2017-06-19 欧几里得的遗产和伽利略的新知,为什么中国人越来越焦虑,幸运是这个宇宙的通行证

熊逸 13.2 | 欧几里得的遗产和伽利略的新知

霍布斯从伽利略式的“运动”概念出发,重新定义哲学范畴里的诸多概念。对于当时稳居学术正统的经院哲学而言,这是釜底抽薪的凌厉手段。

霍布斯认为几何学是唯一可靠的知识体系,所以他的哲学论证完全借鉴几何学的证明手法,严格定义概念,环环相扣地推衍结论。

接下来是今天的正文。

(1)从“运动”出发,重新定义一切

今天继续聊聊霍布斯的《利维坦》。昨天留下的问题是:霍布斯的哲学也在效法天地自然之理。天地自然之理既然从“静止”变成了“运动”,那么,人间应该做出什么相应的改变呢?

《利维坦》在开篇不久就有这样一段话说:

「当物体静止时,除非有他物扰动它,否则就将永远静止,这一真理是没有人怀疑的。但物体运动时,除非有他物阻止,否则就将永远运动。这话理由虽然相同(即物体本身不能自变),却不容易令人同意。因为人们不但根据自己衡量别人,而且根据自己衡量一切其他物体。人们自己在运动后发生疲倦和痛苦,于是便认为每一种其他物体都会逐渐厌倦运动,自动寻求休息。他们很少考虑到,人类在自己身上发现的寻求休息的欲望,是不是存在于另一种运动中。因此,经院学派便说:重物体之所以下降,是由于它们有着寻求休息并在最适当的位置上保持其本质的欲望;这样便把怎样才有利于自身的保存这种(连人类也无法具有的)知识与欲望荒谬地赋予无生命的物体了。

物体一旦处于运动当中(除非受到他物阻挡),就将永远运动。不论是什么东西阻挡它,总不能立即完全消失它的运动,而只能逐步地慢慢地将其完全消失。(用商务印书馆1986年译本,黎思复、黎廷弼译,杨昌裕校,下同)」

需要解释一下,霍布斯在这段话里提到的经院学派,是指当时的学术主流经院哲学,那是一种披着哲学外衣的神学,今后我会讲到的。霍布斯读牛津大学,学习的主要内容就是经院哲学和亚里士多德主义。他对这一套牛津教育深恶痛绝,一有机会总要奚落几句。所以我们必须理解,霍布斯在当时人们的眼里肯定是一个很喜欢给社会添乱的异端分子。

霍布斯从“运动”出发,推论出一些让人不快的结论。比如说印象或想象就是感觉的衰退,继续衰退下去就变成了记忆。霍布斯对梦的解释非常独到:“又如当我们在清醒时,激怒会引起身体的某些部分发热。于是,在睡眠中如果这些部分过度受热,便也会引起怒感,从而在大脑中形成敌人的想象。同样的道理,人类天赋的爱情使我们在清醒时产生欲念,而欲念又使身体的某些其他部分发热。于是这些部分要是在睡眠中过热,便也会在大脑中形成出现过的爱情的想象。总而言之,我们的梦境都是我们清醒时的想象的倒转。当我们在清醒时,运动由一端起始,在梦中则由另一端起始。”

今天我们当然不会觉得这种见解有多么高明,但在十六、十七世纪,说这种话真需要一番胆色才行。我们设身处地来想,《圣经》里记载了那么多梦,难道不是神启,而是“运动”的结果?

霍布斯小心翼翼地讲道:“以往崇拜林神、牧神、女妖等等的异端邪教,绝大部分就是由于不知道怎样把梦境以及其他强烈的幻觉跟视觉和感觉区别开来而产生的。现在一般无知愚民对于神仙、鬼怪、妖魔和女巫的魔力的看法也是这样产生的。”

当时的读者如果看到这里,会不会生出一种想法:“上帝难道也是这样产生的吗?”

