Episodi
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很高兴的告诉大家，我的新书《柔软的宇宙》已经全面上架，可以在各大网上书店和地面店买到了，比如当当、京东、亚马逊、天猫等等。这本书是根据《宇宙大爆炸》系列音频为蓝本，扩充了不少内容写成的。主要讲述的是相对论的历史，以及相对论下的几个蛋，比如黑洞、虫洞、宇宙大爆炸之类的，主要是从科学史方面说的。这是我第一次出书，心里多少有些忐忑，我不知道有没有人买账，也不知道能卖出去多少。我知道科普类书籍是远远比不上心灵鸡汤之类的书籍流行，也比不上小鲜肉的书热门。我不知道在这个鸡汤横行的时代，在这个小鲜肉大IP热卖的时代，我们这种认真传播科学精神的人到底有没有市场。但我仍然愿意坚持我的理想，我一直认为，我国现在的理工科教育还停留在解题技巧上， 当门手艺活在教， 但洞悉事物表象后面的规律才是科学意义所在。我认为，在我们国家，缺少的不是技巧和技术，而是真正的科学精神。我愿意为传播科学精神贡献自己的一丝力量。
而我也很欣喜的看到，在这个平台上，我的节目有人听，有你们，热爱科学，愿意为科学付费，愿意获取最新的科学知识，愿意用科学的眼光去看待身边的事物。我想，随着生活水平的提高，受教育程度的提高，具有科学精神... -
Episodi mancanti?
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最近几天，科学界刚刚有了个大发现。这几天好多群都被引力波给刷屏了。大家都在讨论引力波啊，我也不能免俗，就给大家详细讲一讲怎么回事儿。也算凑个热闹吧。这算是前一系列《宇宙大爆炸》的番外篇。临时插进来的，原来要讲的《量子力学外传》往后顺延一期。我们下回讲。 我以前在《宇宙大爆炸》系列里面讲过引力波。那时候还没碰上这么大的新闻事件。因此我算是半集带过。其实前些年引力波的名气已经开始上涨了。已经有不少人开始讲引力波。那我提一下也是应该的。这些天出了比较轰动的新闻。那好吧。我就把来龙去脉讲的再透彻一点儿，算是个番外篇。
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对于普通人来讲，问时间是什么，时间有没有开端和结束。那都太过玄虚了。普通人最关心的还是时间去哪儿了。一不留神，我们的青丝都会变成华发。就在今年8月17日。贝更斯坦教授去世了。他当年还是个毛头小伙子的时候，提出了黑洞熵的问题。启发霍金计算出了霍金辐射。一晃过去那么多年了。享年68岁，现在看来并不高寿。让人非常的惋惜。今年也是广义相对论诞生的100周年纪念。对于那些对科学做出巨大贡献的科学家们。我也只能尽这点儿微薄之力，把他们的故事讲出来，以这种方式来纪念那些为推动科学发展而做出贡献的的科学家们。
好了，就说这么多吧。我们还留了个话题，那就是惯性的起因问题。这还是留到下一部书，开讲量子力学的时候在去探讨。我要休息一个礼拜，这部书已经榨干了我的知识储备，需要充电上发条了。
12月，我们再见吧，开讲量子力学的传奇故事。欢迎收听！ -
霍金写了本新书叫做《大设计》。里面提到了一个鱼缸的说法。假如金鱼在鱼缸里面，他看到的所有的外部世界都是扭曲变形的。那么他看到的世界就是不真实的。那么金鱼总结出来的规律靠谱儿吗？我们现在的物理学家们就好比是鱼缸的金鱼。我怎么知道外部世界是不是被扭曲了。我上哪儿知道去啊。
这就涉及到比较深奥的哲学理论了。比如“唯实论”。我们不谈哲学。因为哲学家们还在吵架呢。我也搞不清楚他们谁能吵赢。但是我们需要知道现在这个宇宙空间是不是被扭曲了呢？说白了，是不是弯的。我们只能以光为基准啊。我们认为，光走的就是直线。假设空间是弯的，光也就是弯的。但是我们根本就看不出来啊。我们不知道光线拐弯儿了。因此出现海市蜃楼的情景，我们看着还挺真实的。
