這個(gè)系列只講能歸到一個(gè)專題的，不能歸為一個(gè)專題的日后以其他方式嘗試總結(jié)串線。我以前用過(guò)一種愚蠢的辦法，就是我的筆記看完就刪掉，強(qiáng)迫自己記憶，這個(gè)辦法過(guò)于愚蠢，不像個(gè)地球人。所以這也催發(fā)了云端存儲(chǔ)的必要性。很多東西你藏著掖著最后發(fā)現(xiàn)你就只剩那點(diǎn)兒東西了，我們還是年輕人，不至于抱著僅剩的那點(diǎn)文化知識(shí)固步自封，開(kāi)放一些會(huì)激發(fā)更多創(chuàng)造力。

《費(fèi)恩曼物理學(xué)講義》1.原子

每一個(gè)原子都有它的確定位置。如果原子較少，密度足夠低，那壓力正比于密度。

緩慢壓縮氣體，氣體的溫度會(huì)升高。而緩慢膨脹，氣體的溫度會(huì)降低。

固體與液體的差別在于：在固體中，原子以晶體陳列的方式排列著。因此在冰內(nèi)存在著一定的對(duì)稱性，這就是為什么雪花的性狀是六邊形。

許多簡(jiǎn)單的物質(zhì)在融化時(shí)都要膨脹，因?yàn)樵诠腆w的晶體結(jié)構(gòu)中，原子密集堆積。當(dāng)融化時(shí)，要有更多空間供源原子活動(dòng)，但是像水那樣，開(kāi)放結(jié)構(gòu)則會(huì)坍塌。

冰的原子是在不斷地?fù)u晃、振動(dòng)著，當(dāng)提高溫度，振動(dòng)幅度就越大，直到離開(kāi)原來(lái)的位置，這稱為熔解。當(dāng)降低溫度，振動(dòng)越來(lái)越小。

一個(gè)分子能離開(kāi)水面是由于它偶然多了一些能量，使它擺脫臨近分子的吸引。

碳氧結(jié)合是非常劇烈的，所有靠近他們的原子都吸收能量，因此有了大量分子運(yùn)動(dòng)的能量——?jiǎng)幽堋＿@就是燃燒。某些情況下，熱量太大而發(fā)出了光，這就產(chǎn)生了火焰。

微粒在不停地跳動(dòng)，這是原子碰撞的結(jié)果，被稱為布朗運(yùn)動(dòng)。

一切都由原子構(gòu)成。

具有同類相斥異類相吸性質(zhì)的就叫電荷。

化學(xué)性質(zhì)取決于核外電子數(shù)。

把負(fù)電荷放到一個(gè)空間里，它就會(huì)感受到一個(gè)作用力，這種力的潛在可能性就是電場(chǎng)。于是，電荷產(chǎn)生電場(chǎng)；電荷在電場(chǎng)中受到力的作用。

電磁場(chǎng)能傳送各種波，包括光波和電磁波，這些振蕩的波可以有頻率，不同的波區(qū)別就在于頻率。

如果頻率提高，我們即可見(jiàn)它。如果再高，就得到x射線，一種頻率極高的光。再高，得到y(tǒng)射線。

量子力學(xué)有許多觀點(diǎn)。一個(gè)定則是：不可能既知道某個(gè)粒子的位置又知道它運(yùn)動(dòng)得多快，動(dòng)量的不確定性與位置的不確定性是并協(xié)的，兩者的乘積是常數(shù)。

另一個(gè)觀點(diǎn)是，想要預(yù)言一件事是不可能的。

我們通常視為作為波的那些事物也具有粒子的特性，而粒子具有波的特性，這樣量子力學(xué)認(rèn)為不存在粒子和波的區(qū)別。

核素是指具有一定數(shù)目質(zhì)子和一定數(shù)目中子的一種原子。

同位素：具有相同質(zhì)子數(shù)，不同中子數(shù)的同一元素的不同核素互為同位素

我們回顧一下，原子的數(shù)量是由電子數(shù)量而不是原子核質(zhì)量決定的。

所有的酶都是蛋白質(zhì)，但不是所有的蛋白質(zhì)都是酶。蛋白質(zhì)是一系列不同的氨基酸，它們能相互組成形成鏈。

星體是同地球上一樣的原子組成的。

2、能量守恒及好多

一個(gè)物體的重力勢(shì)能即：重量*高度

開(kāi)普勒首先發(fā)現(xiàn)，每個(gè)行星沿一條橢圓曲線繞太陽(yáng)運(yùn)行，太陽(yáng)是橢圓的焦。他的第二個(gè)發(fā)現(xiàn)是，行星并不勻速繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)，而是接近太陽(yáng)較快，遠(yuǎn)離太陽(yáng)較慢。第三個(gè)定律是，如果拿兩個(gè)行星的軌道周期和軌道大小比較，則周期與軌道 的3\2次方成正比。

伽利略發(fā)現(xiàn)慣性定律，牛頓使它更明確。根據(jù)開(kāi)普勒第三定律，行星越遠(yuǎn)，作用力越弱，那么他推斷，每個(gè)行星都在用一個(gè)力拉住自己的月球，所以他提出了，每個(gè)物體都吸引任何其他物體。

潮汐的實(shí)際過(guò)程如下：月球?qū)Φ厍蚝退奈谥行氖瞧胶獾?，但是靠近月球的水被拉的程度要比平均值大，而離月球較遠(yuǎn)的水比平均值小，此外，水能流動(dòng)，地球卻不能。

物體的重量正比于它的質(zhì)量，這種質(zhì)量是慣性的一種量度。對(duì)于較重的物體，重力作用應(yīng)當(dāng)正好以恰當(dāng)?shù)谋壤黾?，所以兩個(gè)物體仍將一起作圓周運(yùn)動(dòng)。如果一個(gè)物體包含另一個(gè)物體，那么它們將完全平衡，不會(huì)離開(kāi)。

