《太空密碼》是一部給孩子的天體物理學(xué)的入門讀物。作者從太空生活、宇宙大爆炸到zhongji宇宙的命運(yùn)等方面全方位解讀宇宙,比如在太空中如何工作和生活,宇宙的起源,我們看不見的暗物質(zhì)和暗能量,量子物理中的量子力學(xué)等,而且用小故事、打比方的方式講解物理學(xué)知識(shí),同時(shí)配上知識(shí)點(diǎn)和圖片,使讀者更容易理解。在展現(xiàn)太空壯闊之美的同時(shí),重溫人類對(duì)宇宙探索的歷程,可以激發(fā)孩子的想象力和求知欲。
1、文津圖書獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)作者、中山大學(xué)天文與空間科學(xué)研究院院長(zhǎng)李淼教授的又一力作。
2、根據(jù)本書內(nèi)容攝制的優(yōu)酷熱播視頻《太空十講》入選“國(guó)家廣電總局2019年度優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)視聽專題節(jié)目””中宣部‘學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)App’網(wǎng)絡(luò)視聽展節(jié)目”。
3、從宇宙大爆炸開始,以宇宙之名,為你鋪開一張zui強(qiáng)的太空知識(shí)網(wǎng),幫你輕松建立太空認(rèn)知體系框架,讓你在zui短時(shí)間內(nèi)掌握人類智慧精華。
4、這是寫給每個(gè)孩子的太空物理課,它用孩子理解的方式深入淺出的講解太空知識(shí),激發(fā)孩子們的想象力和求知欲,培養(yǎng)孩子的科學(xué)精神。
序
優(yōu)酷視頻《太空十講》并不是我第一次做的知識(shí)付費(fèi)節(jié)目,在此之前,知乎邀請(qǐng)我做了音頻節(jié)目《淼懂物理學(xué):理解世界的極簡(jiǎn)指南》。不過(guò),優(yōu)酷邀請(qǐng)我做節(jié)目的時(shí)間是2018年夏天,比知乎邀請(qǐng)我晚不了多少。那時(shí),優(yōu)酷計(jì)劃做的是《科幻中的科學(xué)》。
我對(duì)科幻并不陌生。2013年我就開始動(dòng)手寫《〈三體〉中的物理學(xué)》了,這本書拖了一年才出版。再后來(lái),我在超星視頻做了給大學(xué)生的通識(shí)課——《科幻中的物理學(xué)》。因此,我才期待和優(yōu)酷的合作。
后來(lái),優(yōu)酷改變了計(jì)劃,原因是它做了科技綜藝——《挑戰(zhàn)吧!太空》,所以把我的視頻節(jié)目改成了《太空十講》,這算是優(yōu)酷知識(shí)付費(fèi)比較早期的作品了。最近,《太空十講》經(jīng)常榮登知識(shí)付費(fèi)節(jié)目排名的榜首。于是,我就發(fā)出了疑問(wèn):為什么大家都喜愛(ài)太空?
為了回答這個(gè)問(wèn)題,我從一個(gè)真實(shí)的故事講起。
大約75000年前的一天,印度尼西亞的多巴火山爆發(fā),這使很多火山灰進(jìn)入了大氣的平流層。這些火山灰造成了類似小行星撞地球的“冬天”,大批植物死亡。這次災(zāi)難還蔓延到我們智人祖先生活的非洲,同樣,這里的大批植物和動(dòng)物也死了,包括我們祖先賴以生存的那些野生植物和動(dòng)物。很多人都死了,只有極少人幸存下來(lái)。于是,這些幸存的人不斷往非洲以外遷徏,就這樣,這些無(wú)奈的冒險(xiǎn)家成為日后布滿整個(gè)地球的智人的祖先。
這個(gè)故事來(lái)源于科學(xué)家對(duì)現(xiàn)代智人基因的研究。科學(xué)家驚訝地發(fā)現(xiàn),所有智人的基因差別特別小,任何兩個(gè)黑猩猩基因之間的差別大于整個(gè)人類基因之間的差別。
現(xiàn)在,我們可以設(shè)想,未來(lái)總有一天會(huì)出現(xiàn)艾薩克·阿西莫夫的科幻小說(shuō)《基地》中描寫的景象:整個(gè)銀河系布滿了智慧生命,而他們遙遠(yuǎn)的家園正是卡爾·薩根描述的“暗淡藍(lán)點(diǎn)”— 地球。
終歸有一天,我們不得不離開地球。也許是因?yàn)榈厍蚧鹕饺罕l(fā),也許是因?yàn)樾⌒行亲驳厍。哪怕我們的科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)到可以控制火山、小行星,然而不到50億年之后,太陽(yáng)要成為紅巨星,這時(shí)候地球?qū)⒉辉龠m宜我們居住,所以我們要離開地球。晚離開不如早離開,所以,人類在20世紀(jì)50年代開始進(jìn)入航天時(shí)代。
我國(guó)呢?2004年,我國(guó)開始“嫦娥”探月工程,計(jì)劃2025年將宇航員送上月球。2020年,我國(guó)將開啟探索火星的計(jì)劃。也許,我們每一個(gè)人的基因里都植入了對(duì)太空的向往。