办法还是有的。我们讲过欧几里得的平直时空。我们的中学几何学，那就是平直时空的几何学。有个重要的定理。三角形内角和等于180度。假如空间是弯曲的，内角和还是180度吗？在球面上画一个三角形，内角和就根本不是180度。在双曲面上画一个三角形，也不是180度啊。测量空间弯曲，貌似只要画个三角形，测量内角和就OK了。
当然啦，这个办法比较麻烦。有没有更简单一点儿的呢？有的。假如空间弯曲了。那么圆周率还等于π吗？比如在地球上的赤道。圆周长大概是直径的2倍啊。根本不是3.14159。直径就是经线的一半嘛！假如你测量了圆的直径和周长的比值不是π，恭喜你，你生活在一个弯曲的空间里面。要不就是你画歪了…… -
哈勃看到的遥远的天体，都伴随着巨大的红移。开始哈勃认为这些红移应该是多普勒效应造成的。到现在为止，很多科普类书籍上还是这么描述。不少科普宇宙大爆炸的纪录片还会用声音的多普勒效应来给你做个演示。比如我看到的国外著名的科普频道的纪录片在描述红移的时候。常常会用飞驰而过的汽车来当作例子。汽车开着直奔你而来，同时按着喇叭。然后从你身边擦身而过。你会明显听到，汽车喇叭的音调有个突变。越过你的那一刻，声音开始变调，一下子变低了。然后科学家也会告诉你说，光波跟这个类似。星球向着你飞来的时候，光波频率升高。远离你的时候，频率就降低了。我们的确是看到不少天体有这种现象。发现太阳系外行星也可以靠这个办法发现微小的前后晃动。但是，大尺度上的宇宙学红移。并非多普勒效应。我看过去全套的哈勃红移计算过程。光波的拉长因子，就是宇宙的尺度因子。宇宙不变化，那么光波的波长在飞的过程中也不变。宇宙在膨胀，那么波长就会拉长。这跟方向无关。随便往哪个方向的光线都一样。因为宇宙的尺度因子跟时间有关系。随着时间的流逝，宇宙的尺度越来越大。宇宙学红移也是这样的。光子离开那个星球的时候，波长其实没变化。一边儿飞一边被拉长。因为宇宙在渐渐的膨胀。飞到我们眼睛里，被我们看见了。多普勒效应跟这个就不一样。假设发生的是多普勒效应，也就是那个天体真的在跑。那么自打光子离开那个星球，波长就已经一步到位，降下来了。而不是在跑的过程中逐步降低的。
从这一点，我们也能够体会到。宇宙的膨胀过程并不是那些天体真的在跑。而是彼此之间的空间尺度在增长。换句话来说那就是空间在咕嘟咕嘟的从彼此之间涌出来…… -
荷兰裔美国天文学家马丁施密特又发现了一颗奇怪的天体，这个天体和那个3c48的情况是一样的。这一颗编号3c273。这两个天体都有共同的特征，那就是体积小，亮度大。有奇怪的光谱。这个马丁施密特闷头想了一个礼拜。突然一拍大腿想明白了。这些奇怪的谱线，其实一点儿也不奇怪，它们就是最常见的氢气发出的光谱。那么天文学家怎么会看不懂氢气的光谱的呢？那不是最常见的谱线吗？你别急啊。之所以大家没认出来，那是因为这些谱线发生了难以想象的巨大红移。完全出乎人们意料之外。一旦确认这是氢光谱发生了巨大红移。那么跟着问题就来了，怎么会有这么大的红移呢？大家普遍认为，这是巨大的哈勃红移。那么也就意味着，这些天体都非常遥远。计算一下毛估估都在一百亿年开外。要是这么远的话，按理我们应该看不到才对啊。怎么偏偏就给我们看到了呢？那只能说明，这些天体有着超大的亮度。他们太亮了。亮得不可思议。他们以恒星的体积，发射出了远超星系级别的亮度。这中间可差着上千上万亿倍啊。这玩意儿也亮的太吓人了……
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宇宙里面不少数的星星都是成双成对的。太阳倒是个单行系统。没发现有伴星存在。林子大了什么鸟都有。双星系统里面，一颗星偷吃另一颗星的气体的事儿太常见了。按照引力定律，只要相互靠的够近。必然会出现这种偷东西的情况。按照宋丹丹的说法叫“秏社会主义羊毛”。假如那个小偷是个白矮星，这事儿就要出麻烦了。白矮星都是恒星生命的最后阶段。都会是像太阳这么大的主序星烧光了以后，剩下的高密度内核。白矮星密度很大。大概咖啡方糖这么大的物质就有1吨重。白矮星的体积跟行星差不多。比如天狼星的伴星。体积跟地球啥不多大。但是表面引力是地球表面的18万倍。表面温度1万度上下。