霍布斯绝对要矢口否认的。但无论他再怎么否认,也瞒不过明眼人,因为从他的逻辑里推衍下去,走到终点,一定是无神论站出来踢翻上帝,再没有别的可能。而在那个时代,“无神论者”几乎可以和魔鬼划等号,人人得而诛之,何况树大根深的经院学派早就被霍布斯激怒了。

我们不妨从霍布斯的一段奚落文字里了解一下当时经院哲学是如何理解天地自然之理的:

「如果能消除这种鬼怪的迷信恐怖,随之又将占梦术、假预言以及那些狡猾不轨之徒根据这些搞出的愚弄诚朴良民的许多其他事情予以取缔,那么人民就会远比现在更能克尽服从社会的义务。这种事情正是经院学派所应做的工作,但他们反而滋长上述邪说。他们由于不知道想象和感觉是什么,只知道人云亦云地传授师说,于是有些人便说:想象是自动产生的,不具有造成的原因。还有一些人则说,想象最常见的是由意志中产生的——善念是上帝吹入(以灵气灌入)人们心中的;恶念则是魔鬼吹入的。或者说,善念是上帝注入(灌入)人们心中的,恶念则是魔鬼灌入的。有些人说,感觉接受事物的“感象”,然后把它传给一般意识,一般意识又传给幻象,幻象传给记忆,记忆传给判断,就像一手一手地传递东西一样。他们说了一大堆废话,但什么也没有让人听懂。」

现代人理解这些话很要费费脑子,而我之所以摘选这段话,是为了展示一下霍布斯生活时代的思想土壤。霍布斯的观念在今天看来当然有不少荒唐的地方,但放在当时当地的背景下,马上就显得光芒四射了。

霍布斯连篇累牍,用了好大的篇幅逐个击破经院哲学的语词迷雾,重新定义“感觉”、“记忆”这类的各种概念,而一切的基础,都在“运动”。一路推衍下来,最后落到人性的问题上。

人的“意象”就是一种“运动”,当它朝向某个目标的时候,我们称之为“欲望”或“愿望”,当它逃避某种事物的时候,我们称之为“嫌恶”。霍布斯甚至从词源上做出考证,说“欲望”和“嫌恶”都是从拉丁文来的,原本都是描述运动状态的词,一个是“接近”,一个是“退避”。如果继续推衍下去,就触及了道德意识的来源。霍布斯是这样讲的:

「任何人的欲望的对象就他本人来说,他都称为善,而憎恶或嫌恶的对象则称为恶;轻视的对象则称为无价值和无足轻重。因为善、恶和可轻视状况等语词的用法从来就是和使用者相关的,任何事物都不可能单纯地、绝对地是这样,也不可能从对象本身的本质之中得出任何善恶的共同准则。这种准则,在没有国家的地方,只能从个人自己身上得出,有国家存在的地方,则是从代表国家的人身上得出的;也可能是从争议双方同意选定,并以其裁决作为有关事物的准则的仲裁人身上得出的。」

我知道这些话很枯燥,很乏味,好像费了很大力气来给一些细枝末节下定义似的。但这就是霍布斯最典型的行文风格,用几何证明式的手法来做哲学推理。这种学术腔调,是中国人特别不习惯的。如果你看过牛顿的《自然哲学的数学原理》,就会惊奇于它的行文结构和《利维坦》是多么相似。事实上,牛顿和达尔文,这两位自然科学家,正是近现代社会科学的重要奠基人。其中的缘故,恰恰就是老庄哲学“师法自然”的逻辑。

(2)哲学论证里的几何学手段

霍布斯深爱欧几里得几何,认为几何学是唯一可靠的知识体系。我们都学过欧式几何,它的本质大体说来就是从很少的几则公理出发,经过严格的逻辑推导,得出很多定理,解决无数具体问题。这种方法,也叫演绎法,和归纳法一起构成人类认知的两大经典工具。而在哲学传统上,欧洲大陆更重视演绎法,英国更重视归纳法。霍布斯做过培根的秘书,培根就是“知识就是力量”这句名言的版权所有人,他的学术路线就是拓展归纳法。因为哲学工具的不同,所以欧洲大陆形成理性主义传统,英国形成经验主义传统,两边的社会发展走向就形成了很大的差异。所以说,哲学虽然死了,但如果不了解一点哲学,就看不清许多社会大事件的底层逻辑。

