴墓适戮褪俏覀兊墓适?,我們了解星塵如何創(chuàng)造了我們彼此,一個(gè)簡(jiǎn)單的宇宙化學(xué)體系如何描繪出了我們今天所看到的一切,我們探索深度時(shí)間如何打造宇宙盡頭的奧秘,更為生命存在的那短暫一瞬而嘆為觀止,我們還看到了星塵如何建造初宇宙中最宏偉的結(jié)構(gòu)體。我們知道這一切,都是因?yàn)楣馐鵀槲覀儌鬟f來(lái)了信息,這是一件多么神奇的事情
5 ) 時(shí)間之箭
昨天看了BBC的紀(jì)錄片《宇宙的奇跡》的第一期,因?yàn)楹芟矚g布萊恩.考克斯(Brian Cox),感覺(jué)他是一個(gè)很儒雅的人,后來(lái)去查了一下詞條發(fā)現(xiàn)考克斯不僅是一個(gè)很厲害的物理學(xué)家還曾是一個(gè)搖滾歌手和脫口秀主持人…太厲害了…。
很推薦布萊恩考克斯的紀(jì)錄片,因?yàn)樗闹v解真的很棒,深入淺出,一些很復(fù)雜的專(zhuān)業(yè)名詞和概念都以簡(jiǎn)單的話語(yǔ)來(lái)解釋和舉例(比如“熵”,他是用沙堆和一個(gè)沙堡舉例,我竟然都懂了??),而且表達(dá)的就像是在寫(xiě)詩(shī),很美。
當(dāng)他頻頻抬頭仰望天空的時(shí)候,還有對(duì)著鏡頭微笑著解說(shuō)的時(shí)候以及背后的風(fēng)景,非常吸引人。
這一期我感覺(jué)主要是思考和講述宇宙與人的變化。
宇宙向來(lái)以瑰麗和神秘而讓人向往,古來(lái)便有各種關(guān)于其的傳說(shuō)和暢想,也因此產(chǎn)生了種種文學(xué)作品。
人的渺小,存在的意義,時(shí)間的變化,我們生來(lái)所思考,所追求一些問(wèn)題。
為什么會(huì)有日升日落?為什么會(huì)有春夏秋冬?怎么才能讓什么更好?
從古時(shí)各地不同的人都將無(wú)法接受的現(xiàn)象稱(chēng)作神跡到現(xiàn)在用科學(xué)的道理去解釋和探究。
因?yàn)樗伎妓匀嗽诓粩噙M(jìn)步。
…
地球與太陽(yáng)對(duì)于我們來(lái)說(shuō)已經(jīng)存在很久了,但是對(duì)于宇宙來(lái)說(shuō)他們還很年輕。
我們現(xiàn)在所見(jiàn)的星塵是幾十億年前宇宙曾經(jīng)存在的星辰,而在很久很久以后我們所存在的一切也會(huì)變成星塵。
真的會(huì)深深感慨于自己的渺小…
“哀吾生之須臾,羨長(zhǎng)江之無(wú)窮?!?
其中有一段是這么說(shuō)的:“仰望星空,這些星星距我們成百上千光年,有些已經(jīng)不存在了。它們的光花了很長(zhǎng)很長(zhǎng)時(shí)間才到達(dá)地球。在此期間,它們已經(jīng)消失或爆炸瓦解成紅矮星。這些事實(shí)讓人覺(jué)得自己很渺小,如果生活中遇到了困難,不妨想想這些,你會(huì)明白什么叫微不足道?!?
我們的一生好像很長(zhǎng),但在宇宙中又只是一瞬,我們能做的就是珍惜當(dāng)下的一瞬。
/圖自截自拼??