白矮星因为体积小，密度高。表面引力强。因此它偷吃隔壁邻居的气体就特别方便。但是别忘了，当年钱德拉塞卡计算出了一个钱德拉塞卡极限。大约是1.4个太阳质量。白矮星普遍都不够这个质量。再大的话，电子简并力就顶不住了，会突然坍塌。造成剧烈爆炸。这也就是所谓超新星爆发。说白了就是死给你看。临死前小宇宙爆发一把。白矮星要是不断的偷吃隔壁邻居的气体，那么就会越吃越大。慢慢的质量就开始逼近1.4个太阳质量了。也就是钱德拉塞卡极限。当达到钱德拉塞卡极限的时候，那就突然扛不住了。砰的一声就炸掉了。因为是逐渐逼近钱德拉塞卡极限的，所以爆炸威力基本恒定。大约到了1.4个太阳质量就炸。而且因为是刚刚临界就爆炸了，不大可能残留下中子星，是彻底炸干净，一点儿不剩。这样的话，爆炸亮度就每次都一样，齐刷刷的一致。每次爆炸，亮度也是一样的。他旁边的伴星也被炸的尸骨无存。超新星爆炸的亮度顶得上一个星系的总亮度。离得老远就能看见。天文学上，管这种小偷玩儿自爆，叫做1a型超新星。Nasa确定哈勃常数，靠的就是1a型超新星。
有了这把可靠的量天尺。大家就科学家们就开始了一项计划。那就是搜寻大红移超新星。看看在遥远的宇宙深处，视野尽头附近有没有超新星爆炸。最好是1a型超新星。那样的话，就可以方便的测量出距离。要知道，因为光穿越宇宙也是要花时间的。越是遥远的天体，那就越是古老。我们现在看到的景象，就是这些天体小时候的样子。那么我们就可以分析出宇宙早期，天体演化情况。那么多统计统计一下，不就可以把那时候的宇宙的情况了解个大概吗。
可是不看不要紧，找了一圈下来，找到了几十个1a型超新星。他们红移量也都很大，说明它们退行的速度很快很快。根据哈勃定律，越远的退行越快。越近的退行越慢。那么大概也可以毛估估他们的距离。结果这帮科学家计算了一堆的数据。最终结果摆在大家面前，大家全傻了。大家都嗔目结舌，乜呆呆发愣。怎么会这样呢？ -
下面该中国人登场了。真的是中国人。我国在四川的锦屏山电站隧道里面，建立了一个最干净的暗物质探测实验室。为啥说干净呢，因为它上面有一座2400米的高山。这么厚的山体，屏蔽了宇宙射线的干扰。当年也是世界上岩石覆盖最深的地下实验室。与其相比，位于意大利中部格兰萨索山区的欧洲地下试验室就像个家里地窖，太浅了。在群山下，粒子物理学家最头痛的宇宙线的强度仅为格兰萨索山区的1/200，为实验提供了“干净”的环境。
地下实验室是粒子物理和天体物理学等领域的暗物质探测研究、中微子实验等重大基础性前沿课题的重要研究场所。不但需要尖端技术，还需大量资金投入。说白了，大型的科学实验都不少花钱啊。没有强大的国力，根本就玩儿不起啊…… -
20世纪，天文学的许多重大发现同位于加州的威尔逊山有关。在1917~1947年间，当时世界上最大的天文望远镜就在威尔逊山上，口径有100英寸，著名的爱德温•哈勃通过它观测到星系正离我们远去，提供出一幅宇宙膨胀的图像，暗示存在着一个“大爆炸”的时刻。威尔逊山距离加州理工大学不远，从学校操场就可以遥望这座山清晰的轮廓。
1929年的美国爆发了经济大萧条，一时间金融界哀鸿遍野，跳楼的前大亨不计其数，大萧条整整持续了10年之久。1933年的加州理工的校园倒显得像个安静的世外桃源。角落里那个对星星着迷的35岁男人显然跟这些毫无关系，他叫兹威基，是加州理工的一位年轻的学者。当时他把注意力完全放在了后发座星系团（ComaCluster）上。这个星系团就在我们熟悉的狮子座附近，由1000个大星系、30000多个小星系组成。据说，得名自一个与埃及法老托勒密三世王后的头发有关的传说。对神话故事，兹威基当然不关心，他的忧虑在一堆写着密密麻麻数字、符号的算草纸上…… -