霍布斯的哲学工具太有欧陆风,后来他长期在国外生活,墙里开花墙外香,在国外的声誉远远高于国内,这虽然有很多现实政治的因素,也有哲学工具的缘故。

霍布斯的几何风格的推理证明,让今天的“得到”用户来看,肯定要大呼头痛的。我这里不妨简明扼要一下:霍布斯的“公理”就是“运动”,逻辑证明一路做下去,最后揭示人性——人的一切欲求都是持续不停的追求,除非受到外力的阻碍,否则就是停不下来。这就像我们中国的老话说的:“欲无止境,既得陇,又望蜀。”

我们中国人讲这样的格言,一般都是为了达到道德劝诫的目的,要人认识到得陇望蜀的荒唐,好好克制自己的欲望。但霍布斯不是道德家,在他看来,得陇望蜀既然是天地自然之理,人类既然天生就是具有侵略性的,那么合理的政治结构就应该因势利导。就像《老子》的方法论一样,顺应天地自然之理的政治才是好的政治。

所以在霍布斯看来,政府应该是经由所有欲无止境、得陇望蜀的人达成的某种契约而形成的。在西方政治哲学的社会契约论里,霍布斯的《利维坦》是当之无愧的开山之作。但是,《利维坦》的契约国家非常另类,它竟然不是正常人在正常想象中的民主国家,而是货真价实的集权国家。

怀特(John Michael Wright,1671-1694)为霍布斯绘制的肖像。

今日思考

霍布斯的逻辑是:人人生而平等,所以应该建立集权国家,让集权政府主宰一切。

从“人人平等”这个前提到底该怎么推导出“集权国家”,这就要考考你的想象力和逻辑推理能力了。这就是今天的思考题,答案将在明天揭晓。

今日得到

现在让我们告一段落,回顾一下今天的知识要点:

霍布斯从伽利略式的“运动”概念出发,重新定义哲学范畴里的诸多概念。对于当时稳居学术正统的经院哲学而言,这是釜底抽薪的凌厉手段。

霍布斯认为几何学是唯一可靠的知识体系,所以他的哲学论证完全借鉴几何学的证明手法,严格定义概念,环环相扣地推衍结论。

就到这里吧,我们明天见!


李翔 为什么中国人越来越焦虑


社会学

现在有一种很普遍的现象:相比从前,我们在物质上更丰富了,知道的事情也更多了,但是很多人却越来越焦虑和困惑。为什么会这样?一位文化人类学家给出了一个解释。

阎云翔是美国加州大学洛杉矶分校中国研究中心主任。他是一位文化人类学家,曾经对东北一个农村下岬村做了长达10年的田野调查,出版过《礼物的流动》和《私人生活的变革》两本著作。

他在复旦大学的一个演讲中,提出了开头说的命题:同三十年前相比,每一个中国家庭的财富都是增长的;每一个人的知识积累也都成倍增加。但是,绝大多数人会感觉自己在精神领域经历的是一个相反的过程。更有钱了、知道的也更多了,但是感觉却更差了。

为什么出现这种情况?这就是阎云翔教授的研究想回答的问题。

首先,了解一下阎云翔教授建立的研究框架。阎云翔教授认为,用人格来概括一个人并不准确,更准确的说法是“为人的状况”,或者用中国的说法:做人。阎云翔教授建立了一个做人框架,把做人分成三个部分。他用了一个比方,称之为生活在一个人头脑中的三个小人。这三个小人分别是:代表欲望和直觉的个体(Inpidual)、代表反思能力的自我(Self)、代表社会的关系人(Person)。

第一个小人个体代表着欲望,是对自我利益近乎本能的追求,用阎云翔教授的话说,它不需要任何教育和刺激,“以近乎生物性的存在寄于身体当中”。

第二个小人自我,是一种反思性和伦理性的存在,会用价值规范作为衡量标准来看待自己和各种事物。自我具备反思能力,它会在我们的头脑中跳出来,观照其他小人。阎云翔教授说:“这个小人不一定给你带来幸福,反而会带来更多困扰。但是一旦有了这个小人,你很难再将它塞回去,它有自我生长的机制。”