在愛(ài)因斯坦相對(duì)論中，任何具有能量的東西也具有質(zhì)量——即使是光，由于它有能量，也具有質(zhì)量。當(dāng)一束帶有能量的光經(jīng)過(guò)太陽(yáng)附近，它將受太陽(yáng)吸引，所以光并不是沿直線，而是被彎曲了的。

簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)：隨時(shí)間按余弦（或正弦）規(guī)律的振動(dòng)

三體問(wèn)題：假如有兩個(gè)天體繞太陽(yáng)運(yùn)行，使天體總數(shù)是三個(gè)，那么分析法是無(wú)法得出運(yùn)動(dòng)公式的。

牛頓三大定律

作用力等于反作用力

合力=質(zhì)量·加速度

用鋼這樣的高彈性材料制成一些碰撞物體，再用彈簧緩沖器，有可能使碰撞中產(chǎn)生的熱和振動(dòng)很小，于是彈回速度實(shí)際上等于初始速度，這稱為彈性碰撞。我們可以說(shuō)它們碰撞后的速度相等是動(dòng)能守恒，速率相等是動(dòng)量守恒。

法向力在物理學(xué)中,是一股垂直于物體接觸面的力。

贗力（慣性力）永遠(yuǎn)與質(zhì)量成正比，重力也如此。因此，可能重力就是一種贗力。或許說(shuō)，引力就是由于我們沒(méi)有正確的坐標(biāo)系引起的。

引力場(chǎng)是變化的，在不同的地方引力場(chǎng)的方向和強(qiáng)度都不同。

在引力場(chǎng)中，環(huán)繞任何封閉路徑運(yùn)行一周所作的功為0.

定理：一個(gè)物體的動(dòng)能變化率=作用于該物體的力所消耗的功率

生理上的描述：動(dòng)物有兩種肌肉，一種叫橫紋肌和骨骼肌，例如手臂上的肌肉，可以控制。另一種稱為平滑肌，如腸道的肌肉，在長(zhǎng)時(shí)間負(fù)荷下，它仍可以保持一種姿勢(shì)而不疲勞。

為什么我們要計(jì)算功？答案是因?yàn)樽饔糜谝粋€(gè)質(zhì)點(diǎn)的合力對(duì)質(zhì)點(diǎn)所作的功，恰好等于該質(zhì)量動(dòng)能的變化。

如果只受保守力的作用，則動(dòng)能T+勢(shì)能U=恒量。

3.相對(duì)論和各派物理

類空間隔：兩事件之間不可能用低于光速的信息進(jìn)行聯(lián)系”

動(dòng)量的三個(gè)分量和作為時(shí)間分量的能量一起變換，就構(gòu)成一個(gè)“四維矢量”

兩個(gè)結(jié)論，第一，假如外力為0，物體在真空中漂移，它可以做各種運(yùn)動(dòng)，但是它的質(zhì)心將以一個(gè)恒定的速度運(yùn)動(dòng)。

波長(zhǎng)在可變光譜中變化時(shí)，光明顯從紅色變到紫色。

為什么玻璃中有電荷的運(yùn)動(dòng)？我們知道所有的物質(zhì)都由原子組成，當(dāng)源的電場(chǎng)作用在這些原子上時(shí)，就驅(qū)動(dòng)電子上下運(yùn)動(dòng)，因?yàn)閷?duì)電子施加了作用力，而運(yùn)動(dòng)的電子就產(chǎn)生場(chǎng)——成為新的輻射子。

光通過(guò)角膜進(jìn)入眼睛，在視網(wǎng)膜成像。然而視網(wǎng)膜不是絕對(duì)均勻的：在我們的視場(chǎng)中心有一個(gè)斑點(diǎn)，當(dāng)我們要仔細(xì)地觀察物體時(shí)就使用這個(gè)斑點(diǎn)，在這里我們有最大的視覺(jué)敏銳度，它叫做中央凹或者黃斑。視網(wǎng)膜上還有一個(gè)斑點(diǎn)，存在著輸送各種信息的神經(jīng)，那是盲點(diǎn)，沒(méi)有視網(wǎng)膜的敏感部分。

密集在視網(wǎng)膜外周的感光細(xì)胞叫視桿細(xì)胞；靠近中央凹處，除了視桿細(xì)胞外，我們還看到視錐細(xì)胞。

解釋下眼睛的暗適應(yīng)：在亮光中，視桿細(xì)胞的靈敏度非常低，但在黑暗中，它們逐漸提高了光感知的能力。也就是在黑暗中，我們把看到光和色彩的視錐細(xì)胞轉(zhuǎn)移到了適應(yīng)黑暗的視桿細(xì)胞。而視桿細(xì)胞對(duì)藍(lán)色的感光比視錐細(xì)胞好，視錐細(xì)胞能看到如深紅色，視桿細(xì)胞卻絕不可能看到。所以對(duì)視桿細(xì)胞來(lái)說(shuō)，紅色是黑色的。在黑暗中，藍(lán)色比紅色更亮一些。這就叫普爾基涅效應(yīng)。

蜜蜂視覺(jué)是說(shuō)花朵的顏色是為蜜蜂而設(shè)計(jì)的，蜜蜂所看到的顏色，其實(shí)花朵所反射給它的顏色。另一個(gè)有趣的方面的是，蜜蜂觀察一小片藍(lán)天，而不用看到太陽(yáng)，就能知道太陽(yáng)的方向。因?yàn)槊鄯鋵?duì)偏振光相當(dāng)敏感，而天空的散射光是偏振的。

光子攜帶的動(dòng)量反比于它的波長(zhǎng)。

我們希望強(qiáng)調(diào)經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)一個(gè)重要的差別：即是我們不可能精準(zhǔn)預(yù)言要發(fā)生什么，只能預(yù)言可能性！

普朗克常數(shù)：在物理學(xué)中用以描述量子大小。

不確定性保護(hù)著量子力學(xué)，海森堡認(rèn)識(shí)到，如果以更高的準(zhǔn)確度同時(shí)測(cè)出動(dòng)量與位置的話，量子力學(xué)大廈就將倒塌，所以他提出這一定是不可能的。