霍金很爱打赌。他号称有三大爱好，物理学这是职业。摇滚乐是业余爱好。毕竟英国是摇滚的重要国度。还有个爱好就是打赌。
1975年，他跟索恩就打过赌。那时候刚好发现了天鹅座X1。这是一个非常强烈的X线辐射源。能够喷射出高能的X射线和伽马射线。这是一个双星系统，一个天体疯狂的从隔壁邻居身上偷吃气体。因此会发出强烈的辐射。大概距离我们6000光年。霍金就打赌，这个X1不是黑洞。索恩就说是黑洞。输了，那就要给索恩买一年的《阁楼》杂志。霍金其实内心是希望X1就是个黑洞。那他为啥要打赌不是黑洞呢。霍金是这么盘算的，要是X1的确是黑洞，那么自己的理论就赢了。就算给索恩订一年的杂志也不算亏。要是自己打赌赢了，X1的确不是黑洞，那么能获得索恩给订一年的《私家侦探》杂志，也不错。算是经济学里面的对冲概念。可见霍金不仅仅是物理学玩儿的棒。经济头脑也不差。改行当对冲基金经理估计都干的不会差。所以呢，我们会发现，霍金打赌往往是反的。他希望存在黑洞，那么他跟人打赌必定是堵黑洞不存在。这样怎么地都不输。
这个赌约一直到了1990年才有比较确定的证据证明，X1就是黑洞。于是话负前言。1990年霍金到南加州大学演讲，当时索恩人在莫斯科，于是霍金大张旗鼓地闯入索恩的办公室，把当年的赌据翻出来印上拇指印表示认输。霍金给索恩订阅了一年的《阁楼》杂志。因为是本色情杂志。索恩的夫人还老大的不乐意。
第二次是打赌黑洞会不会有裸奇点，霍金说不会有。后来人家证明黑洞蒸发的时候，有可能剩下一个裸奇点。霍金耍赖不干了。他说这个裸奇点是量子力学的裸奇点，跟那个广义相对论的裸奇点不是一回事儿。他想赖账。后来赖账不成，老老实实认输了事。堵住是100英镑外加一件衣服，霍金给弄了件体恤衫送去，衣服上还给写上字，“大自然讨厌裸奇点”。说白了还是犟嘴。 -
霍金通过广义相对论和数学，计算出了一个结果。那就是黑洞视界的表面积只能增大不能减小。推而广之就是说，你把两个黑洞合并，那没问题。因为两个黑洞合并以后，视界的表面积是增大的。比单独的两个黑洞表面积加起来要大。你想把一个黑洞拆成俩，那你死了这份儿心吧。这是做不到的。这就是黑洞的面积定理。 面积定理一提出，普林斯顿大学的贝更斯坦就坐不住了。他就发觉，这东西有意思。物理学的过程一般的都是可逆的。不可逆的过程只有一个熵。热力学第二定律，发现我们的整个绝热系里面，总熵是只增加不减少的。不论里面发生啥事儿。一杯热水，慢慢的变冷。其实是热量从水里面，流向了周围的空气，热量扩散了。扩散以后，总的熵是增加的。贝更斯坦就怀疑，这个黑洞的表面积，跟熵是有关系的。他就跟他的导师惠勒讨论这个问题。惠勒也很支持他的想法。惠勒给他举例子。一杯开水，很热。扔进黑洞里面，啥都没了。整个宇宙里面，平白无故的，这一杯水所含的熵，没了。这不是违反热力学第二定律的吗？贝更斯坦说，对啊，这不可能啊。我想应该是这样的。虽然那杯开水的熵没了，但是黑洞因为吃了这杯水。质量增大了。黑洞的表面积增加了。假如黑洞的表面积就是熵，那么这一切就都说的通了。整个宇宙的熵，就并没有减少。一倍热水的熵，换来了黑洞的表面积增加。 贝更斯坦大受启发。有熵，必定有温度。那么黑洞有温度吗？有温度必定有辐射，那么黑洞又辐射吗？貌似史瓦西黑洞是死透了的黑洞，不可能再有任何活动了。这不是有矛盾了吗？要是有辐射，那岂不是诈尸了？