『吉尼斯紀(jì)錄提供詞條內(nèi)容:布萊恩·考克斯(Brian Cox),大英帝國(guó)勛章獲得者,粒子物理學(xué)家,英國(guó)皇家學(xué)會(huì)研究員,曼徹斯特大學(xué)教授,也是地球上最有雄心的實(shí)驗(yàn)之一——瑞士的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)中的ATLAS實(shí)驗(yàn)的研究人員。對(duì)公眾而言,他最知名的身份是英國(guó)廣播公司第二臺(tái)(BBC 2)廣受歡迎的電視系列紀(jì)錄片《太陽(yáng)系的奇跡》(Wonders of the Solar System)和《觀星指南》(Stargazing Live)的科學(xué)主持人。20世紀(jì)90年代他曾是英國(guó)流行樂(lè)隊(duì)D:Ream的鍵盤(pán)手。』
6 ) 語(yǔ)錄
01-------------------
人類(lèi)天生就愛(ài)探索答案。
宇宙起源于137億年前,而今,宇宙中已形成逾千億個(gè)星系,
日出日落,這史詩(shī)般的脈搏,教會(huì)人類(lèi)標(biāo)記時(shí)間的痕跡。
隨著時(shí)間的推移,宇宙的命運(yùn)早已注定。
普拉亞·奧斯蒂奧納爾是地球上少數(shù)幾個(gè)有大量海龜產(chǎn)卵的海灘。
太陽(yáng)要花上兩億五千萬(wàn)年才能繞銀河一圈。自人類(lèi)出現(xiàn)以來(lái),我們還未繞過(guò)這個(gè)軌道的千分之一。
沒(méi)有什么能夠永恒。
時(shí)間便是將事件按順序簡(jiǎn)單排好,然后一步一步地進(jìn)行。
宇宙長(zhǎng)河就如同我們的生命一樣,一切都在不可逆轉(zhuǎn)地變化著。
我們的太陽(yáng)只是銀河系2000億顆恒星中的一顆,而我們的銀河系也只是可觀察的宇宙范圍內(nèi)100億個(gè)星系中的一個(gè)。
未來(lái)總是與過(guò)去有所不同。
一切事物都是從有序趨向無(wú)序。
隨后的6億年內(nèi),太陽(yáng)將會(huì)爆炸,向太空中拋出大量的氣體和粉塵,從而形成一個(gè)巨大的星云,然后變成一個(gè)白矮星,再變成黑矮星,最終將消亡。
宇宙最終將逐漸消亡。
像比鄰星一類(lèi)的恒星,將會(huì)是宇宙中最后存留的恒星。
隨著生星時(shí)代的終結(jié),哪怕再昏暗的一道微光都將消失于宇宙中。
到那時(shí),宇宙將有100兆年的歷史。
黑矮星的密度比太陽(yáng)大100萬(wàn)倍。
黑矮星消失后,不會(huì)殘留哪怕一粒原子。
我們?cè)?jīng)繁榮的宇宙,將只剩下光的微粒以及黑洞。
再經(jīng)過(guò)一段長(zhǎng)得無(wú)法想像的時(shí)間之后,甚至連黑洞都將消失,宇宙將變成一片純粹的光海,溫度漸漸趨于一致,并降至絕對(duì)零度。
每一顆恒星的滅亡,都可能預(yù)示著宇宙中某種其他生命的滅亡。
宇宙中最驚人的奇跡不是恒星,不是行星,也不是星系,它甚至根本就不是一個(gè)物質(zhì),而是時(shí)間里的一瞬間。那個(gè)瞬間,就是現(xiàn)在。
生命就是宇宙理解自己的方法。
在我看來(lái),人類(lèi)真正的重要性在于我們有能力、有欲望去了解和探索這個(gè)美麗的宇宙。
02-------------------
說(shuō)到底,我們是宇宙的一部分。因此,宇宙的故事便是我們的故事。
在印度教教義中,萬(wàn)物盡須毀滅,然后才能重生。
星云是恒星的孕育場(chǎng),許多新星在此浴火重生。
石灰?guī)r的主要成分來(lái)自生物的尸體。
