版權：來(lái)源 智先生 ID:zhixiansheng510 有幸與你見(jiàn)證這個(gè)時(shí)代！
不想聊金融！我想和您聊聊宇宙。。。
要想深入地了解宇宙，對物理和天文的門(mén)檻很高，許多知識會(huì )生澀難懂，如奇點(diǎn)、熵增、相對論和紅移等，但不妨礙普通人的基本科普。
給我挺大感觸的是，當下人包括我身邊的親戚朋友，對宇宙的理解僅停留在每年的中秋節，抬頭仰望著(zhù)月亮和星星，就能腦補出心中的宇宙。
在生活的壓力下，人們無(wú)暇顧及星辰大海，因為不能帶來(lái)實(shí)際效益，茍且于眼前，不時(shí)看看詩(shī)和遠方，僅此而已。
谷歌創(chuàng )始人拉里佩奇就坦言， 美國宇航局是谷歌最強的競爭對手。即使谷歌極力描繪前景和夢(mèng)想，給工程師開(kāi)高工資、期權和股權，但是美國宇航局的夢(mèng)想更為誘人，是面向整個(gè)宇宙，把最優(yōu)秀的人才都吸引走了。
我不會(huì )將夢(mèng)想寄托在宇宙上，但可以讓你了解宇宙的一些真相。（以下圖文較長(cháng)，我盡量講得通俗易懂）
仰望星空，我們能看到宇宙的浩瀚歷史
我們知道，光的速度是30萬(wàn)公里/秒，它一年走過(guò)的距離被稱(chēng)為光年。以當前人類(lèi)最快的飛行器，也要行駛大約16000年，才抵得上一光年的距離。
當月亮圍著(zhù)地球轉、地球圍著(zhù)太陽(yáng)轉時(shí)，其實(shí)太陽(yáng)也在公轉，它率領(lǐng)著(zhù)整個(gè)太陽(yáng)系，繞著(zhù)銀河系的中心轉，轉一圈需要2.5億年。
銀河系
銀河系大約有1000億個(gè)恒星，絕對的大哥級別，而太陽(yáng)系只是渺小的其中一個(gè)小弟。
銀河系的直徑有10萬(wàn)光年，如果在銀河系的另一端有生物在用望遠鏡看地球，那么能看到10萬(wàn)年前的地球景象，那時(shí)居住著(zhù)尼安德特人。
若要探索宇宙更遙遠的地方，人類(lèi)需要借助各種望遠鏡，如定居太空的哈勃望遠鏡：
哈勃望遠鏡曾將它的鏡頭對準夜空里的一個(gè)小角落，并將這個(gè)視角保持了4個(gè)月，盡其所能觀(guān)測那里的所有光亮：
下面是哈勃所拍攝到的：
這張圖里每一個(gè)亮點(diǎn)都代表一個(gè)星系，大約有1000多個(gè)。
這些星系距離地球至少130億光年。換言之，我們橫跨了130億年的宇宙歷史，追溯至宇宙誕生的8億年后，進(jìn)行了一場(chǎng)“時(shí)空倒流”。
哈勃觀(guān)測的這片區域，星系數量在整個(gè)宇宙其實(shí)微乎其微?？茖W(xué)家曾估算，人類(lèi)能觀(guān)察到的星系大概有1000億個(gè)，每個(gè)星系都有大約一萬(wàn)億個(gè)像太陽(yáng)的恒星，更有數之不盡的行星。
草帽星系，距離地球2930萬(wàn)光年
因為距離太遠，即使有些星系已經(jīng)被毀滅了，我們也觀(guān)察不到。因此曾有人舉出一個(gè)荒誕的猜測：是否存在宇宙已經(jīng)毀滅了，但我們還沒(méi)看到的可能？
即使是離地球最近的一顆恒星：比鄰星，距離也達到4.24光年。雖然科學(xué)家在那里發(fā)現了一顆宜居的行星，我們坐飛船過(guò)去仍然要7萬(wàn)年。
比鄰星
因為宇宙浩瀚無(wú)邊，所以我們看到的一切事物，都屬于過(guò)去：