對(duì)一個(gè)短的波列，我們不可能規(guī)定一個(gè)唯一的波長(zhǎng)。由于波列的長(zhǎng)度有限，所以它的波數(shù)和東流都是不確定的。（波數(shù)是：原子、分子和原子核的光譜學(xué)中的頻率單位。符號(hào)為σ或v）

物理學(xué)中,干涉：是兩列及以上的波在空間中重疊時(shí)發(fā)生疊加從而形成新的波形的現(xiàn)象

埃：是晶體學(xué)、原子物理、超顯微結(jié)構(gòu)等常用的長(zhǎng)度單位,音譯為"埃

多普勒效應(yīng)：當(dāng)一輛救護(hù)車迎面駛來(lái)的時(shí)候，聽(tīng)到聲音越來(lái)越高；而車離去的時(shí)候聲音越來(lái)越低。它的主要內(nèi)容為物體輻射的波長(zhǎng)因?yàn)椴ㄔ春陀^測(cè)者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生變化。

首先，當(dāng)一個(gè)電子跑到離子內(nèi)，它們就組合成一個(gè)原子。同樣，每當(dāng)一個(gè)原子受到碰撞后，就會(huì)分離為一個(gè)離子和一個(gè)電子。這兩種比率應(yīng)該相等。如果每單位體積的電子數(shù)或離子數(shù)增加，這種比率就一定增加。

電離：物理上的電離是指不帶電的粒子在高壓電弧或者高能射線等的作用下，變成了帶電的粒子的過(guò)程。例如地球的大氣層中的電離層里的粒子就屬于這種情況。電離層中的粒子在宇宙中的高能射線的作用下，電離成了帶電的粒子。

4、熱力學(xué)

熱力學(xué)即起源于，工程師卡諾對(duì)如何制造最有效的熱機(jī)，這個(gè)問(wèn)題的分析。研究利用熱量做功的方式，是熱力學(xué)的開(kāi)端。

熱力學(xué)第一定律，能量守恒定律：如果對(duì)一個(gè)系統(tǒng)加熱并做功，那么它的能量將由于吸收熱量和對(duì)它做功而增加。

熱力學(xué)第二定律，熱量不能自動(dòng)從冷的物體流到熱的物體。

熱力學(xué)第三定律，在絕對(duì)零度時(shí)任何物質(zhì)的熵為0，即T=0時(shí)S值為0，因而我們可以得到其他任何點(diǎn)的熵。在可逆變化中，總熵不變。不可逆變化中，總熵不斷增加。

不值得對(duì)每件事情都花雙倍的精力——費(fèi)曼

我們來(lái)討論一下不可逆是從哪里來(lái)的：

我們知道一條定律指出熵始終是增加的。熱量總是從熱的物體流到冷的物體。

開(kāi)始的排列在某種含義上是有序的，由于碰撞產(chǎn)生的混雜，它變成無(wú)序。從有序的排列到無(wú)序排列的變化是不可逆性的起源。

這樣，對(duì)今天世界之所以高度有序的一個(gè)可能解釋是，這恰恰是一種僥幸。或許宇宙碰巧在過(guò)去發(fā)生了某種漲落，使得各種事物得以分開(kāi)，而現(xiàn)在它們正在重新混合。（這種理論認(rèn)為不可逆性是偶然事件）

我們?cè)噲D論證情況并非如此。

狄拉克曾語(yǔ)預(yù)言除電子外必定還有另一種稱為正電子的粒子，它們都服從一定的對(duì)應(yīng)法則：能量想等、質(zhì)量相等、電荷相反。但是，當(dāng)他們碰到一起時(shí)，就彼此湮沒(méi)而把所有質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量。

正電子被稱為粒子的反粒子。從狄拉克的論證可以看出，世界上所有粒子都有對(duì)應(yīng)的反粒子。

5、電磁學(xué)及量子力學(xué)（數(shù)量之少反映了我作為一個(gè)文科生，的確是沒(méi)怎么看懂）

簡(jiǎn)言之，電流和磁鐵都會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。

靜電學(xué)的兩定律，一個(gè)為通量正比于內(nèi)部電荷（高斯定律），另一個(gè)表明電場(chǎng)是勢(shì)的梯度。

我們知道，電場(chǎng)線必須與等勢(shì)面成直角。

物理學(xué)的一個(gè)基本定律：電荷是不滅的。我們說(shuō)電荷是守恒的，如果有一個(gè)凈電流從一個(gè)閉合面流出，則其內(nèi)部的電荷就相應(yīng)地減少。

流進(jìn)任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的電流之和必須為0.

我在豆瓣上對(duì)《費(fèi)恩曼物理學(xué)獎(jiǎng)講義》的短評(píng)是：雖然只看懂了30%，但我看懂的這30%，卻足以撼動(dòng)世界。

《存在之輕》維爾切克

普通的錯(cuò)誤只是把人引入死胡同，而深刻的錯(cuò)誤才導(dǎo)致知識(shí)的進(jìn)一步發(fā)展。任何人都會(huì)犯普通錯(cuò)誤，只有天才才會(huì)犯深刻錯(cuò)誤。

牛頓第零定律假設(shè)，質(zhì)量既不創(chuàng)生也不會(huì)被消滅，即質(zhì)量守恒。

《大眾天文學(xué)》

閃爍現(xiàn)象是由于我們頭頂?shù)目諝饬鲃?dòng)，干擾了恒星發(fā)出的光，使它們看起來(lái)美妙都微微位移了幾次。

北極星是天空中不變的點(diǎn)，夜夜皆然。

天空的運(yùn)動(dòng)是地球自轉(zhuǎn)的反射。

地球每天繞著軸線旋轉(zhuǎn)，但軸線本身會(huì)搖晃，它會(huì)花上26000年完成一圈，這種誤差就是歲差。兩千年的歲差，導(dǎo)致我們的星座和太陽(yáng)實(shí)際位置不符。

