上
恒星视差计算距离→恒星亮度与闪烁频率比率计算距离
欧几里得平面→高斯二维曲面→黎曼几何→爱因斯坦广义相对论→多普勒效应→微波辐射
下
亚里士多德 自然 厌恶真空→托里拆利实验 无真空→帕斯卡 真空是自然的默认状态→迈克尔逊莫里实验 无以太介质→海森堡不确定性原理→狄拉克方程
1.我们现在知道仙女座距离我们超过了250万光年,这意味着如今到达地球的来自仙女座的光,实际上在现代人类进化之前就已经开始了它的旅程
2.爱因斯坦证明了空间拥有弯曲和扭曲的能力,使其柔韧,并改变其几何形状,从而产生了我们称之为重力的力。从牛顿的时代开始,引力便被认为是一种将所有物体拉到一起的力。但爱因斯坦的广义相对论给了我们一个完全不同的观点。尽管引力是一种力,但它只不过是空间本身的曲率,当一个物体下落时,它根本不是被引力所牵引,它只不过是沿着最简单的路穿过弯曲的空间
质量造成了空间的弯曲和扭曲。地球上有重力的原因,是因为地球实际上弯曲了它周围的宇宙空间
3.当光源接近我们时,光波会被压缩,呈现为蓝色,如果物体后退,光波会被拉伸,并呈现红色。 哈勃发现所有遥远的星系都在变红,它们都在远离我们。不仅如此,距离我们越远的星系远离我们的速度就越快。
整个宇宙, 可能是某种移动,有机,且不断膨胀的实体
宇宙膨胀速度正在加快,似乎有某种神秘的力量正在分开万物,它被称为暗能量 。如果宇宙膨胀的速度在增加,那么我们可见的宇宙将开始变少
4.如果发生了大爆炸,那么在创世的瞬间之后,一束光应该从整个宇宙中发出。宇宙的每个部分,现在都应该充满这种光,结果证明的确如此。这不是普通的雪花点,这是创世时产生的余晖
5.有一段时间科学家曾以为,自然界中不存在”无物“,宇宙中的一切都似乎处于不可见的介质之中,科学家称之为”以太“
6.在量子物理学里,自然就是基于“不确定性”的。海森堡的不确定性原理向我们展示了,你可以从无物中借取能量,只要你能尽快还清,真空是活的
狄拉克将狭义相对论和量子力学相结合,提出电子理论和反物质概念。电子和反电子成对从真空中出现。所以真空从无物,变为了一个创造并充满物质与反物质的地方(想起了双鱼玉佩,也想起了☯️)
相比宗教信仰这种意识形态上对于世界的理解,我更喜欢数学、物理学所揭示的理论。我认为这些通过大量的研究、做实验、实际观测等等,所得出的结论,有更为严密的逻辑,更加具有说服力。
BBC的记录片《万物与虚无》就非常对我的胃口,尽管本人在学生时代的理科成绩极差,但这部纪录片还是引起了我极大的兴趣。花4个小时看了2遍,也算领悟到其中的一些道理。
起初,人们的认知里,地球是宇宙的中心,后来有了“日心说”,又观测到了“太阳系”,再到后来的“银河系”、“仙女星系”,直到慢慢发现,这些,仅仅是宇宙中极为微小的一部分。
而我们所知的宇宙的起源,来自于一百多亿年前的,极其微小的量子涨落。宇宙大爆炸之后,一直在不断地膨胀,也是我们目前所能知道的“万物”。如同从虚无诞生出万物,而当这个膨胀的过程足够长,万物也将归为虚无。
经过天文学家、物理学家、数学家等等无数人类的努力,得出包括“宇宙大爆炸论”在内的种种理论。在我看来,已经很接近于宇宙的真相。
当人类能站得更高,看得更远的时候,我们所知道的越多,但也会越发觉得,宇宙有太多未解之谜,人类是多么的渺小,又是多么的奇妙。
既然已成为茫茫宇宙中的一个存在,那我们就是独一无二的。死亡也不是终点,而是另一个开端。我们是万物中的一粒尘埃,也终将归于虚无,而虚无,又将造就万物……
只有现在存在的这一刻,于我们是最为重要的
要我说,只有意识到人类目前发现的宇宙的有限,才可能有一丝知道人类个体其实十分渺小的谦卑。
这部影片的核心观点就是,万物的存在恰好就是人们目前认为的虚无。听起来很荒谬对吧?这个世界的起源怎么可能是一片虚无呢?相信看完此片你自有答案。
其实,无论是科学研究还是断案,越简单矛盾的观点,只要无法证明其不合理性,那它就很有可能就是真相。就像断案,当你排除所有嫌疑人,最后剩下的一个选项,无论看起来多么无害和离谱,那个人一定就是最终的答案。
今天人类很多所谓常识或者想当然的观点,大都是经过从古至今无数个敏感而孤独的灵魂反复观察,设想,推敲,实验而得来的。
想要获得真正的内心平静,偶尔需要从家长里短和鸡零狗碎的生活跳脱出来。 不如跟着科学家们一起看看宇宙的故事吧~
我们是如何从孤立、不起眼的视角来凝视星空并开始演绎出万物的形状、大小和起源的?