我們看到的只是1.3秒前的月亮，8分鐘前的太陽(yáng)，100年前的北斗七星和250萬(wàn)年前的仙女座。
在這個(gè)世上，只有兩樣東西能讓我們的心靈感到深深的震撼，一是我們頭上燦爛的星空，二是內心崇高的道德法則。
人類(lèi)在宇宙太孤獨了
人類(lèi)從誕生到進(jìn)化，這個(gè)過(guò)程艱難而漫長(cháng)。
《鋼煉》里說(shuō)到人的組成：“水35升、碳20公斤、氨水4升、石灰1.5公斤、磷800克、鹽250克、硝石100克、硫磺80克、氟7.5克、硅3克、鐵5克、還有適量的十五種元素，以一個(gè)標準的成年人來(lái)計算的話(huà)，這就是人體的構成物質(zhì)。”
我們將人體的靈魂意識都排除在外，僅討論組成人體所需的物質(zhì)元素，如碳氮氧氟，就要經(jīng)過(guò)恒星無(wú)數次的燃燒鍛造形成。
如果把宇宙的歷史看成年歷，那么從1月1號開(kāi)始計算，人類(lèi)處于以下的進(jìn)程：
1月1日：宇宙大爆炸，氫是最基礎的元素。
1月10號：氫因引力坍縮而被點(diǎn)燃，形成第一批恒星。
1月13號：恒星開(kāi)始劇變，形成第一批小星系，碳氮氧硅鐵等元素越來(lái)越多。
3月15號：銀河系誕生
8月31號：太陽(yáng)誕生
9月21號：地球生命開(kāi)始誕生
11月9號：生命開(kāi)始呼吸、移動(dòng)
12月17號：海洋生物開(kāi)始登陸陸地
12月28號：第一朵花開(kāi)始綻放
12月30號早上6點(diǎn)24分：小行星撞擊地球
12月31號最后一小時(shí)：人類(lèi)出現
12月31號23點(diǎn)59分46秒：人類(lèi)所有記載的歷史，只有14秒。
盡管人類(lèi)的科技日新月異，也僅僅登陸過(guò)月球，造訪(fǎng)過(guò)金星火星土衛六而已。
從月球上看地球，能看到完整的形狀：
月球看地球
在土星附近看地球，已經(jīng)成為一個(gè)小光點(diǎn)了：
土星看地球
在海王星附近看地球，你不認真看，都發(fā)現不了地球的蹤影：
海王星看地球
孤零零的人類(lèi)，為了尋找地外文明，從未停止過(guò)探索的熱情。
NASA在1972年發(fā)射了先驅者10號，它成功越過(guò)小行星帶，近距離觀(guān)測木星的飛行器，但由于電力不足，已失去了聯(lián)系。
先驅者10號
目前飛得最遠的是旅行者一號，在1977年9月5日發(fā)射，于2014年離開(kāi)太陽(yáng)系，飛向了別的恒星。
旅行者一號
它帶走了一張12英寸的金唱片，里面包括 55 種語(yǔ)言錄制的問(wèn)候語(yǔ)，內容是“行星地球的孩子（向你們）問(wèn)好”，以及一個(gè)90分鐘的聲樂(lè )集錦和 27 首世界名曲。
金唱片
旅行者1號的命運和前輩沒(méi)什么區別，等待它的最終命運是電力被耗光，冰冷地漂浮在星際空間中。
旅行者1號收錄了美國總統卡特的問(wèn)候音頻，但是外星人最先看到的地球人，很可能是希特勒本尊。
希特勒
1936年納粹德國的奧運會(huì )開(kāi)幕式中，當時(shí)的電視直播頻率低于50MHz，電視信號的頻率能通過(guò)地球的電離層反射，抵達太空。
當時(shí)的電視直播
如今，在超過(guò)81光年遠的地方，信號因為電量過(guò)低而被分散，可能被潛在的外星生物所探測到。