第三个小人是关系人。顾名思义,这个小人主要是基于社会生活发挥作用和采取行动的,它希望不断寻求社会认可。

阎云翔教授把个体、自我和关系人的做人框架用于分析中国社会。

在他看来,从1949年到1978年改革开放,这三十年,中国人做人框架中的主线是“自我反对个体”;改革开放后到现在,做人框架中的主线是“自我反对关系人”。这个转变,就回答了为什么现在中国人虽然在物质上和知识上比过去都更好,但在精神生活上却感到纠结和焦虑。

什么叫自我反对个体?中国人一直喜欢强调集体和关系。用孔子的话说叫“礼”。晚清时,梁启超提出来“小我”和“大我”,也就是个体利益和群体利益。1949年之后,国家也提倡个体服从集体。中国人头脑中代表着反思和伦理的第二个小人,不断在打压代表个体欲望和个体利益的第一个小人,目的是为了做更好的关系人,也就是第三个小人。而且,在改革开放以前,几乎每一个个体都是处在“单位”中的。个体被深深镶嵌在组织之中。

自我反对关系人是指,改革开放之后,个体开始从单位和组织中脱离,变得越来越重要。比如,人们称最早的商人是“个体户”。第一个小人,“欲望在中国经历了羞羞答答地登台,到完全合法化,然后极度膨胀。”第二个小人自我不是去压抑第一个小人,而是对第三个小人,也就是关系人产生了深刻的质疑,“我活得这么累难道就是为了满足他人对我的期待吗?”

汉语里有一个词叫“对得起”。它可以理解为,在伦理上要对某些人负责,要对自己的行为负责,要向其他人解释自己的行为。以前是对得起别人、家庭甚至更大的国家。现在出现的新的现象却是,“我要对得起自己”。以往是自我对关系人的负责;现在,是自我向个体负责,要更真实的做自己。

阎云翔教授说:“现在每一个人都说自己活得不容易,有各种各样的原因。其中有一个原因就是在我们的文化中,‘自我’这个概念一直处于上升成长阶段。但理性化、反思性的‘自我’的增长和幸福无关。我们的‘自我’越强大,很可能感受到的痛苦就越多,因为我们因此看得更清楚,考虑得更多。”

不过,阎云翔教授认为,这种自我的增长带来的是人的多样性。 “感到空虚”其实正表现出一个人在进行精神追求,只是暂时没有得到满足。而这种试图让自己精神层面发生变化的努力,是一种可喜的变化。感到困惑和焦虑,说明你正在进步。


万维钢 日课213丨幸运是这个宇宙的通行证

今天开始我们说一本新书,《给忙碌者的天体物理学 》( Astrophysics for People in a Hurry )。作者是一位天体物理学家,但他更著名的身份则是科普达人,有个拍得特别漂亮的系列纪录片叫《宇宙》就是他主持的,他就是尼尔·德格拉斯·泰森(Neil deGrasse Tyson)。

“天体物理学”似乎是个有点不明觉厉的题目,但是这本书目前在《纽约时报》畅销书排行榜排名第二!它是一本写给普通读者看的天体物理学。你整天忙着要成功,还要平衡工作和家庭!但是忙归忙,每个人内心深处,都想知道我们生活的这个宇宙到底是怎么回事。

宇宙是完全不可知的吗?我们可能是生活在一个电子游戏之中吗?物理学家对这个宇宙到底知道多少呢?

答案是很多很多。我们今天对宇宙的了解,跟一百年之前、甚至几十年之前都非常不一样。我们已经有很大的把握知道这个宇宙是怎么回事,而你也有权知道。

偶尔仰望天空的时候,你会想到什么呢?你可能觉得理科生没有什么情趣,看见天空无非就是想想“ 光谱 ”之类的物理学知识。文艺青年却可能想到宇宙之博大和个人之渺小,想到真理,想到公平和正义……

但事实上,现代天体物理学比文艺青年想象的东西要丰富很多很多倍,也精彩很多很多倍。读了这本书,下次仰望天空的时候,你会是个更有内涵的人。

比如说,当你看太阳的时候,你应该想什么呢?

