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。
AI时代,有人焦虑失业,有人偷偷变强,不写代码不烧脑~
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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。
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。
普朗克是量子理论之父的话,那么爱因斯坦就是让这一理论茁壮成长的养育者。
爱因斯坦指出光是由成包的光粒子构成的,今天我们称之为“光子”。他在那篇文章的引言中写道:“在我看来,如果我们假设光的能量在空间中的分布是不连续的,我们就能更好地理解有关黑体辐射、荧光、紫外线产生的阴极射线,以及其他有关光的发射和转化的现象。依据这个假设,点光源发射出的一束光线的能量,并不会在越来越广的空间中连续分布,而是由有限数目的‘能量量子’组成,它们在空间中点状分布,作为能量发射和吸收的最小单元,能量量子不可再
这似乎是个深奥的脑力题,但解决这个问题却是现代物理学的当务之急,因为狭义相对论告诉我们“现在”的概念也是主观的。物理学家们和哲学家们得出结论:全宇宙共有同一个“现在”的观念是种幻觉,时间在宇宙中同步“流逝”这种概括也是行不通的。爱因斯坦在他的意大利好友米凯莱·贝索(MicheleBesso)去世后给他的妹妹写了一封感人至深的信:“米凯莱从这个奇怪的世界离开了,比我先走一步,但这没什么。像我们这样相信物理的人都知道,
我们是一个好奇心很重的物种,在一个由至少十来个好奇心强的物种组成的属(人属)中,我们是唯一存活下来的一支。种群中的其他物种都已经灭绝。其中有些物种消失的时间并不长,比如尼安德特人,也就灭绝了三万多年。我们这个种群在非洲进化,近似于等级分明、相互争斗的黑猩猩,而更接近倭黑猩猩(bonobo),也就是小而安静的黑猩猩,它们愉快地聚居一处,地位平等。作为一个不断走出非洲、去探索新世界的种群,我们走得很远,远到巴塔哥尼亚高原
当时人们认为能量是连续变动的,硬把它说成是由一堆“碎砖块”构成的,简直是无稽之谈。
这就是量子力学和粒子理论描述的世界。这同牛顿和拉普拉斯(Laplace)的世界相去甚远:在那里,冰冷的小石子在不变的几何空间里沿着精确而漫长的轨迹永恒不变地运动着。量子力学和粒子实验告诉我们,世界是物体连续的、永不停歇的涌动,是稍纵即逝的实体不断地出现和消失,是一系列的振荡,就像20世纪60年代时髦的嬉皮世界,一个由事件而非物体构成的世界。
那么,时间流逝这个鲜活的经验从何而来?我认为答案就在热量和时间的紧密联系中: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。
所以我们现在还只能依赖标准模型。它可能不太优美,但是用来解释我们周围的世界却很好用。谁知道呢,仔细想想,或许并不是这个模型不优美,而是我们还没有学会从正确的角度看待它,没有发现隐藏其中的简洁。如今,这就是我们对物质的认识:屈指可数的几种基本粒子,不断地在存在和不存在之间振动、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
当一个大恒星燃烧完自己所有的燃料(氢)时,它就会熄灭。残留的部分因为没有燃烧产生的热量的支撑,会因为自身的重量而坍塌,导致空间强烈弯曲,最终塌陷成一个真真正正的洞。这就是著名的“黑洞”。
茶匙和气球的运动遵从物理规律,具有必然性,与我们知道与否毫不相干;它们行为的可预测性或不可预测性,与它们的具体状态无关,只与它们和我们相互作用的那一部分属性(如温度、压力)有关。具体是哪些属性,取决于我们与茶匙、气球相互作用的方式。因此,概率同物体自身的演化无关,只与物体跟我们相互作用的特定属性的变化有关。这又一次表明,我们用以组织这个世界的概念之间有着深刻的关联。
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只有存在热量的时候,过去和未来才有区别。能将过去和未来区分开来的基本现象就是热量总是从热的物体跑到冷的物体上。
我认为,我们这个物种不会延续很久。我们似乎没有乌龟那种本事,能够几亿年来一直保持着原来的样子,那可是人类存在时间的好几百倍。我们属于一个短命的物种,所有的表亲都已经全部灭绝。而且我们一直在破坏。我们已经造成气候和环境的恶化,恐怕自己也难逃恶果。对地球来说,这只是一个无关紧要的小挫折,但我认为,人类将很难安然无恙地渡过这个难关。更糟的是,公众舆论和政治观点倾向于把头深埋在沙子里,无视我们正在面临的危险。在地球上,我们也
在20世纪的进程中,热力学(研究热的科学)和统计力学(研究各种运动的概率的科学)都延伸到了电磁场和量子现象的领域。
在我们这个星球上,自然可以进行无尽的组合,它不断调整,并使其各部分之间相互影响、彼此关联、交换信息,而人类只是它选取的一种形式。
地球上的生命只是宇宙中可能发生的一个尝试,我们的灵魂也许只是一个小小的样本。
直觉建立在我们有限的经验之上。当我们能够看得更远时,我们会发现世界并不是原先看上去那样:地球是圆的,开普敦的人是头朝下、脚在上的。相信直觉而罔顾科学家们理性、严谨、智慧的集体验证,是不明智的。这就像那种老头子的偏见:他不相信外面的大千世界跟自己住的小村庄有什么差别,不相信那里生活着他从未见过的人。
广义相对论和量子力学。前者是宇宙学、天体物理学、引力波、黑洞以及其他许多研究的起源;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,彻底改变了我们的生活方式。但这两个理论不可能同时正确。至少依照目前的形式,它们是相互矛盾的。