相較于宇宙的浩瀚歷史，人類(lèi)綻放的時(shí)間極其短暫，在宇宙中是否存在其它生命呢？
天文學(xué)家苦苦尋覓多年，依然沒(méi)有發(fā)現一絲生命跡象，但是卻發(fā)現了“地外文明”的痕跡：如恒星KIC 8462852：
恒星KIC 8462852
這個(gè)恒星比太陽(yáng)更熱更亮，距離地球有1480光年，在持續的觀(guān)測中，圍繞著(zhù)它旋轉的一顆行星十分反常，引起了人們的注意。
通常來(lái)說(shuō)，行星圍繞著(zhù)恒星旋轉，當轉到恒星的前面時(shí)，會(huì )遮擋一部分光源，大約有1%，且光變曲線(xiàn)很有規律，呈現對稱(chēng)性，就像下圖：
行星的遮擋面積對稱(chēng)分布
但是這顆恒星有很高的占用，在觀(guān)測的第800天達到15%，1500天的時(shí)候達到了22%，觀(guān)測如下：
不規則的光變曲線(xiàn)
從來(lái)沒(méi)有任何一顆恒星會(huì )有這種狀況，科學(xué)家在排除儀器故障、彗星撞擊、塵埃遮擋等原因后，美國天文學(xué)家戴森提出了一個(gè)猜測：有外星文明將這顆行星包裹起來(lái)，用來(lái)開(kāi)采恒星的能量。
這就是著(zhù)名的“戴森球”，也被稱(chēng)為人造天體理論，它很可能長(cháng)成這樣：
戴森球
或者是這樣：
卡爾達肖夫指數曾劃分了宇宙文明的等級：
一級文明是指可以控制利用一個(gè)星球，如地球；
二級文明是指可以控制利用一個(gè)恒星，如太陽(yáng)系；
三級文明是指可以控制利用一個(gè)星系，如銀河系。
目前人類(lèi)仍需上百年才能達到一級文明水平，也就是完全掌握地球的所有資源，并能控制地震海嘯等災難。
而這顆“戴森球”的建筑面積比太陽(yáng)還大，它控制恒星來(lái)開(kāi)采能源，或許僅僅只是一處礦場(chǎng)，其背后的文明已經(jīng)進(jìn)入二級文明水平。
我們只是觀(guān)測到它1481年前的模樣，如今是什么規模，我們不得而知。
慶幸的是，宇宙的廣袤無(wú)垠，讓人類(lèi)得以孤獨地生存，為繁衍發(fā)展提供一份安全感。
因為距離遙遠，等外星文明真正來(lái)訪(fǎng)地球時(shí)，我們或許已經(jīng)做好充足的準備了。
越了解宇宙，我們就越不懂宇宙
從哥白尼提出日心說(shuō)，到伽利略自制天文望遠鏡、力學(xué)和相對論的誕生，再到蘇聯(lián)發(fā)射第一艘載人飛船“東方一號”，人類(lèi)對宇宙的探索熱情從未停止，但是卻帶來(lái)更多的困惑和不解。
一、暗物質(zhì)
暗物質(zhì)魅影
隨著(zhù)對宇宙的深入了解，人們發(fā)現在理論上，應該有一種看不見(jiàn)的物質(zhì)，彌漫于浩瀚宇宙之中。
因為有了引力的存在，地球才會(huì )圍繞太陽(yáng)公轉，太陽(yáng)系才會(huì )圍繞銀河系公轉，這個(gè)不難理解。
但是研究發(fā)現，星球之間的引力，是無(wú)法抵消高速旋轉時(shí)的離心力，所以這里有看不見(jiàn)的物質(zhì)，將星球約束在相應的軌道上，這就是暗物質(zhì)。
UGC 447星系主要由暗物質(zhì)構成，使其成為搜尋和研究暗物質(zhì)的首選星系