你首先应该想……光谱 。

1.哪里都好使

牛顿之前的人一般认为天上有天上的法则,跟地球上是完全不同的。牛顿的万有引力定律是历史上第一个宣称不仅仅适用于地球,而且适用于整个宇宙的理论。他的理论还真的解释了天体运行!天上和地上在这个定律眼中是平等的!你可以想象,对当时的人来说,这是一个多么震撼的知识。

这个震撼一直持续到十九世纪。那时候物理学家发现,每个化学元素的光谱都有自己唯一的特征。随便给一堆气体,物理学家拿光一照,看看吸收光谱,就能准确判断这里面都有些什么元素。

这个工具可太厉害了,物理学家马上就分析了太阳的光谱。

到这时候物理学家才知道,原来太阳里的各种元素基本都是地球上也有的,无非是氢、碳、氧、氮、钙等等。只有一个元素地球上没有,那就是“氦”(He)—— 不过元素周期表里已经给它留了位置,而且现在我们也可以在地球上制造氦。

这是人类第一次得知,原来构成太阳的物质不是什么神秘的东西,就是我们地球上也能找到的普通元素!你再分析远处那些星星发光的光谱,结果也都是平常的元素。

这是一个非常了不起的发现。我们并未离开地球,但是我们知道了,别处的物质跟我们这儿的并没有什么不同。那么如果真有外星人造访地球,他们乘坐的那个飞碟,也应该是用“普通”元素建造的。

而且别处的物理定律也跟我们这里是一样的。你考察太空深处的一个双星系统,他们的轨道在引力作用下互相影响 —— 你一算,轨道正好能用牛顿力学解释。

而且过去的物理定律也跟我们现在是一样的。我们知道光是有速度的,我们看几十亿光年以外的地方的星体,看到的其实是那些星体几十亿年以前的样子。这就让物理学家能观察到早期的宇宙。物理学家测量很远很远的地方发来的星光的光谱,发现它们跟地球上元素的谱线完全一样,纹丝不差。这就意味着早期宇宙的原子物理学跟我们现在完全一样!更进一步,考察太阳发光的情况,物理学家知道引力常数(G)也从来都没变过。

昨天、今天和明天,东方、南方和北方,这里、那里和所有地方,构成这个宇宙的物质和物理定律都是一样的!

对想要殖民太空的人来说这可能不是个好消息,这意味着你走到哪也开采不到我们认知范围以外的元素。

可是对物理学家来说这是个好消息 —— 物理定律到处都管用,“普天之下莫非王土”。

既然如此,我们就可以用同样的物理定律计算……宇宙的起源。

2.宇宙的起源

物理学家的观测和计算结果是我们这个宇宙起源于137亿年以前的一次“大爆炸”。

我们已知的物理定律只能从宇宙起源10^(-43)秒之后开始起作用 —— 这就是“普朗克时间”,也是咱们《精英日课》专栏的更新时间:晚上10:43分。物理学一共有四种基本相互作用:引力、强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用。在普朗克时间之前,四种相互作用是统一在一起的,描述那样的状态需要把广义相对论和量子力学统一在一起,而这个工作现在还没做好。

从10^(-43)秒开始,引力就脱离出来,单独起作用了。那时候宇宙还是个直径为10^(-35)米的一个小点,但温度无比的高。

到10^(-35)秒的时候,强相互作用和“弱电相互作用”分开了。到稍微更晚的时候,弱相互作用和电磁相互作用分开了。

到一万亿分之一秒的时候,宇宙里有了粒子 —— 夸克和轻子已经出现了。电子就是我们最熟悉的“轻子”。这时候宇宙里有夸克和电子,还有反夸克和反电子。2012年的时候,物理学家知道,在当时那个高温条件下,夸克和电子都可以自由行动,宇宙就好像是一锅夸克轻子粥。