我們身體中的每個(gè)原子都曾經(jīng)屬于其他事物,比如一棵古樹(shù)、一只恐龍,或是一塊巖石。
在自然界中罕有單質(zhì)形式存在,那是因?yàn)樵貍兌继顫娏恕?br>
宇宙中的物質(zhì)都是由92種元素構(gòu)成。(93種之后是人造元素)
每個(gè)元素都有其獨(dú)一無(wú)二的焰色反應(yīng)顏色。
太陽(yáng)的每種元素不僅發(fā)出一種固定的光,它還會(huì)吸收某種固定的光。
當(dāng)你將兩個(gè)質(zhì)子黏到一塊時(shí),其中一個(gè)質(zhì)子就變成了中子。
正是質(zhì)子的個(gè)數(shù)決定了元素的種類(lèi)。
構(gòu)建元素這個(gè)過(guò)程就叫做“核聚變”,它能用最簡(jiǎn)單的材料構(gòu)建出多種多樣的大千世界。
只有在太陽(yáng)這類(lèi)恒星上,元素才會(huì)重新組裝。這是宇宙中唯一一個(gè)不僅夠熱、而且密度夠大的能讓原子融合起來(lái)的地方。
為了讓人類(lèi)生存,恒星就必須毀滅自己。
事實(shí)上,恒星只是天空中的“曇花一現(xiàn)”。
在恒星數(shù)百萬(wàn)年的生命中,它制造出了所有的常見(jiàn)元素,這些元素組成了地球上99%的物質(zhì)。
恒星的向心聚爆只會(huì)形成最初的26種元素。
人類(lèi)歷史上挖掘出來(lái)的所有黃金只能填滿(mǎn)三個(gè)奧運(yùn)會(huì)規(guī)格大小的游泳池。
當(dāng)沖擊波與恒星外層相撞,就產(chǎn)生了宇宙中最高的溫度——1000億度。
超新星是宇宙中最為強(qiáng)力的爆炸。
在每個(gè)星系中,平均每100年才出現(xiàn)1顆超新星。
地球上的第一個(gè)氨基酸,這個(gè)生命最為基本的組成元件,也許是在太空深處形成,然后由隕石帶到地球。
03-------------------
引力是最基本的自然力量,它建立起我們所見(jiàn)到的一切,它創(chuàng)造了形狀和秩序,它的鬼斧神工在宇宙中比比皆是。
僅僅通過(guò)下落,我就掙脫了引力的束縛。如果你能理解這一點(diǎn),你便能理解引力。
地球的質(zhì)量使它能夠產(chǎn)生地心引力。引力十分強(qiáng)烈,足以改變整顆行星的面貌。
銀河系和仙女星系將在30億年后融為一體。
引力是世上最微弱的自然力。
引力和質(zhì)量成正比。星球的質(zhì)量越大,其引力就越強(qiáng)。
當(dāng)中子星旋轉(zhuǎn)時(shí),質(zhì)子的噴發(fā)物以近乎光速的速度從兩極點(diǎn)沖出。
如果宇宙中的物質(zhì)都由原子組成,而原子本身所占的99.9999%的空間卻是空無(wú)一物的,那么宇宙的大部分其實(shí)皆是虛無(wú)。
引力并非如同一個(gè)巨大的磁鐵一樣把我們向地球中心吸。在某種意義上,引力根本就不是一種力。
引力是恒星、行星及星系對(duì)其周?chē)臻g所產(chǎn)生的影響。
根據(jù)愛(ài)因斯坦的理論,太空并非空無(wú)一物,而是一個(gè)被稱(chēng)作時(shí)空的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)會(huì)被行星、恒星和星系的巨大質(zhì)量所扭曲。
宇宙中的所有物質(zhì)都在扭曲宇宙,是構(gòu)成宇宙自身的物質(zhì)扭曲了空間。
黑洞是時(shí)空扭曲最極端的例子。
在我們所知的宇宙范圍內(nèi),黑洞或許就是最兇險(xiǎn)的地方了。
越靠近黑洞,空間被吸入的速度就越快。在叫做“視界線”的特殊位置,空間以光速被黑洞吞噬。
