Everything 萬事萬物 宇宙 1924年仙女座星系（含有超過一百萬一顆恒星）的發現，使人類意識到宇宙比之前人們意識到的大數十億倍。 1. 空間是什么？ 歐幾里得幾何的絕對性→ 高斯絕妙定理（我們能在三維空間觀測二維曲面的曲率，但我們三維空間的曲率不用在四維空間中觀測）→ 黎曼 ↓ 愛因斯坦的廣義相對論：空間本身有扭曲、彎曲的能力，并由此產生了Gravity，地球上有引力是因為地球彎曲了他周圍的宇宙空間。而一個物體下落不是（牛頓引力）被“引力”所牽引，而是因為空間本身有曲率，Gravity是物體在沿最簡單路徑穿過彎曲的空間。對空間的思考我們認為宇宙是有形狀、有結構、且可塑的，空間和時間都是活的有機實體，非一成不變的，宇宙在不斷膨脹。（而愛因斯坦本人都不敢相信，甚至還認為是方程出錯了，想改方程） 同時，哈勃通過望遠鏡觀測到宇宙中遙遠的星系都在變紅，且越遠的星系變紅的速度越快（物體接近我們時，光波被壓縮→呈藍色；物體后退時，光波被拉伸→呈紅色）這與廣義相對論一致。 所以得出not the galaxies are flying away from each other through space, but the fabic of space itself in between the galaxies is expanding.是宇宙的空間整體在膨脹變大。 宇宙的誕生 big bang theory，宇宙最開始是一個點，我們現在所看到的電視雪花是宇宙大爆炸中最早的光線被拉伸后的遺跡。 2. 為什么夜晚會變黑？ 恒星距離我們越遠，他的光線到達地球的時間越長，所以如果宇宙一直存在，那宇宙中所有的光線總有一天會到達地球，而夜晚的天空將會被這些光線照的很亮，但是我們現在的夜晚并沒有如此亮，why？ 因為宇宙在不斷膨脹。宇宙在更年輕時，小很多倍時，宇宙一端的一束光開始向我們的有利視角駛來，但隨著宇宙的膨脹，光通往地球的距離也越來越大，快進到如今，這光還沒有到達地球。所以，無論我們如何努力觀測星空，都無法看到它。我們現在所看到的星空是137億年前，從宇宙大爆炸發出來的光，也被稱為“可觀測宇宙”。所以我們現在能看到的光是有機會抵達地球的那些星和星系。而且由于宇宙在加速膨脹，當光速趕不上膨脹的速度，未來我們的夜晚會越來越黑，可觀測的宇宙也在加速變小。 夜晚天空變黑這一常識其實蘊含了宇宙的奧妙。 Nothing 1. 如何理解 虛無（the void） 真空（the vaccum） 空無（emptyness） 無物（nothing）? 亞里士多德→ 托里拆利 水銀管創造真空空間：真空是一種物質，大氣有重量→ 帕斯卡“我們生活在空氣海洋的底部（越高氣壓越低）”→ nothing is everywhere 真空是自然的默認狀態 2. 虛無的屬性？ 自然界不存在nothingness。所以人們認為宇宙中的一切都處于一種不可見的介質中：“以太”（認為是光傳播的介質）。但后來發現光總以同一速度傳播，所以“以太”不應存在。那么宇宙真就是空無一物的嘛？（引出量子力學） 3. 量子力學 海森堡不確定原理：量子世界中知道物體的位置越多，對其運動的了解越少，“位置和運動軌跡”不能同時知道這兩個量。（用照片和錄像視頻的例子闡釋） 能量和時間也是一對量：在非常小的時間和空間里，某種物質可以從真空中產生。“你可以從無物中借去能量，只要你能盡快還清” 引出關鍵人物保羅狄拉克（真的大佬，從童年就擁有的超強的視覺想象力，最喜歡的電影是2001太空漫游，我和大佬最喜歡的電影相同hhh） 就在保羅狄拉克出來之前的1928年物理學界有個大難題：描述宇宙如何運作的兩個重要理論彼此不同意對方的觀點。（兩個理論分別為狹義相對論E＝MC2，描述的是接近光速的物體的行為；普朗克的量子力學，描述的是事物小到量子領域的行為。）而電子是小到量子領域而又傳播速度快到光速，所以如何買描述電子的運動呢？ 狄拉克方程（簡潔的像詩一樣優雅，是巨大數學物理冰山露出的一角，提供的東西太多） 反電子→ 反原子→ 反物質 → 關于真空的全新思考：電子和反電子成對從真空中出現，很快又消失，真空是一個創造并充滿物質與反物質的地方，真空中充斥著這些波動即量子漲落（quantum fluctuation）→ 量子場論(Quantum Field Theory)、虛擬粒子 4. 量子物理在宇宙中的應用 由此對量子世界的觀測，促成了對整個宇宙大規模結構的推及：宇宙 從真空中誕生，迅速膨脹。最初誕生時，比單個的原子還小，在這種尺寸下，宇宙不受我們所熟悉的經典規則控制，而是由量子世界的奇怪規則支配。量子力學形成了宇宙結構，我們的宇宙只是量子世界膨脹了很多次之后的產物，Nothing have really shaped Everything. 量子漲落：宇宙大爆炸產生了等量的物質和反物質，但隨著宇宙的冷卻，物質與反物質幾乎全部湮滅，數十億物質與反物質粒子中，可能殘留下來一粒，在數十億粒子的湮滅中，殘留下來的一粒創造了星系、恒星、行星、人類。我們只是時間初始時物質與反物質巨大毀滅下的殘骸，難以想象的爆炸殘留物。(在我打下這句話的時候，渾身發冷） 小記 本以為看完這系列紀錄片后我會更加加深自己之前的看法：“人類實在太渺小，人類世界微不足道，甚至人類不值得，人類憑什么生存在宇宙之中，人類在行星系無數次湮滅中憑什么值得被拯救。我連砂礫都不如，我不配被記住。”但是當我看完了這幾部紀錄片后，我覺得人類是一種奇跡，我們每個人都是一種奇跡，構成我們身體的每粒粒子都來源于宇宙大爆炸中，構成我們生命的粒子也構成了行星、恒星、星系、星系群、萬事萬物，每個人就是宇宙，我從沒覺得自己和宇宙的關系，和萬事萬物的關系這么這么的密切，我也從沒有對自己的生命有如此大的敬畏感。我最大的感觸就是：人類之于宇宙雖然連沙灘上的一粒沙子都不如，但是人類居然能站在如此如此渺小的角度，站在一粒沙的角度，去思考、去探索、去研究如此宏大的宇宙，能得出自己的一套理論；我們每個人也能站在更加卑微的角度去思考宇宙和自身的關系，思考生命的意義，太幸運了。科學太浪漫了