太陽(yáng)在空中走過(guò)的路徑被稱為黃道，它經(jīng)過(guò)的一系列星座被稱為十二宮。這些都是地球公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的映射，其他行星也大致沿黃道運(yùn)動(dòng)。

行星中面朝太陽(yáng)的一面稱為日照面或亮面，背對(duì)太陽(yáng)的一面稱夜面或暗面。

月相指的是在我們看來(lái)月亮是什么形狀，即從地球上看被照亮的部分有多少。明暗面的分界線，我們稱之為晝夜線。

月球大致每月環(huán)繞地球一周。

朔月：日、月、地三點(diǎn)一線；朔月時(shí)，月亮靠近太陽(yáng)，所以它在日出時(shí)升起，日落時(shí)落下，導(dǎo)致月亮很難被看到。

→凸?jié)M月→滿月→凹月→下弦→殘?jiān)隆吩拢x太陽(yáng)最近的點(diǎn)，而月球視角的所有地相與此相反）

《千億個(gè)太陽(yáng)》

1.序章

所以我們只要看到一顆大質(zhì)量的主序星，就知道它一定還沒(méi)有衰老。識(shí)別它到一個(gè)標(biāo)志是它的光度強(qiáng)；由于它的表面溫度高，它的光呈藍(lán)色。它們的年齡可能還不到100萬(wàn)年。

各個(gè)分立星團(tuán)都在繞它們的中心運(yùn)動(dòng)，這種自轉(zhuǎn)持久不衰，并在星際氣體云團(tuán)和塵埃云團(tuán)形成恒星時(shí)反而會(huì)增強(qiáng)。緊縮造成自轉(zhuǎn)加快，離心力增大。后者使云團(tuán)赤道區(qū)的引力減弱，使緊縮的云團(tuán)形狀變扁，最后變成一個(gè)旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)。

運(yùn)動(dòng)速度在視線方向的分量稱為視向速度，測(cè)量視向速度所依據(jù)的原理是多普勒效應(yīng)。

如果恒星的光線穿過(guò)一個(gè)玻璃棱鏡，就會(huì)由于不同頻率的光折射發(fā)生色散。頻率較高的藍(lán)光比頻率較低的紅光折射的更厲害。

恒星光譜的重要性在于恒星大氣中的原子吸收特定頻率這一特性。被吸收的光就在光譜線中表現(xiàn)為空缺，這些暗線稱為吸收線。

光是電磁波。光線所過(guò)中，電場(chǎng)強(qiáng)度周期性變化。

2.恒星

恒星的三種類型

正常恒星：平均密度每立方厘米0-10克

白矮星：表面溫度很高，輻射白光，直徑很小，叫做白矮星。內(nèi)部物質(zhì)比太陽(yáng)大100萬(wàn)倍，每立方厘米1000公斤

超巨星：每立方厘米百萬(wàn)分之一克

恒星兩個(gè)重要的、可測(cè)量的特性，即恒星的表面溫度和光度，根據(jù)它們可以確定恒星的大小。因?yàn)橥ㄟ^(guò)光度可以知道恒星每平方厘米表面積輻射出多少能量，而光度可以給出恒星的總輻射能量。從而得出輻射面積和恒星的半徑。

冷星的光為紅色，熱星的光為白色或藍(lán)色。

恒星的質(zhì)量越大，它的光度也越大，這就是質(zhì)光關(guān)系。

質(zhì)量小的主序星處于主序的下端，質(zhì)量大的則位于主序的上段。沿著主序由下往上，質(zhì)量慢慢地增大，同時(shí)光度也是由下往上增大。由此可知，光度越大的恒星、其質(zhì)量也越大。如果我們知道兩顆主序誰(shuí)的廣度更大，則就推知誰(shuí)有較大的質(zhì)量。

《上帝與新物理學(xué)》

1.上帝與天體物理

熱力學(xué)第二定律告訴我們，物質(zhì)、恒星、乃至宇宙，都不會(huì)有這種周而復(fù)始的乃至無(wú)盡的循環(huán)。恒星燃燒的物質(zhì)永遠(yuǎn)也不會(huì)進(jìn)入循環(huán)。燃燒所用的能量，以星光的形式消散在太空里，要在太空中發(fā)散幾百億年。還有一些恒星的物質(zhì)進(jìn)入黑洞，再也出不來(lái)了。

有人說(shuō)，今天的宇宙是由一種原初的“卵”爆炸而成的。各星系都是爆炸的碎片，至今仍在空間里飛揚(yáng)。但是，這個(gè)“宇宙卵”模型會(huì)遇到形象化的問(wèn)題。假如到處有星系，那么從前就不可能有過(guò)一個(gè)體積有限、又有外殼，而且外殼之外沒(méi)有物質(zhì)的宇宙卵。因此，宇宙卵模型行不通。

人的直覺(jué)是力不從心的向?qū)А？茖W(xué)以數(shù)學(xué)為語(yǔ)言，就能夠描述人類想象之外的東西。

總而言之，一派人認(rèn)為宇宙是無(wú)始無(wú)終的。另一派人認(rèn)為宇宙的年齡是有限的，其過(guò)去的邊界是奇點(diǎn)。

從物理學(xué)上看，宇宙永生的困難就是熱力學(xué)第二定律。有人提出物質(zhì)是在極長(zhǎng)的時(shí)間里逐漸地，或是零星地在多次小爆炸中出現(xiàn)的。于是，眾星系離散形成的空地方就被新創(chuàng)生的星系彌補(bǔ)了。

宇宙論論證的目的有兩個(gè)

一個(gè)是確立“第一推動(dòng)者”的存在

另一個(gè)目的就是確認(rèn)第一推動(dòng)者就是上帝

由相互依賴的實(shí)在物構(gòu)成的無(wú)限序列，不那么嚴(yán)格的說(shuō)就是一個(gè)無(wú)限的因果鏈，它的存在需要有個(gè)解釋。羅素冷哼一生：“每個(gè)人都有一個(gè)母親，但人類顯然沒(méi)有一個(gè)母親?！?/p>