这锅粥里的主要活动是正反物质的产生和湮灭。夸克和反夸克,电子和反电子一旦相遇就会湮灭并且释放两个极高能量的光子,而在这个时候宇宙的高温之下,光子又会再产生正反夸克和电子。一个正电子刚刚产生之后,又马上跟另外一个电子相遇,又湮灭成光。


这是一个非常有意思的机制。如果正反物质总是成对产生、成对消失,那为什么我们现在的宇宙里都是正物质,没有反物质呢?出于某种还不为物理学家完全理解的原因,每十亿对夸克和反夸克湮灭,会留下一个正夸克作为幸存者 —— 我们今天的世界,都是这样的幸存者组成的。这些幸存者实在太幸运了,如果每个人都是早期宇宙中的一个正夸克,这就等于说今天活着的全体中国人中,只有一个人能幸存!

到百万分之一秒的时候,整个宇宙已经膨胀到像太阳系这么大了,温度进一步下降,  夸克们会被三个一组束缚在一起,形成“重子” —— 也就是质子和中子。

但与此同时,质子和反质子,中子和反中子之间也要不停地发生碰撞湮灭变成光子,光子再生成正和反的质子和中子。正物质的质子和中子的幸存率,也是十亿分之一。

到一秒的时候,宇宙已经膨胀到几光年这么大了。更低的温度使得质子和中子被结合在一起形成原子核,其中90%是氢原子核,剩下的10%是氦原子核,其他元素极少,都可以忽略不计。

这个时候,光子温度只够它产生正电子和反电子,但是电子和反电子之间也在不停地发生湮灭 —— 同样的道理,因为十亿分之一的幸存率,最后剩下的全是电子。

等到宇宙年龄是三十八万年的时候,温度低到让所有电子都被原子核捕获,变成氢原子和氦原子。

到十亿年的时候,这些原子在引力的作用下结合在一起,就会变成恒星,然后这些恒星又会组成星系。那个时候,我们已经有了一千亿个星系,每个星系里面会有几千亿个恒星。

其中有些比太阳大十倍的恒星,在高温高压之下,可以生产一些更重的元素,比如氧和碳之类。这些恒星最后会爆炸,重元素被传播出来,散布在整个宇宙之中。正因为这样,今天我们才会有这些重元素,否则宇宙中就几乎全是氢和氦。

又过了九十亿年,在宇宙中某个不起眼的地方产生了一个不起眼的恒星,这个恒星就是太阳。太阳所处的位置正好有很多重元素构成的气体,这些气体在引力作用下慢慢凝聚在一起,形成了行星。

其中某一颗行星,距离太阳不远不近,正好允许液态水的存在,这个行星就是地球。此后又经过无数机缘巧合,地球上有了生命,生命演化,最后终于有了你。

有个著名的说法说,我们每一个人都是一亿分之一的幸运者。这因为当初精子和卵子结合,是一亿个精子中只有一个最终能进入卵子形成受精卵,在这场竞争中,我们每个人都打败了一亿个精子。

但是你想想宇宙的起源!我们的幸运度其实比这要严重得多 —— 构成你身体的、你周围环境的每一个原子,都是这么幸运。每一个原子身上的每一个质子、中子、电子,都是正反物质湮灭中十亿分之一的幸存者!

我们能有今天难道不是奇迹吗?

不过,如果你是天体物理学家的话,你会更幸运。

3.天体物理学家的礼物

比“存在”更幸运的是,我们不但存在,而且还可以回过头去*理解*这个宇宙。大爆炸不但创造了宇宙,而且还给天体物理学家留下一个礼物。

这个礼物就是“微波背景辐射”。

前面说了,原子是在宇宙年龄是38万年的时候形成。在此之前的宇宙你就算去了也看不远,因为温度太高,光子随时都会被电子碰撞,走不远。

从那个时候开始,光子终于自由了。它们在宇宙中飞翔,一直存在到今天。随着宇宙膨胀,这些光子的能量变得越来越低,到今天它们的能量已经降低了一千倍,变成了微波,遍布于整个宇宙。这就是“ 宇宙微波背景辐射 ”。