16世纪之前关于宇宙的观念:地球是一个巨大并且固定在固定位置的旋转星体薄壳中的一员。
1572年,1a型超新星的爆炸出现,它比太阳明亮了亿倍,在白天也能看见它。英国议员 Thomas Digges和他的一位天文学家朋友John Dee一起探索这颗奇妙的星星,最后Thomas Digges用自己的模型打破了哥白尼原有的“恒星附着于球壳”的思想,改变了人类关于宇宙的观念,使得天文学家狄格斯不得不意识到一点——恒星分布于无限广阔的宇宙空间。
Thomas Digges提出,但是这个观点却有一个悖论----为什么夜晚的天空不想白天一样明亮?意思是既然宇宙中有无数恒星,就算它们与我们相距无数光年,但总有一天它的光会到抵达地球照亮地球的,但事实却不是这样。
两百多年,这个问题的一直没有进展。直到十八世纪,望远镜的巨大进步...
Herschel和他的妹妹Caroline用他们发明的望远镜日复一日地观察天体的运动。
1785年,Herschel出版了银河系的近似图。在他的图像中,宇宙是有边缘的。但同时他还发现了奇怪的星云,但他却不能知道那是什么----他的设备不能观察外太空的情况。
Herschel逝世后,人们发明了恒星视差这一方法来估算恒星与地球的距离。
宇宙唯一星系和多星系的两派论。
在哈佛大学天文台工作的Henrietta Leavitt一位无名女科学家,想出了一种更精确计算距离方法。
1923年,随着观察设备和科技的发展,天文学家Edwin Hubble用Henrietta Leavitt的方法计算出了仙女星系与(离银河系最近的星系)与我们的距离。
他的发现打破了宇宙唯一星系的理论。
但仅仅观察是不够的,要解开宇宙的秘密必须用到数学与物理理论。
两千多年前,欧几里得的几何理论第一次提出了空间相关概念。
两百多年前,Carl Friedrich Gauss和他的学生Bernard Riemann提出了三维空间的概念。
爱因斯坦的广义相对论使用高斯和黎曼的数学概念,改变了人们关于空间和时间的概念,他的理论揭示了宇宙万物是都有形状和结构的。人物开始提出宇宙是动态的,不断膨胀的。但是爱因斯坦却相信宇宙是静态的。
这时候,Edwin Hubble观察到了光在运动时呈现出不同的颜色以及远近恒星的颜色,和爱因斯坦的广义相对论一拍即合证明了宇宙是不断膨胀的。
宇宙在不断膨胀说明宇宙是有起点的,就像一个气球一样。
通过卫星,我们已经可以观测计算出宇宙的年龄。
到这里,我们才回答Thomas Digges的问题:为什么夜晚不想白天一样明亮呢?
原因就是在很久以前宇宙还没有这么大的时候,在宇宙膨胀的过程中的某个时间点,膨胀的速度超过了恒星的光速,以至于它的光亮永远到不了地球。
事实上,我们只能观测到137亿年前从宇宙大爆炸发出的光,这称为可观测宇宙。
但宇宙膨胀的速度由于一种我们称暗物质的东西使他膨胀的速度一直在不断增快。
这意味着,我们的可观测宇宙会越来越少,无数的恒星会离我们愈来愈远,所有的天体都在不断远离彼此......直到只剩自己。
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几千年的探索,但似乎宇宙的结局是一个悲剧。
宇宙不断膨胀,所有的星系都会变成孤岛......
然后呢?
西方科学家在探究真空的过程中,逐渐揭示了宇宙起源。
科学家的魅力是想象力、巧妙的实验和严谨的数学。人类对“虚无”的探索里程碑无外乎依赖于以上三者。
首先的一个观点是,这世界不存在虚无。比如,我们堵住吸管后,吸管会瘪进去。
当然,水银柱实验很轻易制造了“虚无”。逐渐地,科学家揭示了“空气是有重量的”,“越高空,空气越稀薄”。那不存在空气的地方,是否就是虚无的存在。
但是,光能穿过虚无呀,虽然声波不可以。于是大家猜测,光以太是光传播的媒介,那么宇宙便不是虚无的。因为光能穿梭于宇宙,那么宇宙该被光以太填满。然而,证明存在光以太的实验没有成功。是实验失败了吗?还是根本不存在光以太?