“集合的集合”這個(gè)題目是相當(dāng)難對(duì)付的。

現(xiàn)代宇宙學(xué)提出，宇宙的出現(xiàn)牽涉到時(shí)間本身的出現(xiàn)。通常公認(rèn)，原因在時(shí)間上總是先于結(jié)果。這樣，在因果意義上談?wù)撋系蹌?chuàng)造宇宙是無(wú)意義的。

事實(shí)上，正如我們看到的那樣，上帝創(chuàng)造宇宙本身，就指的是一個(gè)發(fā)生在時(shí)間之中的行動(dòng)。

在某些極端的物理?xiàng)l件下，時(shí)空可能分離開(kāi)來(lái)，暴露出其內(nèi)部構(gòu)件。在該事件中，那些“齒輪”緊密地結(jié)合起來(lái)組成一種外表看來(lái)是連續(xù)的時(shí)空。根據(jù)這種觀點(diǎn)，大爆炸是空間、時(shí)間及物質(zhì)的開(kāi)端，但不是物理學(xué)的界限。在大爆炸之外（而不是之前，因?yàn)闆](méi)有之前），存在著一些沒(méi)有裝配起來(lái)的“齒輪”，一些形而下的東西，但不在時(shí)空之中。

“繁殖宇宙模型”：一塊膠皮上有塊凸起，然后凸起膨脹起來(lái)，慢慢演化成了一個(gè)氣球，而這氣球又可以無(wú)限膨脹。需要的話，這氣球本身也可以生出其他的氣球。套用這個(gè)模型，我們的宇宙是被創(chuàng)造的，創(chuàng)造的本源在母膠皮中。而母膠皮在我們的時(shí)空之外，因此我們不能在我們的宇宙中找到它存在的原因。

因此，宇宙可能只是一不連續(xù)的時(shí)空片段。假如這么定義宇宙，那么對(duì)我們的宇宙的解釋就不在宇宙之中，而在宇宙之外。

于是這里有了兩種上帝，一種是時(shí)間之中的上帝，他創(chuàng)造了宇宙（這種被稱為自然神論而不是有神論）。另一種是超脫時(shí)間的上帝，他控制著宇宙，控制著事件之中的因果。

宇宙物質(zhì)都受到宇宙引力場(chǎng)的影響，即受到宇宙其他部分累加引力的影響。有了引力，就開(kāi)通了通過(guò)引力場(chǎng)將有序狀態(tài)注入宇宙物質(zhì)的影響。

我們知道，假如有外部能量供給，就可以在一個(gè)系統(tǒng)中以無(wú)序?yàn)榇鷥r(jià)，在另一個(gè)系統(tǒng)中造出有序。于是，自太陽(yáng)流入的光合熱造成了地球高度復(fù)雜的有序，但這是不可逆的。同樣，膨脹宇宙也能在宇宙中造成有序。

輻射熱（電磁能量）溫度的降低與典型空間區(qū)域的膨脹尺度成比例，空間區(qū)域擴(kuò)大一半，溫度就減半。另一方面，如氫氣這類冷卻快得多，它與尺度的平方成比例。

假如宇宙原初時(shí)有一個(gè)高度有序的、低熵的引力場(chǎng)，那么這個(gè)引力場(chǎng)就是平穩(wěn)均勻的。

霍金提出了一個(gè)“無(wú)知原理”，即說(shuō)奇點(diǎn)最終是不可知的，因而也該是完全無(wú)信息的（信息大概等同有序，即負(fù)熵）。因此，從奇點(diǎn)出來(lái)的東西都是無(wú)序的、混沌的。這倒很符合認(rèn)為宇宙原初是無(wú)序值最大（熱平衡）的觀點(diǎn)。

2.靈魂

人們不必先相信有靈魂，才相信有自我。

機(jī)能主義似乎是雙刃劍，一方面它否認(rèn)精神是人類獨(dú)有的，聲稱機(jī)器也能思想。而傳統(tǒng)的觀念認(rèn)為，上帝將靈魂賦予人，于是機(jī)能主義與宗教難以相容。另一方面，機(jī)能主義把精神從肉體的牢籠中解放出來(lái)，從而挑戰(zhàn)了永生問(wèn)題。

精神是“整體性的”，這比傳統(tǒng)的二元論（精神肉體分屬不同的實(shí)在）和唯物論（精神不存在）是很大的進(jìn)步。多層面描述如今是一門(mén)哲學(xué)。因?yàn)槿藗兯伎嫉耐緩蕉嗔?，所以科學(xué)家們?cè)谒伎紗?wèn)題時(shí)比以往更模糊。

跟別人交往時(shí)，我們把肉身看作是別人；看待自己時(shí)，肉體是我們的所有物，精神才是主體。于是，精神就被看作是體驗(yàn)合感情的所有者，是思想的中心。

然而，想要理解永生，那么就必須討論。假如我死后繼續(xù)存在，那么我指望存在的是什么呢？

假如一個(gè)人沒(méi)有連續(xù)性特征，我們通常就不能把他看成是一個(gè)“個(gè)人”。于是相信靈魂永生的二元論者面臨著困難。假如靈魂得靠大腦存儲(chǔ)記憶，那么肉體死后，大腦怎么還能記事呢？有人為了攻破這個(gè)難題，主張靈魂超越時(shí)間。

有人認(rèn)為，精神的主要成分是信息。使我們成為我們的，是大腦內(nèi)的模式，而不是大腦本身。同樣，把大腦的信息轉(zhuǎn)移到別處之后，精神依然可以存在。

假如一個(gè)人不為量子論感到困惑，那他就是沒(méi)有明白量子論——玻爾

大多數(shù)科學(xué)家在玻爾的率領(lǐng)下認(rèn)為原子的測(cè)不準(zhǔn)是內(nèi)在于自然的。但愛(ài)因斯坦卻宣稱“上帝不擲骰子”，事情無(wú)法預(yù)測(cè)，是因?yàn)槲覀冎R(shí)不夠。