1948年的时候,几个美国物理学家使用三个理论,预言了微波背景辐射的存在。这三个理论是 ——

1916年爱因斯坦提出的广义相对论;

1929年哈勃发现宇宙正在膨胀;

二战前后,美国为搞原子弹的曼哈顿计划中一系列原子物理实验结果。

他们仅仅利用这个三个知识,就推算出来,“宇宙微波背景辐射”的温度应该是5°K。

到1964年,两个贝尔实验室的工程师偶然测量到了“宇宙微波背景辐射” —— 现在最精确的结果,这个温度应该是2.72°K。

这是物理学的伟大胜利!你想想,当初我们用了三个在地球上发现的物理知识,只是用一个模型去推测宇宙应该起源于大爆炸,然后算出这个大爆炸有个温度是5°K的遗迹。……然后你找了找,居然果然找到了这个遗迹,而且数值相差不到两倍?!

有个天文学家形容,这就好比你坐在房间里算卦,说某月某日将会有个直径50英尺的飞碟降落在白宫草坪 —— 而到了那一天,居然真有个飞碟降落在了白宫草坪,只不过飞碟的直径不是50英尺,而是27.2英尺 —— 飞碟能来就是奇迹了好吗?!

更庆幸的是,宇宙中遍布一种叫做“氰”(符号是CN,cyanogen)的气体分子,这个分子受到微波辐射会被激发。物理学家从它被激发的情况,就可以判断宇宙微波背景辐射在各处的温度有什么细微的差异。

现在借助卫星观测,天文学家可以精确绘制整个宇宙的微波背景辐射地图 —— 

我们看到,这张图并不是完全均匀的。“宇宙微波背景辐射”带来的,是宇宙刚刚产生38万年时候的信息。我们可以据此推测当时的物质在宇宙的分布情况。再根据这一点,我们就可以推测宇宙现在的物质是怎么分布的,宇宙的未来将会怎么演变。

泰森说, 正因为有了“宇宙微波背景辐射”这个东西,天文学才变成真正的科学! 现在你有任何理论模型,都可以计算一番去跟微波背景辐射信息做个比对,验证不了就只能淘汰。 宇宙学成了精确科学!

| 由此得到

过去这一百多年间,物理学家做了非常了不起的事情。我们通过地球上得到的物理学,居然能精确了解这个宇宙的早期是怎么回事。以人类的生存偏见眼光去看,这个大历史的主题应该是幸运—— 我们经历的是动不动就十亿分之一的中奖机会。

今天说的是宇宙这么动人的故事,我想学学和菜头,来个“禅定时刻” —— 

| 禅定时刻

因为微波背景辐射的存在,宇宙中哪怕最空旷的地方,也不是完全冷的绝对零度,至少有2.72°K的温度。你知道宇宙中最冷的地方在哪吗?就在我家附近。

从我家开车走25分钟,就是科罗拉多大学物理系。其中有个实验室,为了研究玻色-爱因斯坦凝聚,物理学家在里面制造了比宇宙微波背景辐射还低的温度。

现代物理学就这么厉害。但这个厉害的背后是庆幸。

如果正反物质湮灭没有十亿分之一的幸存率,那上帝创造宇宙的时候说完“要有光”……也就只能有光。如果没有大恒星生产重型元素,宇宙中就只能有氢和氦。如果没有后来的一系列“如果”,我们就不会站在这里仰望天空。

如果微波背景辐射在今天测不到,如果物理定律和物质在别处跟在我们这里不一样,如果元素光谱没有那么简洁漂亮的性质,我们就不可能理解这个宇宙。

所以泰森有句名言: “这个宇宙根本没有义务让你理解。” 

所幸的是宇宙还是给物理学家提供了“知识服务”。我们今天居然能在这么大程度上理解这个宇宙,而且还理解得如此精确,你说这生活是多么美好。

当然,物理学家还有很多不知道的事儿。咱们下次再说。

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