第一课:最美的理论
1.一个没有“浪费”过时间的人终将一事无成。
2.爱因斯坦灵光一闪:引力场不“弥漫”于空间,因为它本身就是空间。这就是广义相对论的思想。空间不再是一种有别于物质的东西,而是构成世界的“物质”成分之一,一种可以波动、弯曲、变形的实体。我们不再身处一个看不见的坚硬框架里,而更像是深陷在一个巨大的容易形变的软体动物中。简言之,空间在有物质的地方会发生弯曲。
3.“狭义相对论”这个理论说明了对每个人来说,时间的流逝速度可以不一样——如果一对双胞胎中的一个人以高速运动,那么两人的年龄将不再相同。
4.空间不可能一直保持静止,它一定是在不断膨胀的。1930年,人们确确实实观测到了宇宙的膨胀。这个方程还预测,这个膨胀是由一个极小、极热的年轻宇宙的爆炸引发的:这就是我们所说的“宇宙大爆炸”。
5.在这个世界里有发生爆炸的宇宙,有坍塌成无底洞的空间,有在某个行星附近放慢速度的时间,还有像大海扬波一般无边无际延展的星际空间......
6.无论是欣赏艺术,还是领悟科学,我们最终得到的将是美的享受和看待世界全新的视角。
第二课:量子
1.你们记得元素周期表吧?就是门捷列夫那个。它把宇宙中可能出现的所有元素都列出来了,从氢元素到铀元素,好多学校教室里都挂着这张表。为什么偏偏这些元素被列在表上呢?为什么元素周期表是这样的呢?为什么这些元素和周期会有这样的特征呢?答案就是,每一种元素都是量子力学最主要方程的一个解,整个化学学科都基于这一个方程。
2.玻尔去世的时候,有人拍下了他书房黑板的照片。黑板上画着一幅图,是爱因斯坦思想实验中那个“充满光的盒子”。直到生命的最后一刻,他仍在挑战自己,仍然想要知道的更多。直到最后一刻,他仍未停止怀疑。
第三课:宇宙的构造
1.我们很快知道,太阳系只是不计其数的星系中一个,而我们的太阳也只是众多恒星中普普通通的一颗,是浩瀚银河系星云中的沧海一粟而已。
2.银河系本身也只是众多星系间浩瀚星云中的一粒尘埃。这些星系一直蔓延到我们最强大的望远镜也看不到的地方。世界现在成了一片均匀的,没有尽头的疆域。
第四课:粒子
1.光由光子组成,这是爱因斯坦凭直觉想像出的光的微粒。
2.屈指可数的几种基本粒子,不断地在存在和不存在之间震动、起伏,充斥在似乎一无所有的空间中。它们就像宇宙字母表里的字母,以无穷无尽的组合,讲述星系、繁星、阳光、山川、森林、田地,以及节日里孩子脸上的笑容和星光璀璨的夜空的漫长历史。
第五课:空间的颗粒
1.广义相对论和量子力学。前者是宇宙学、天体物理学、引力波、黑洞以及其它许多研究的起源;后者则是原子物理、核物理、基本粒子物理、凝聚态物理等学科的基础。这两个理论带来了丰富的成果,奠定了当代科技的基石,但这两个理论不可能同时正确。至少依照目前的形式,他们是互相矛盾的。
第六课:概率、时间和黑洞的热
1.只有当热量发生转移时,才有过去和未来的区别。热量与概率相关,而概率又决定了:我们和周围世界的互动无法追究到微小的细节。
2.看不清的,比看得清的更广阔。正是这种对世界的模糊观察孕育了我们时光流逝的观念。
3.黑洞的热,如同物理学中的罗塞塔石碑,它用量子、引力和热力学三种语言写就,仍在等待解读,以告诉我们时间的本质。
第七课:我们
1.我们由原子和光信号构成,同山上的青松和星系中的群星间交换的原子和光信号并无区别。
2.我们的真实就是哭泣与欢笑,感恩与奉献,忠诚与背叛,是困扰我们的往昔,也是安详与宁静。我们的真实由我们的社群构成,由音乐引发的情感构成,由我们共同创造的错综复杂的常识网络构成。这一切都是我们描述的自然的一部分。
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