玻爾-愛(ài)因斯坦之爭(zhēng)，涉及量子論的整個(gè)概念結(jié)構(gòu)——原子是一個(gè)東西，還是一種抽象的想象？假如原子是物質(zhì)，那么至少應(yīng)當(dāng)有確定位置和運(yùn)動(dòng)。但量子論認(rèn)為原子只能二者有其一，而不能二者都有。這就是海森堡不確定性原理。即你不可能知道一個(gè)原子/電子在什么位置，同時(shí)又知道它如何運(yùn)動(dòng)。

玻爾認(rèn)為，原子只在受觀察時(shí)才變成物質(zhì)。沒(méi)有觀察，原子就是一個(gè)幽靈。

我們來(lái)看，電子打到屏幕形成了光脈沖，所以有了影像。畫(huà)面清晰是因?yàn)榉派涞碾娮訑?shù)目極大。根據(jù)平均律，很多電子的累加結(jié)果可以預(yù)測(cè)，但任何電子都有內(nèi)在的不可預(yù)測(cè)性，因而不可能出現(xiàn)在熒光屏的任何特定位置上。

愛(ài)因斯坦提出了一個(gè)幽靈理論，認(rèn)為大量幽靈不是獨(dú)自行動(dòng)，而是共同行動(dòng)的。假如一個(gè)粒子一分為二，其兩半碎片可以不受干擾的作相反運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到相當(dāng)遠(yuǎn)處。如果A被測(cè)量了，B就沒(méi)有選擇地要使A成為實(shí)在。這實(shí)際上是偏振光子的整體論。它們會(huì)顯示出百分百的合作。所以如果A被阻擋消失了，B也被阻擋消失。就造成了海森堡不確定性的現(xiàn)象。

愛(ài)因斯坦對(duì)玻爾的挑戰(zhàn)在二戰(zhàn)之后被驗(yàn)證，約翰·貝爾證明愛(ài)因斯坦失敗，粒子的協(xié)作程度并沒(méi)有那么高。

波粒二象性：一個(gè)像電子/光子這樣的微觀實(shí)體有時(shí)像個(gè)粒子，有時(shí)像波。粒子是極小的物質(zhì)，波是無(wú)定形的運(yùn)動(dòng)，一個(gè)東西怎么可能既是粒子又是波呢？這又聯(lián)系到并協(xié)性。波相當(dāng)于軟件、或信息，量子波是一種或然率的波，因此，它也包含了量子的測(cè)不準(zhǔn)性和不可預(yù)測(cè)。托馬斯·楊的雙縫實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證波粒二象性的最好實(shí)驗(yàn)。

傳統(tǒng)上認(rèn)為光是電磁波。然而1900年，普朗克從數(shù)學(xué)上證明，光是粒子。愛(ài)因斯坦指出，這些光子微粒子把原子的電子轟出原子。但是，當(dāng)兩道光線合并，即兩個(gè)波重疊，就發(fā)生了干涉。一些區(qū)域兩個(gè)波運(yùn)動(dòng)的相位一致，于是波動(dòng)放大。一些區(qū)域波動(dòng)相位不同，于是就相互抵銷了。同理，用光來(lái)照射屏幕上的兩個(gè)縫，兩個(gè)縫的光波擴(kuò)散，形成了干涉條紋。不同的明暗區(qū)域，標(biāo)明了哪些地方光波是同步的，哪些地方光波是不同步的。

如果按照粒子來(lái)看， 每一個(gè)光子都是打到照片底板上的一個(gè)點(diǎn)。大群光子如萬(wàn)箭齊發(fā)打到底板上，形成了成百上千的光點(diǎn)，于是形成了影像。假如我們降低照明度，使每次只有一個(gè)光子通過(guò)，那么只要時(shí)間夠長(zhǎng)，由眾多光子累加的斑點(diǎn)仍然造成干涉條紋。這很奇怪，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，任何粒子都現(xiàn)出條紋，表明他們都具有波與粒子的特征。這就是雙縫實(shí)驗(yàn)。

玻爾提出，這可能是兩個(gè)可能的世界的混合物，就像兩束電影光打到一塊熒屏上。愛(ài)因斯坦繼續(xù)論戰(zhàn)。

薛定諤的貓：如果一只貓被描述為一個(gè)量子系統(tǒng)，那么即在一個(gè)人去觀察貓之前，貓?zhí)幱谝环N“活-死”皆可的狀態(tài)。

威格納認(rèn)為，量子系統(tǒng)的信息進(jìn)入了觀察者的精神，使得量子波崩潰了，并且將那種混合的幽靈狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)在。那么，假如沒(méi)有一個(gè)威格納的精神使宇宙一體化，宇宙似乎就注定這么不死不活的延續(xù)下去，是多種可能的混合又疊加，其中哪一個(gè)也不是實(shí)在。那么，為什么我們感受到實(shí)在呢？

于是，休·艾弗利特1957年創(chuàng)立平行宇宙理論。該理論認(rèn)為所有的量子世界都平行存在。如果進(jìn)行測(cè)量，宇宙就一分為二，一個(gè)有死貓一個(gè)有活貓。每個(gè)世界的觀察者都只能察覺(jué)到他們所在的宇宙。

很多人提出，量子論為我們了解自由意志開(kāi)辟了道路，因?yàn)榱孔诱撌且苑浅；镜姆绞脚c精神相聯(lián)系。先前人們用決定論看宇宙，認(rèn)為因果都是由宇宙的結(jié)構(gòu)決定好的?，F(xiàn)在這被量子因素掃除了。那么，自由意志呢？

3.時(shí)間之謎

我總是聽(tīng)到在我身后，有翼的時(shí)間之車在迅速駛近——馬維爾

過(guò)去合將來(lái)若無(wú)區(qū)別，經(jīng)驗(yàn)就不會(huì)有意義——魏澤克

兩場(chǎng)大革命促成了新物理學(xué)的誕生，一場(chǎng)是量子論，一場(chǎng)是相對(duì)論。后者幾乎完全是愛(ài)因斯坦一人的成就。相對(duì)論關(guān)于時(shí)間，是有史以來(lái)對(duì)傳統(tǒng)最具挑戰(zhàn)性的，因?yàn)闀r(shí)間是各大宗教所永恒關(guān)心的話題。