更驚人的發(fā)現是，這種暗物質(zhì)，它占據了宇宙96%的物質(zhì)含量，人類(lèi)可見(jiàn)的只占宇宙總物質(zhì)量的5%。 但是暗物質(zhì)肉眼卻不可見(jiàn)，想找它出來(lái)十分困難。
二、宇宙不是黑色的
我們所觀(guān)察到的宇宙，都是以下這樣：
但是在可見(jiàn)宇宙中，遍布著(zhù)上千億個(gè)星系，理論上我們無(wú)論望向天空的哪個(gè)位置，都應該有繁多的星系發(fā)光，夜空應該是很明亮的。
德國天文學(xué)家?jiàn)W伯斯也提出這樣的疑惑，他的解釋是：宇宙中存在氣體和塵埃，阻擋了光線(xiàn)，所以不是所有星系的光都能到達地球。
但是這個(gè)解釋有誤，即使星系被塵埃和氣體阻擋，它們也會(huì )以電磁波的形式輻射能量，依然會(huì )讓宇宙變亮。
也有人提到，或許有些星系離我們太遠，再等等就能看到光了。但是根據宇宙膨脹說(shuō)理論，我們即使等到滄海桑田、板塊位移，夜空也不會(huì )亮如白晝。
這是由于我們身處的宇宙，它的每一處空間都在往外膨脹。
距離越近的物體，由于引力的作用，可以抵抗空間膨脹：如地球和太陽(yáng)可以緊密相連，不會(huì )分開(kāi)；但是銀河系和百萬(wàn)光年以外的星系，互相沒(méi)有引力作用，兩個(gè)星系將會(huì )離得越來(lái)越遠。
越是靠近宇宙膨脹邊緣的星系，遠離我們的速度就越快，甚至超過(guò)了光速，導致發(fā)出的光，我們一直接收不到。這就是我們肉眼所看的宇宙，為何是黑色的。
在宇宙空間中，彌漫著(zhù)大爆炸后的光，并且因為膨脹而紅移成微波。如果你有看得見(jiàn)微波的望遠鏡，對著(zhù)星空掃描，就可以得到下面的圖畫(huà)：
微波中的宇宙
原來(lái)，夜空是明亮的，只是我們看不見(jiàn)，需要借助儀器，才能觀(guān)察到另一部分的宇宙。
三、宇宙大撕裂
現在我們能觀(guān)察到最遠的可視宇宙半徑是138億光年，但是宇宙在不斷地膨脹，半徑已經(jīng)達到466億光年。
一個(gè)很悲傷的事實(shí)是：大部分的宇宙我們是永遠看不到，也永遠無(wú)法到達的。
此外，更殘忍的事實(shí)是：因為宇宙膨脹在不斷加速，銀河系會(huì )變成孤獨的星系，直到有一天太陽(yáng)和月球都會(huì )離我們而去，你抬頭再也看不見(jiàn)任何星星，那時(shí)候所有的星球都會(huì )分崩離析，宇宙陷入死寂之中。
這就是科學(xué)家設想的宇宙末日之一：大撕裂。
四、玻爾茲曼大腦
要想知道這個(gè)大腦是什么玩意，首先我們應該理解什么是熵。
舉個(gè)例子，天空有大量的冰塊，在大自然的塑造下，有無(wú)數種奇形怪狀的組合，這就說(shuō)明南極的冰無(wú)序，熵值很高。
但是要想將冰塊自然地形成哈爾濱冰雕，估計過(guò)上千百年，才有類(lèi)似的形狀出現，所以冰雕的組合有序，熵值很低。
且冰雕的存在注定很短暫，它必然隨著(zhù)時(shí)間，變成無(wú)序的冰塊，導致熵值變高。
因此，宇宙也是從有序趨向于無(wú)序，并最終滅亡，甚至一切事物都是從有序趨向于無(wú)序，這就是熵增原理。
由此可推論，人類(lèi)形成的條件極為苛刻，因為熵值很低，但是在宇宙有序的狀態(tài)下，雖然產(chǎn)生生命的概率很低，但是仍可能發(fā)生。
