3分钟读完宇宙史,珍惜《流浪地球》生命家园

来源:SOHU  [  作者:我们爱教育   ]  责编:王强  |  太阳城亚洲

原标题:3分钟读完宇宙史,珍惜《流浪地球》生命家园

我始终认为,自然给人类的最大的恩典,

是一颗会思考的大脑。

宇宙孕育了人类,人类是宇宙的一部分。

我们思考宇宙,其实是宇宙在思考自己。

——《鬼脸物理课》(刘继军)

1

宇宙

死寂。

真正的空,不是没有物质,而是没有维度——没有空间和时间。

量子涨落是一种神奇的存在。

但,更神奇的存在,是奇点。质量无穷大?密度无穷大?曲率无穷大?温度无穷大?

不。

它只是一个点。量子态的点。观测之前,它没有物理量。一切,都不确定。是的,它,就是一切。

然而,它不可避免地爆发了。

空间维获释、激展。

时间开始了。

宇宙大爆炸

0秒,宇宙诞生。

10-43秒,粒子诞生。夸克,轻子,规范粒子。温度1038K,引力波凶猛而旖旎。

10-36秒到10-32秒,负压力的真空能量发威,宇宙暴胀了1078倍以上。

高度卷曲的时空被拉平,密度急剧下降。

温度1028K,宇宙结构显现。

10-6秒,温度1013K。上帝也无法阻止夸克的激情相拥。中子、质子出现。质子、反质子开始玩火拼湮没游戏。

1秒,正电子、电子开始火拼湮没。温度1010K,宇宙进入核物理能量范围。

3秒,温度109K。那时温度仍然很高,是太阳表面温度的16万倍。但质子、中子已感到丝丝凉意,纷纷抱团取暖。原初核开始合成。氦、氘相继出现。

宇宙仍是一片混沌。

但它不可逆转地走向无序——熵值增高。

2

太阳系

30万年,温度3 000 K。混沌初开。原子核们抱足需要的电子数,达到正负平衡,变成中性原子。

电子云不安分地挟裹原子核。温度继续下降。原子们相遇时,电子云交叠合并,共同挟裹相斥的原子核,合为分子,直到情绪稳定。

从宇宙诞生之初,引力波的涟漪、量子涨落效应,便已让物质分布不均。气体尘埃在引力作用下,就近聚拢成纤维状的云,织如蛛网。

云团中的尘埃就近聚拢成更多的小云团。密者更密,疏者益疏。10亿年,孕育出原星系。

在引力相互作用下,原星系开始自转,云团进一步坍缩,结成无数球状星体。恒星形成。这是星云中闪光的微粒。

星系团在宇宙蛛丝中轻舞飞扬。

一个不起眼的角落,旋转着一缕闪光的微粒。这是一座四旋臂的普通星系,它叫银河系。除去散落的气体、尘埃等物,银河系只有2 000亿颗恒星。有的恒星伴有更细小的行星。

这些飘游时空的微粒相当脆弱,它们一旦相遇,必定粉身碎骨、飞散成埃。

90亿年。在银河系猎户臂内侧边缘的一个角落,一颗闪光的微粒默默地随臂运转,它叫太阳。太阳的八颗行星忠实地相随共舞,带着更细小的微粒。这个小团队叫作太阳系——一个普通的恒星系统。

八兄弟对比(背景是太阳)

第三颗行星叫作地球。

3

地球

地球是一颗普通的行星。它的内部,因压力导致高温,呈液态,中心是一个固态核。外部由于热量散失,凝结成一层薄薄的固态壳,分成几块,漂浮在液态球的表面。

地球剖面

这粒脆弱的液滴无辜地飘荡在空中,幸运地保持了体态完整。

地球虽不起眼,但它的大小、与太阳的距离、绕转轨道等,都恰好让它的表面保持着一个美妙的温度段,可以维持一件稀罕物的存在——液态水。地球表面大部分被水覆盖,外层还包裹着一层薄薄的轻纱——大气层。

高山、河流、湖泊、海洋、阳光、云层、风霜雨雪、月色潮汐,好不热闹。

100亿年。水溶解了各种元素,奔流、混合、化合……阳光提供了足够的能量,分子们用了足够的时间。大分子越来越多。

一些分子的结构复杂起来,组成种类繁多的物质。

一个分子偶然拼出一款神奇的结构。这款设计,让它可以吸取能量,拿其他分子当原料,来复制自己。

能够自我复制的神奇结构——DNA

这不是奇迹。在浩瀚的物质之海里,粒子们随机运行,无数叠加态相互侵扰,形成各种组合,从无限可能中,孕育出一种可能:

某个分子可以从外界获取能量、物质,并释放其中的一部分,让自己形成有序的结构,并保持这种耗散结构的存在。也就是说,它自发地把熵值保持在较低水平。

逆天了?!是的。这种低熵体叫作生命。

4

生命

生命可以自我复制,数量呈指数增长。它们的结构越来越复杂,个体也越来越大,越来越有序,熵值越来越低。

它们的第一目的,是延续,好把这个游戏玩儿下去。它们繁殖、进化、优胜劣汰,以维护这一目的。

渐渐地,它们可以感受环境,比如温度、光……趋利避害。

110亿年。陆地生命出现。

130亿年。水生动物出现,它们可以去想去的地方。用来“想”的结构,叫神经系统。

133亿年。陆生植物出现。

134亿年。动物走上陆地。

138亿年。人类出现,抬眼望向星空

5

思想

公元2011年10月,地球人口达到七十亿。在任何一种生命群体中,七十亿分之一的个体都是完全可以忽略的。然而,他仍然被上述过程搞得心潮澎湃,乃至不忍独自回顾这伟大的创世历程。

和所有生物一样,他需要摄取能量,保持低熵状态。和大多数人一样,他喜欢名利。对大家都喜欢的东西,就会下更大的力气去追逐。而他更贪心,多了一个嗜好——自然。

这个个体便是在下,一个混迹于滚滚红尘,流连于浩浩广宇,陶醉于绵绵沉思的低熵体。

我始终认为,自然给人类的最大的恩典,是一颗会思考的大脑。

生而为人,我们凭着大脑,不仅可以支配更多资源,完成生物过程,而且还可以思考,去认识我们身在其中的自然。这是进化附加的超值福利!

凭着大脑,人类拥有了巨大的创造力。从蒙昧走向文明,政治、经济、文化、科学……每个方面,都有一个伟大、辉煌的进步历程。

墨子、柏拉图与亚里士多德,让理性起步。

但,毋庸置疑,科学探索历程,是人类谱写的最壮丽、最恢宏的史诗,没有之一。只要思考生命的意义,就不难得出这个结论。在这个领域,不是一个生物玩弄了另一个生物,也不是一群生物击败了另一群生物,而是人利用其他生物不具备的能力——思考,来克服视野狭小、感官低效的局限,不断拓展视界,突破认知极限,去探索自然,了解自己。这个历程,赋予了生命更高层次的意义。

我希望能和你聊聊这个最伟大的历程,用尽可能生动有趣的方式,阿基米德、伽利略、帕斯卡、牛顿、胡克、卡文迪许、法拉第、麦克斯韦、洛伦兹、普朗克、卢瑟福、爱因斯坦、波尔、泡利、海森堡、薛定谔……都是有思想又有故事的人,本来就很生动有趣!这套“趣味物理学史话”叫《鬼脸物理课》,帮你沿着的伟大思想的旅程,一路领略思考的魅力。

人类一思考,上帝就发笑。可是,人类不思考,就没有人类了。上帝这个观众会不会很无聊?

雕塑:思想者

作为物质存在、能量转换的一种形式,生命本身没有特别的意义。除非,你在思考。

宇宙孕育了人类,人类是宇宙的一部分。我们思考宇宙,其实是宇宙在思考自己。

宇宙有138亿岁,而人类起源至今不过200万年,智人出现不过20多万年,长成现在这个样子不到4万年。这4万年里的多数时间,我们跟野兽并无太大区别,直到文明的开始。

人类文明史不过6 000年。懂得用理性的方法去思考自然,不过2 000年左右。现代科学体系创立不过400余年。近代物理学的创立只有300多年。而现在,我们认识世界所依赖的两大支柱,只建立了不到100年,并且其中一根还在建。

我们虽有大脑,但并非天生会思考。其实,真正的空,不是没有维度,而是有一颗大脑,却不会思考。算起来,在宇宙史中,人类史只有短短的一瞬,而我们似乎浪费了这一瞬的绝大部分。

关于这篇文章,我想,它可以不是优美的、深邃的、高远的、犀利的,但,它必须是真诚的。

生命的意义是什么?这是一个古老的哲学命题。

我不能给出一个答案。但于我而言,生命的意义在于:

我来过,我思考过

——本文摘自《鬼脸物理课·序言》

以上内容源自网络,部分作了修改,版权归原作者所有.

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