愛(ài)因斯坦的《狹義相對(duì)論》發(fā)表于1905年，起源于愛(ài)因斯坦試圖消除物體運(yùn)動(dòng)和電磁擾動(dòng)之間的矛盾。它的第一個(gè)受害者是時(shí)間——時(shí)間是絕對(duì)的，普遍的。愛(ài)因斯坦證明，時(shí)間是有彈性的，可以被運(yùn)動(dòng)伸長(zhǎng)或拉縮。在我們自己的時(shí)間尺度/參照系當(dāng)中，時(shí)間不會(huì)有什么異常。然而每個(gè)人的時(shí)間尺度/參照系會(huì)發(fā)生不同的錯(cuò)亂，使得我們有可能進(jìn)行時(shí)空旅行。從某種意義上說(shuō)，我們都是時(shí)間旅行者，都在奔向未來(lái)，但時(shí)間的彈性使得一些人能更早的到達(dá)將來(lái)。

高速運(yùn)動(dòng)使你能夠減慢自己的計(jì)時(shí)器的旋轉(zhuǎn)，好像是讓自己沖在時(shí)間的前面。然而，要得到可觀的時(shí)空彎曲，就必須有每秒幾萬(wàn)英里的高速。時(shí)間膨脹的關(guān)鍵是光速。相對(duì)論禁止任何人超光速，因?yàn)槌馑倬蜁?huì)出現(xiàn)時(shí)光倒流。

相對(duì)論也使空間受到了重大損害，使空間具有彈性。時(shí)間被伸長(zhǎng)，空間就被縮短。

雙生子佯謬：一個(gè)孿生子以接近光速飛向一個(gè)鄰星，他的孿生兄弟等了10年，終于等到他返回地球。他兄弟發(fā)現(xiàn)，10年里他只長(zhǎng)了1歲，而地球上已經(jīng)過(guò)了10年。

狹義相對(duì)論進(jìn)一步推廣，包括了引力，就變成了廣義相對(duì)論。在廣義相對(duì)論中，引力不是一種力，而是時(shí)空幾何中的扭曲。

引力使時(shí)間減慢。在太空中時(shí)間走得要快些，因?yàn)榈厍蛞Ρ容^弱。

引力越強(qiáng)，時(shí)空彎曲也越明顯?，F(xiàn)在知道，有些恒星的引力十分強(qiáng)大。它們處于某種臨界值的邊緣，一過(guò)了臨界值，時(shí)空彎曲就開(kāi)始成倍增長(zhǎng)。假如這樣的恒星再大幾倍，時(shí)空彎曲就會(huì)升級(jí)。最后，在引力的每一臨界值上，時(shí)間就開(kāi)始停下來(lái)。從地球上看來(lái)，這恒星的表面就是凍結(jié)住了。不過(guò)，我們是看不到這種時(shí)間停止的，因?yàn)楣庖脖粌鼋Y(jié)了。這恒星發(fā)出的光的頻率被移到了光譜的可見(jiàn)區(qū)域之外，它看上去就是黑的。

理論告訴我們，這種恒星會(huì)在強(qiáng)大的引力壓迫下坍縮成一個(gè)奇點(diǎn)，在宇宙中留下一個(gè)空洞，即黑洞。原先的時(shí)空彎曲仍在黑洞里留有痕跡。

因此，黑洞代表著通向永恒的近路。因此，宇航員可以借此一瞬間到達(dá)時(shí)間的終點(diǎn)！一旦進(jìn)入了黑洞，黑洞外的一切就成為“過(guò)去”了。他就會(huì)被鎖定在一種時(shí)空彎曲之中，在時(shí)間和湮沒(méi)的邊緣，宇宙終結(jié)之地。

有些科學(xué)家提出時(shí)間流。

夸克理論的基本預(yù)設(shè)是，夸克是真正渾然一體的基本粒子，沒(méi)有內(nèi)部成分。

4.

玻爾茲曼的觀點(diǎn)提出了一個(gè)重要問(wèn)題。我們所感知到的宇宙必然是由我們選擇的，因?yàn)樯弦庾R(shí)起碼要在合適的物理?xiàng)l件下才能誕生。明確地說(shuō)，我們不可能觀察一個(gè)無(wú)人居住的宇宙。選擇這個(gè)低熵宇宙的是我們，不是上帝。

因而，假如承認(rèn)大爆炸，那么必然是一種少見(jiàn)的有序方式的爆炸。這個(gè)悖論引發(fā)了幾個(gè)反應(yīng)。

一、理所當(dāng)然論

二、多宇宙論

三、宇宙來(lái)自混沌論

古斯在早起的暴漲理論中提出，宇宙很可能經(jīng)歷過(guò)一個(gè)所謂過(guò)冷的時(shí)期。

新物理學(xué)在這里提出了一個(gè)有趣的意見(jiàn)。假如有足夠的能量合資源，那么，人類也能夠積累起足夠的引力物質(zhì)，制造出一個(gè)黑洞。在這黑洞的中心，在奇點(diǎn)處，時(shí)間和空間都被毀滅了。于是連我們都能毀滅時(shí)空。

然而，創(chuàng)造時(shí)空比毀滅時(shí)空要難得多。

對(duì)生命的起源有兩種解釋，一種是生命來(lái)自一個(gè)超級(jí)智能者，一種是生命是盲目的自組織過(guò)程的終端產(chǎn)物。但這兩種解釋都有難以說(shuō)得通的地方。

傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為，經(jīng)過(guò)一個(gè)長(zhǎng)期的變化，逐漸增加物質(zhì)的組織程度以后，智能才會(huì)作為終端產(chǎn)物出現(xiàn)。簡(jiǎn)單說(shuō)即是物質(zhì)第一，精神在后?，F(xiàn)在更普遍的觀點(diǎn)是，精神和生命都不必局限于物質(zhì)。