一旦你進(jìn)入了黑洞中心,我們的物理定律將全部失效,空間和時(shí)間將被無(wú)限扭曲,而黑洞中心將變得無(wú)限致密,那里被稱(chēng)為“奇點(diǎn)”。
引力是宇宙萬(wàn)物最偉大的創(chuàng)造者和建設(shè)者,因?yàn)樗敲CS钪嬷形ㄒ灰粋€(gè)可以橫跨浩瀚的宇宙空間、聚萬(wàn)千物質(zhì)于一體、生衛(wèi)星、辟恒星、創(chuàng)星系的力。
但引力同時(shí)也是毀滅者,對(duì)于宇宙中絕大多數(shù)大質(zhì)量物體,質(zhì)量巨大的恒星以及星系的中心,引力最終會(huì)壓碎物質(zhì),使其消失殆盡。
愛(ài)因斯坦的引力理論并非完美,它還不是描述宇宙結(jié)構(gòu)和形狀的終極版本。
04-------------------
通過(guò)光,我們得以放眼整部宇宙史。
我們不再為太陽(yáng)建神廟,取而代之,我們建造機(jī)器,它們使我們能夠更深入地了解宇宙。
宇宙中萬(wàn)物都有速度限制,即使是無(wú)形的聲波和光波。而這些速度限制才是真正的物理障礙。
光每秒傳播299792458米。
光速是宇宙的極限速度。正是光將時(shí)間和空間編織成一個(gè)整體。
由于光的傳播速度有限,所以光年不只是個(gè)距離尺度,還是一個(gè)時(shí)間尺度。
我們看到的太陽(yáng)其實(shí)是8分鐘前的太陽(yáng)。
當(dāng)達(dá)到觀測(cè)宇宙可視范圍的邊際時(shí),哈勃望遠(yuǎn)鏡看到邊際的每個(gè)星系都發(fā)著紅光。
當(dāng)光從遙遠(yuǎn)的恒星或星系發(fā)射出來(lái)后,它的波長(zhǎng)并不一定保持不變,它可以被壓縮,也可以被拉伸。當(dāng)光被拉伸時(shí),它的波長(zhǎng)就會(huì)變長(zhǎng),向光譜的紅端靠近,變成紅光。
可見(jiàn)光只是宇宙所有光中的很小一部分,在可見(jiàn)光之外,我們的世界被不可見(jiàn)光照耀著。
熱量只不過(guò)是光的一種形式,它事實(shí)上就是紅外線。
當(dāng)我們?cè)谡{(diào)收音機(jī)時(shí),我們是在收聽(tīng)光的另一種形式——無(wú)線電波。
我們看不見(jiàn)遠(yuǎn)古的光,是因?yàn)殡S著宇宙的膨脹,光波被拉長(zhǎng),從而變成無(wú)線電波和微波。
這第一束光被稱(chēng)為“宇宙微波背景”,簡(jiǎn)稱(chēng)“CMB”,它充斥著宇宙的每一個(gè)角落。
正是眼睛的出現(xiàn)引發(fā)了寒武紀(jì)的進(jìn)化大爆炸。
皮卡蟲(chóng)可能是我們已知的最早的祖先。
了解宇宙的過(guò)程就像一部偵探小說(shuō),而細(xì)碎的證據(jù)通過(guò)穿越了無(wú)垠宇宙的光線傳遞給我們。
這四個(gè)小時(shí)的知識(shí)學(xué)個(gè)皮毛都?jí)虼蛋胼呑拥呐1屏耍?/p>
“那個(gè)星系,穿過(guò)250億光年,來(lái)到我們的視線內(nèi),而我剛剛為它拍了張照片?!苯淌谡f(shuō)話時(shí)眼睛里帶著光。人類(lèi)多么渺小啊,人類(lèi)是地球的沙礫,地球是銀河的砂礫,銀河是宇宙的砂礫。而我們有幸,用我們的眼睛去探測(cè)光,瞥到宇宙奧秘的滄海一粟。每一集都想哭,也真的哭了。
焦慮恐慌或者低落沮喪的時(shí)候,想著宇宙的浩渺和永恒的時(shí)間里萬(wàn)物流逝,總是感到一些奇妙的撫慰。
美之極致在宇宙,在自然,在生與死的無(wú)盡循環(huán)。溫柔的教授的解說(shuō),英音聽(tīng)起來(lái)很舒服。