這時(shí)候玻爾茲曼大腦就跳出來(lái)了，說(shuō)它只是一個(gè)簡(jiǎn)單的大腦，相對于人體來(lái)說(shuō)，在宇宙中出現的概率更大。雖然這種大腦的壽命只有短短一瞬間，然后就消失，但不是沒(méi)有這種可能。
奧地利物理學(xué)家玻爾茲曼
因此目前不排除在某個(gè)星空中，會(huì )有一顆和行星那么大的腦袋漂浮著(zhù)（或者是其它形狀，只要有發(fā)揮意識的資格都可以）
它不斷地思索著(zhù)“我是誰(shuí)”等哲學(xué)問(wèn)題，并發(fā)揮著(zhù)遠超人類(lèi)思考極限的能力去思考，甚至會(huì )嘗試構建人類(lèi)的世界體系。
五、許多星球的環(huán)境遠惡劣于地球
柯洛7b行星
柯洛7b距離地球有480光年。它沒(méi)有自轉能力，朝向太陽(yáng)的一面形成巨大的熔巖湖，溫度高達2600度，背面暗淡無(wú)光，溫度低至零下200度。
由于炙熱的高溫，巖石熔化并且沸騰，像水那樣蒸發(fā)，在天空冷凝成巖石云。然后在較冷的半球以巖漿的形式下雨，巖漿在抵達地面前就會(huì )凝固成巖石，可謂真正的巖石雨。
HD189773 b行星
HD189773 b是一顆距離我們63光年的系外行星，看上去和我們地球很像。
唯一恐怖的地方是，這顆行星的大氣是由硅酸鹽和玻璃構成，下的是玻璃雨，且風(fēng)速達到時(shí)速8700公里/小時(shí)，是音速的7倍。
開(kāi)普勒-16b
開(kāi)普勒-16b位于天鵝座，它圍繞著(zhù)雙恒星系統運行，相當于有兩個(gè)太陽(yáng)一起日出日落，氣候十分炎熱。
HD131399 Ab行星
HD131399 Ab行星更厲害了，它同時(shí)圍繞著(zhù)三顆太陽(yáng)運行，公轉一周需要550地球年。
海洋行星格利澤1214b
海洋行星格利澤1214b是一顆被海洋完全包圍的行星，地球的海洋深度不到11千米，里面生物就很可怕了，而這顆星球的水深達到數百千米。
行星KELT-9b
行星KELT-9b有木星大小，它1.5天就能公轉一周，表面溫度達到4300攝氏度，接近太陽(yáng)的表面溫度。
人是碳基生物，能適宜人類(lèi)的居住的行星環(huán)境十分少，但不代表著(zhù)不適合硅基生物、鐵基生物這類(lèi)“奇葩”的生命生存。
宇宙中永恒的美景
一對相互纏繞的星系，距離地球大約3億光年
兩個(gè)黑洞相撞，朝宇宙釋放出粒子噴流
經(jīng)典的創(chuàng )生之柱，然而在6000年前已經(jīng)被毀滅
萬(wàn)馬奔騰
偽超新星，它是銀河系中最大最詭異的恒星系統之一
雙宿雙棲，由四顆恒星組成
夢(mèng)幻三星，它包含三顆恒星，直接指向星云
馬頭星云
恒星工廠(chǎng)
英仙座流星雨
船底座星云
太空蓄水池，水量比地球海洋多140萬(wàn)億倍
企鵝護蛋
藍色煙霧：超新星爆炸留下的殘骸
木星的極光現象
螞蟻星云
船底座星云博克球狀體
宇宙中最不能理解的，恰恰是宇宙可以被理解。
雖然人類(lèi)在宇宙中渺小如塵埃，但是正因為人類(lèi)有生命，有情感寄托，有著(zhù)自己的人生追求，這在浩瀚無(wú)垠的宇宙中都具有無(wú)可替代的意義。
每當陷入迷茫無(wú)助，無(wú)路可走時(shí)，不妨仰望星空，或許就會(huì )少一絲對未知的恐懼，多一分對未來(lái)的從容。
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