我們可以設(shè)想，自宇宙創(chuàng)生就有一個(gè)超精神，它包含著大自然的各種基本場(chǎng)，把無(wú)條件的大爆炸轉(zhuǎn)化為現(xiàn)在這個(gè)復(fù)雜有序的宇宙；這精神不是超自然，而是一個(gè)施行指導(dǎo)的普遍精神，一個(gè)自觀察、自組織的系統(tǒng)。人的精神可以被看作是宇宙精神中一些局部的意識(shí)“孤島”。

數(shù)學(xué)是詩(shī)體的邏輯。

《相對(duì)論的意義》愛(ài)因斯坦

孤獨(dú)是人格的老師。孤獨(dú)是愛(ài)因斯坦的獨(dú)立人格的顯著體現(xiàn)，也是他的科學(xué)研究、政治取向、道德和感情的需要。

他稱孤獨(dú)：這種解脫方式實(shí)在是真正的文化賦予人們的無(wú)價(jià)珍寶。孤獨(dú)使他在物欲橫流的社會(huì)和麻木不仁的人海中獨(dú)善其身，保持了知識(shí)分子的科學(xué)良心和社會(huì)良知。

他在一封信中這樣寫(xiě)道：“千萬(wàn)記住，所有那些品質(zhì)高尚的人都是孤獨(dú)的——而且必然如此。因?yàn)橹挥羞@樣，他們才能享受自身環(huán)境中那種一塵不染的純結(jié)?！?/p>

在他看來(lái)，國(guó)家至上的概念正是煽起戰(zhàn)爭(zhēng)的強(qiáng)烈因素，很少有人逃脫。用愛(ài)國(guó)主義偽裝的國(guó)家主義就是軍國(guó)主義和侵略。愛(ài)因斯坦的態(tài)度很明確，“國(guó)家是為人而建立起來(lái)的，而人不是為國(guó)家而生存?！薄皣?guó)家應(yīng)當(dāng)是我們都勤務(wù)員，我們不應(yīng)該是國(guó)家的奴隸?！?/p>

他是一位偉大的人道主義者。

他深諳“批判是科學(xué)的生命”的真諦。

《天文學(xué)》

1、引力

質(zhì)量告訴我們一個(gè)物體對(duì)運(yùn)動(dòng)變化的抗性。

任何有質(zhì)量的物體都有引力。你所感覺(jué)道的物體，比如行星的引力大小取決于三件事

它的質(zhì)量

你的質(zhì)量

你和它的距離。

其中距離起主導(dǎo)作用，引力隨距離的平方而減弱。

力使物體加速。所以力施加的時(shí)間越長(zhǎng)，物體的速率改變就越多。

兩個(gè)有質(zhì)量的物體會(huì)相互吸引，質(zhì)量大的會(huì)把質(zhì)量小的拉向自己。當(dāng)物體在引力作用下自由移動(dòng)時(shí)，我們稱它們處在軌道運(yùn)動(dòng)中。最簡(jiǎn)單的軌道運(yùn)動(dòng)像是一條直線。

你扔出一塊石頭，如果石頭有足夠的速度，而引力減弱太快，不足以使它停止，石頭就會(huì)逃逸。這就是逃逸速度。恒星或行星的逃逸速度取決于星球的質(zhì)量和大小。地球的逃逸速度大概是11公里每秒。太陽(yáng)即高達(dá)600公里美妙。

逃逸軌道是開(kāi)房的，軌道中的物體不會(huì)再回來(lái)。這是條拋物線。

如果扔的更用力，石頭會(huì)以更快的速度離開(kāi)。這是條雙曲線，

你站在地面時(shí)，地面對(duì)你有反作用力，地面對(duì)你的反作用力才是你有重量的原因。而在自由落體中沒(méi)有反作用力，也沒(méi)有重量，這就是失重。

光子沒(méi)有質(zhì)量，然而也受引力影響。在經(jīng)過(guò)大質(zhì)量物體時(shí)，光子的方向會(huì)發(fā)生扭曲。

引力可以彎曲空間本身，光線在空間結(jié)構(gòu)中穿行。

2、潮汐

由于距離造成的引力改變被天文學(xué)家稱為，引潮力。它取決于幾個(gè)因素

第一個(gè)物體的引力：引力越強(qiáng)，作用在另一個(gè)物體上的引潮力越強(qiáng)

取決于被影響的物體有多寬，越寬引力的變化就越大，引潮力越大

它們距離多遠(yuǎn)，距離越遠(yuǎn)引潮力越弱

引潮力的總體效果是讓物體拉伸。地球面向月亮的一面比另一面受到的月球引力更大，所以地球會(huì)被拉伸，略微變成橄欖球狀。引潮力在地球面對(duì)和背對(duì)月亮的兩端最強(qiáng)，在兩端中點(diǎn)的位置最弱。

地球大部分被水覆蓋，而水受到這種變化的力的影響被拉伸。在引潮力強(qiáng)的位置，即地球相對(duì)的兩兩端，水會(huì)形成凸起。引潮力弱的位置，水就會(huì)退下。

地球的自轉(zhuǎn)導(dǎo)致了每天兩次漲潮兩次落潮，大致上海洋的潮汐會(huì)使海平面每天升落1~2米，固態(tài)部分被拉伸大約30cm。

就像人們說(shuō)的，風(fēng)大的時(shí)候，豬都能飛。（上升的浪潮能托起一切）

自轉(zhuǎn)還有另一個(gè)作用，即水有一定延遲。

很久以前，月亮離地球更近，自轉(zhuǎn)也更快，月球由于引潮力而產(chǎn)生了凸起。當(dāng)月球變遠(yuǎn)時(shí)，它繞地球公轉(zhuǎn)的時(shí)間就變長(zhǎng)。

潮汐鎖定：它們所圍繞的行星產(chǎn)生的引潮力師德它們的自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)一致。這些衛(wèi)星都以同一面朝向它們環(huán)繞的行星。