Brian Cox無(wú)窮浪漫
據(jù)說(shuō)英國(guó)今年A-level選自然科學(xué)的學(xué)生增加,大學(xué)選天文的學(xué)生更是暴增了40%,BBC歡樂(lè)的分析說(shuō)那肯定是因?yàn)槲覀兊募o(jì)錄片嘛,當(dāng)然更重要的是因?yàn)槲覀冇腥艘?jiàn)人愛(ài)比搖滾明星還拉風(fēng)的物理學(xué)家Prof. Brian Cox?。“?,BBC連"Cox effect"這種詞都用上了,教授您是有多大魅力?。?/p>
這種片最好的就是我這種物理白癡也能了解到宇宙的一點(diǎn)皮毛,但僅僅是這一點(diǎn)皮毛都足夠用一生去思考了。宇宙的歷史之前的歷史,宇宙的邊界,或許在人類(lèi)所有的文明時(shí)間里都探索不到啊。
關(guān)于時(shí)間之箭的解釋?zhuān)鸷沉耍?/p>
記錄片,科普片,宇宙物理,時(shí)間,存在意義,哲學(xué)...制作精良。視覺(jué)效果灰常驚艷,各種宇宙奇觀盡顯眼前,不停贊嘆~~舉例也比較直觀明了,失重試驗(yàn)?zāi)嵌斡悬c(diǎn)搞,唯一例子不好的是突破音障那段,還不如直接拿圖片了解更清晰。教授很讓人敬佩,內(nèi)心很強(qiáng)的男人,就是外表很娘。。。
教授你的笑兒融化了苦逼科學(xué)的和大眾文化的屏障
我們和未來(lái)現(xiàn)在一起,看到的卻是過(guò)去。不管外星文明存不存在,我們都是宇宙的奇跡。只是這奇跡未必有多美麗。所以我說(shuō)科學(xué)是最終幻想。還是喜歡爵士版的pure imagination。在夜里聽(tīng)著他失眠。
“你身體里的每一個(gè)原子都來(lái)自一顆爆炸了的恒星。形成你左手的原子可能和形成你右手的來(lái)自不同的恒星。這是我所知的關(guān)于物理的最有詩(shī)意的事情:你們都是星塵?!?/p>
萬(wàn)物一體…太淺太娘太風(fēng)光片…
以前不明白為什么有人會(huì)這么著迷于宇宙,今天受到很大沖擊,頓感人類(lèi)的渺小,和宇宙的巧奪天工。我只是爛漫宇宙時(shí)空長(zhǎng)河中的一顆微塵,難怪人類(lèi)自始至終就在記錄星空,就像細(xì)胞會(huì)自覺(jué)為它所在的有機(jī)體貢獻(xiàn)一切生命一樣,這是宇宙刻在人類(lèi)基因中的使命。
英國(guó)人說(shuō)話跟讀詩(shī)似的
Brian 你不要這么萌
主持,你這是在玩自拍嗎?
這是我見(jiàn)過(guò)天體物理紀(jì)錄片系列里最帥的主持人……
好美 看完之后只有一個(gè)感慨就是哀吾生之須臾 羨長(zhǎng)江之無(wú)窮 挾飛仙以遨游 抱明月而長(zhǎng)終 只能覺(jué)得人類(lèi)是在太渺小了 在這樣一個(gè)諾大的浩瀚宇宙中 無(wú)邊無(wú)際的廣闊星辰中 我們只是那一絲絲的微光 時(shí)間塑造著一切 把混沌化為有序 把冗亂化為沉寂 鋪滿(mǎn)厚厚的灰塵 我們一直生活在過(guò)往 看著來(lái)自數(shù)百萬(wàn)年前的光芒 似乎又有所慰藉 宇宙自始自初便與我們同在 但我們所見(jiàn)永遠(yuǎn)也不是當(dāng)下 覺(jué)得孤獨(dú) 寂寥 一切都不會(huì)永恒 恒星 白矮星 紅矮星的交替 黑洞的吞噬 星系的融合與碰撞爆炸 這一切構(gòu)成了動(dòng)態(tài) 無(wú)垠 廣袤的宇宙
When you die,those pieces will be returned to the universe in the endless cycle of death and rebirth.