由E=mc2推演出变幻莫测的整个宇宙

索菲狮
2018-03-13 看过

出于自顶向下搭建知识体系考虑首先选读了这本加尔法德的《极简宇宙史》,到现在看了大半有点沉沦在后面章节对各种宇宙物理学和化学的细节场景描述,脑袋有点晕,所以想抽离出来总结下前面的观感。总体来说鉴于带我回顾了多条重要物理学定律、部分星际科幻电影并真切的引发太空漫游的联想,就科普而言,本书值得一读。

刚翻开书加尔法德就很平易近人又“夸下海口”说“我承诺整本书只出现一个方程式E=mc2,并且每个人都能看懂这些东西”,回想起高中物理与这条简单方程式相关的能量质量转换、时空转换,然后就想到以前电影院看过相对真实和震撼的诺兰的《星际迷航》,一条公式与变化莫测的整个宇宙是怎样关联、推演出的?冲出地球、太阳系、银河系等直面更遥远不可知的未知宇宙是怎样的体验和感受?宇宙的前世今生到底是怎样发生的?时空如何交融转换?

欣慰的是上述种种疑惑散落在书中各处都能找到相应的解释和证明。从宇宙起源那场炽热的大爆炸讲起,到我们熟悉的月球、太阳、太阳系、银河系,再到外部空间的仙女座星系、临界最后离散面,尺度观转瞬由宏观深入微观跃入量子世界探寻物质构成本原,最后到时空源头、意料之外的谜团和宇宙无疆。有过这样宏大的想象,再看待地球和我们自身所谓一日三餐的朴素生活,会更平和有包容力些。

划几个重点:

宇宙第一原则:研究宇宙学时总要想象而不会发生(根本理由很难阐述或证明),所谓想象就是必须超越感官所能告诉我们的感知,即必须假定相似条件下大自然在任何时间与空间都遵循同样的定律。最典型的就是光速在任何时空下永恒不变定律。

宇宙第二原则:要猜想离地球很远很远的地方所发生的事情,人类必须假定宇宙中没有一个特别的位置;

宇宙第三原则:如果某个观察者在宇宙各处观察,对他来说任何方向看上去都是一样的。

三条基本原则下展开对宇宙时空抽丝剥茧的分析。引力和膨胀下过去的宇宙比我们现在看到的要小;当你以99.995%的光速在宇宙穿梭地球上的手表比你手上的手表快100倍,前方距离百万光年的遥远星系刹那间竟就在眼前,速度加快、时间变短、距离变短,直到临界最后离散面背后发生在38万年以前的大爆炸,穿过最后那道墙一切都变得异常不合常理的极端化、时空过于纠缠,时空根本就是一种状态,甚至到爱因斯坦方程式都不再适用。空间还好,时间也还好,但二者相交融就有种深入骨髓的恐惧和震撼,那万籁星空到底是怎样奇妙的存在。不禁想到同是克里斯托弗的科幻片《星际穿越》,库珀独自穿越虫洞、飞船崩裂后陷入坍缩看到平行时空下女儿墨菲纷繁缭绕的生活,短短几天穿越冒险看着录像带里她从少女变成老人,那种追不回的撕裂般的绝望和心痛,就觉得真的此生此世陪伴就好。

最后从理科生角度要说本书不足之一就是整体章节脉络还不够逻辑清晰,较多篇幅站在读者角度去描绘海岛沙滩度假、太空飞行、身处星系之中的情景等,确实细腻而真实可感,但于我而言首要是迫不及待想知道开始的那句承诺——这条方程式是如何一步步推演出整个宇宙的。另外佐证部分物理定律时大量文字表述,看起来未免视觉疲劳犯困,这时候简短的公式证明也许更简洁。

站在宇宙至高点自顶向下、自近而远、自宏观至微观看遍这宇宙,感叹“万物奇妙、万事出乎意料”,也是酣畅。

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