卡爾·薩根說(shuō)過(guò):“如果我們的生存大計(jì)受到威脅,探索其他的世界將是我們的基本責(zé)任!绷硗猓畈欢嗪退_根同時(shí)代的科幻作家拉里·尼文說(shuō):“恐龍滅絕是因?yàn)樗鼈儧](méi)有太空項(xiàng)目,如果我們因?yàn)闆](méi)有太空項(xiàng)目而滅絕,那就是自取滅亡。”
當(dāng)然,太空也是一個(gè)十分險(xiǎn)惡的地方,這也是《太空十講》 的主要內(nèi)容。如何在太空生存?如何進(jìn)食?如何方便?……你將 在本書中找到答案。
過(guò)去20多年,科學(xué)家通過(guò)種種手段尋找一類叫“超級(jí)地球”的系外行星,他們成功了。在已經(jīng)找到的4000多顆系外行星中,不乏類似地球的行星。
隨著科技的發(fā)展,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多的適合人類移民的地方。當(dāng)然,我們也許不會(huì)像好萊塢科幻電影演繹的那樣,成群結(jié)隊(duì)地乘坐飛船移民;也可能不會(huì)像《流浪地球》里那樣,“駕駛”地球離開太陽(yáng)系。我們更有可能的是將人類的基因送到“超級(jí) 地球”。
李淼
2019 年 7 月 9 日于北京燕歸園
李淼,中山大學(xué)天文與空間科學(xué)研究院院長(zhǎng)、教授,國(guó)家基金委杰出青年基金獲得者,中國(guó)科學(xué)院“百人計(jì)劃”入選者,新世紀(jì)百千萬(wàn)人工程入選者。
1982年畢業(yè)于北京大學(xué)天體物理專業(yè),1984年在中國(guó)科技大學(xué)獲理學(xué)碩士學(xué)位。1989年赴丹麥哥本哈根大學(xué)波爾研究所學(xué)習(xí),1990年獲哲學(xué)博士學(xué)位。
2012年從科學(xué)研究轉(zhuǎn)向科普和教育,著有《給孩子講量子力學(xué)》《<三體>中的物理學(xué)》《越弱越暗越美麗》《想象另一種可能》等科普暢銷書;在喜馬拉雅、博雅小學(xué)堂、知乎、優(yōu)酷等平臺(tái)開設(shè)了廣受歡迎的音頻、視頻節(jié)目,優(yōu)酷視頻《太空十講》入選“國(guó)家廣電總局2019年度優(yōu)秀網(wǎng)絡(luò)視聽專題節(jié)目”“中宣部‘學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)app’網(wǎng)絡(luò)視聽展播節(jié)目”
目 錄
第一講 太空生活大揭秘 03
太空中我們?nèi)绾纬院韧鏄?lè)?
前往太空,有哪些潛在的危險(xiǎn)?
宇航員從太空回來(lái)后,身體會(huì)發(fā)生哪些變化?
第二講 生命真的源于一場(chǎng)大爆炸嗎 19
人類誕生前,最初籃球大的宇宙從何而來(lái)?
為什么用微波爐來(lái)解釋宇宙大爆炸?
宇宙的一切源于一團(tuán)氣體?
第三講 宇宙中的可見物有多少 33
在未知黑暗中,是否會(huì)存在我們不知道的神秘物質(zhì)?
那些我們看不見的暗物質(zhì)和暗能量是怎么回事兒? 時(shí)空彎曲和引力波又是如何形成的?
第四講 失重原理和《火星救援》的啟示 51
關(guān)于失重和火星生活你了解多少?
在太空失重后,我們會(huì)怎樣?
電影《火星救援》,給我們?cè)鯓拥膯⑹荆?br /> 第五講 經(jīng)典物理學(xué)的大顛覆——量子力學(xué) 65
真實(shí)的量子世界是什么樣的?
為什么我們說(shuō)量子力學(xué)是對(duì)經(jīng)典物理學(xué)的顛覆?
人的自由意志和量子有關(guān)嗎?
第六講 關(guān)于外星文明的一些猜想 79
科學(xué)家是怎樣衡量地外文明的?
如果真的有外星人,他們會(huì)長(zhǎng)什么樣子呢?
我們應(yīng)該用什么語(yǔ)言和外星人溝通呢?
第七講 時(shí)間旅行指南 91
時(shí)間旅行真的可能嗎?
電影《星際穿越》帶給我們什么啟示? 時(shí)間穿梭又有哪些悖論和猜想呢?
第八講 《三體》與現(xiàn)實(shí)宇宙 109
《三體》里眾多的科學(xué)推定和假想,真的有科學(xué)依據(jù)嗎?
黑暗森林法則的合理性有多少?
降維打擊可能嗎?
第九講 物理學(xué)家眼中的世界末日 121
在物理學(xué)家眼中,宇宙的終極命運(yùn)將會(huì)怎樣?
如果有一天,末世真的降臨,人類又能做些什么?
物理學(xué)家眼中的世界末日是什么樣子的?
第十講 探索宇宙的未解之謎 133
真的存在宏觀微觀大一統(tǒng)的物理理嗎? 宇宙真的有邊界嗎?
平行宇宙真的存在嗎?
尾聲 宇宙盡頭 147
宇宙真的有邊界嗎?
宇宙的盡頭之外是什么?
人類時(shí)間旅行的夢(mèng)想,能否最終實(shí)現(xiàn)?