聪明的爱因斯坦解释了光不需要介质来传播。
接着,量子力学登场了。在量子力学的研究中,科学家们不仅证明了虚无中存在物质,更由此揭示了宇宙起源(的有证据的猜测)。
海森堡测不准原理,通俗来讲是说在量子世界,速度和位置(能量和时间)无法在同一时间准确知道。这揭示了在真正微小的时间内,某些东西可以无中生有,再有中变无,小的能量不断出现与消失。但这些东西是什么?
物理学的两大基石,爱因斯坦的狭义相对论和描述微观世界的量子物理学,都在描述宇宙运行,但无法协调统一。狄拉克结合了二者,根据公式推理得到了反物质的存在。
于是,海森堡测不准原理提到的在真空中无中生有的物质,可以是粒子与反粒子。一个粒子从真空中出现,伴随着一个反粒子的出现,当它们相遇后迅速湮灭并爆发能量,将能量归还于真空中。
虚无的画像被更新了。真空中不存在虚无,而充满了量子涨落。后续科学家的实验,证明了真空中存在的能量活动。
现在的观念认为,宇宙起源便是量子涨落的结果。在时间诞生之初,宇宙从真空中出现,产生无数的物质与反物质。几乎全部的物质与反物质都湮灭了,每十亿个物质会留下一个物质,构成了现在的世界。物质与反物质湮灭产生的能量,成为大爆炸的热量。
我们大概是物质与反物质湮灭过程中的残骸。
我们以为的虚无,可能创造了万物。
正在翻译此片的我被震撼哭了
太阳系仅仅是宇宙的一粒沙,人类不过是这粒沙上的小小微尘。然而我们却有幸能够通过自身的能力,窥见、研究整个宇宙的全貌,犹如一粒沙可以去知晓整个沙滩。说明,从万物创生以来,宇宙、造物者、大自然,就已经赋予了万物领悟本质、本性的智慧。一沙一世界,一叶一如来。
引用评论“还是亚里士多德赢了”
everything与nothing,原来并非非此即彼。万物伟大又渺小,刹那又永恒。
看过一集,真心第一次觉得物理那么浪漫又美好。突然有了看这类书的好奇心。这是以前没有过的。我们是量子涨落留下的意外结果。
以普通人看得懂的方式讲述
从显微镜下的病毒,到望远镜中的星系,可见世界共享着相似的内部结构与运行机制。常识中以为的虚空,其实无时无刻不充斥着量子涨落。“我们的宇宙只是膨胀了许多倍的量子世界。Nothing really has shaped everything.” 所谓一沙一世界,也许并不只是诗人的浪漫和佛家的禅机…
太阳系是沙滩上的一粒沙。面对浩瀚奇迹,个人的情绪真的毛都不算。只要对宇宙抱有好奇和惊叹,活着的每一刻都好珍贵!能够仰望天空之奇幻,做条学术狗畅游在知识的海洋中是那种一旦体会过就出不来的至高无上的幸福。说出来不怕笑话,前几天晚上看书看到半夜,求知欲膨胀到激动失眠…被自己蠢哭了
21.2.8 先看了虚无后看万物。实在符合心境,有天意。
高兴地向我男人介绍量子涨落,没想到他早就知道了,是不是其实全世界都知道,丢脸。
拍的这么唯美,其实说的炒鸡简略啦......................还是翻翻书更好。
we are nothing
物理学最终回归到数学公式上的表达 形而上回归到哲学 形而下回归到数学 太有韵味了 而这韵味又是文学性的 正如纪录片中的比喻 数学方程式中的每一个符号都是最大范围的隐喻 最终凝缩而成的公式也是一个浪漫的俳句
圆了我看那么多年关于宇宙的杂书后始终无法接触相关理论的形象的梦想。ps. 多认知宇宙的存在和变化,有利于提升一个人装逼的境界。
色即是空 空即是色啊 宇宙包含太多哲学真理 不断膨胀的宇宙就像不断膨胀的人类 最终结果就是消失殆尽...
从无中生有,亿万年前死去的恒星的残骸变成了我们,人类的存在就是宇宙了解自身的方式。太好看了,超治愈,强烈推荐
继续涨知识,好多地方即便用非数学方式讲了,我的脑子还是要转好久都没懂= = 不过看起来还是很震惊的,尤其是第二集,简直大开眼界
我时常想,在某一个教育发达的,不捆绑泛学科的平行宇宙里,我会否有机会去读物理系……研究人与社会不如纵身跳入星空…如果回到137亿年前,尚未膨胀的宇宙里,能看见所有的所有的星系的时刻,如同2001里炫目盛大又怪诞的迷幻镜头,让人忘记自己只是渺小和虚无,仿佛万物只为我而来。大象无形,大音希声。在我剥开一颗百香果的时候,一场宇宙大爆炸在我掌心发生,每秒一万亿年。
量子力学毁三观,太像玄学了
宇宙最神奇的地方就在于他竟然是可以被人类理解的。