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有关大爆炸理论，苏联人是有不同意见的。到底大爆炸的时候，奇点有没有呢？是否存在呢。黑洞里面那个奇点是不是存在呢？苏联人认为不一定。因为苏联人认为，为了解开爱因斯坦的宇宙学方程，不得不求助于对称性。爱因斯坦方程非常难解。天下哪有那么好的对称性啊。你怎么能保证恒星塌缩就会塌成一个点呢？史瓦西黑洞哪有那么圆啊。这都是理想状况。大爆炸也未必有奇点。有奇点的大爆炸是个特例。 这时候就该彭罗斯上场了。彭罗斯用数学证明了，黑洞是必定有奇点的。因为哪怕塌缩的那个恒星是不圆的，但是在塌缩的过程中，随着引力波的扫荡，这个天体会越来越圆，最后准确的汇聚成一个点。也就是史瓦西黑洞之中必定有一个奇点。这搞的苏联人灰溜溜的，后来1970年，他们承认自己搞错了，彭罗斯是对的。彭罗斯的研究给了霍金很大的启发。霍金就发现，塌缩成黑洞的过程，你把它反过来，就跟大爆炸理论是一致的。爱因斯坦宇宙方程的这两个奇葩的解，其实是有内在联系的……
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到了60年代，无线电领域的成就已经今非昔比了，卫星通讯也要提上议事日程了。那就需要更大的天线，更加灵敏的接收器。1964年，美国贝尔实验室的工程师彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊架设了一台喇叭形状的天线，用以接受“回声”卫星的信号。为了检测这台天线的噪音性能，他们将天线对准天空方向进行测量。这台天线非常巨大，人甚至可以钻到天线里面的一个小房间去工作。可见这个天线有多大。 他们就纳了闷儿，这个天线始终有孜孜拉拉的噪音。怎么也去不掉。难道是旁边纽约市造成的杂音信号？调整天线对着山下纽约市方向，没变化。并没有增强。对着天上，也还是一样。他们觉得这是天线自己的问题，因为不随角度变化。后来他们终于发现了。有鸽子在天线里面搭了个窝。生了一窝的蛋。还有一堆的鸽子粪。他们后来写论文的时候，没好意思写鸽子粪，写的是鸽子的白色分泌物。他们一看，这还了得，办暂住证了吗？那时候保护动物的概念就已经深入人心了。这一窝鸽子还不能动。你要强拆，人家保护动物的人士不答应啊。怎么办呢。找动物保护人员，把这一窝的鸽子还有鸽子蛋全都移走。他们彻底把天线打扫了一遍，因为脏东西也会带来噪音的。当然是越干净越好。他们折腾了一个溜够。心想这下可完事儿了吧。结果一开机，孜孜拉拉的噪音又来了。他俩哭的心都有了。这是怎么回事儿啊？
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原子弹的巨大威力震惊了世人。美国事后发布的公告里面有几句话，在物理学家们听来是非常有哲学意味：“这是一枚原子弹，它驾驭的是宇宙间的基本力量。太阳从之获得能量的那种力量，我们把它释放出来对付那些在远东发动战争的人。” 有一个科学家，听到这一消息，乐开了花了。他发现这正是他需要的东西。放大到宇宙级别，不就可以解释宇宙起源的问题吗？他叫伽莫夫。1948年4月1日，美国《物理评论》杂志发表了伽莫夫的《化学元素的起源》一文。在这一篇文章里面。伽莫夫提到了一个核火-球的模型。宇宙的早期是一个温度非常高的状态。这个原始的火.球砰的一下膨胀开了，不断的膨胀，就形成了我们今天所见到的这个宇宙。 这个理论听起来好耳熟啊。怎么跟当年弗里德曼和勒梅特的宇宙模型这么像啊。当年勒梅特提出过一个宇宙蛋模型。他说宇宙是从一个蛋里面膨胀出来的。不过他计算这个宇宙蛋大概有30个太阳那么大的体积。伽莫夫这个核火.球跟这个不是差不多嘛！当然差不多了，这个伽莫夫那是弗里德曼的学生，他的思想就是从他老师那儿来的。他的思想更多的是弗里德曼的体系，勒梅特的成分比较少。不过勒梅特听说以后，还是非常支持伽莫夫。 这个伽莫夫还恶搞了一下。他觉得自己名字很像希腊字母gamma。他学生的名字很像希腊字母alpha，他赶快有拉了一个人入伙，这个人名字很像beta。这三个人写论文一署名，alpha、beta、gamma，全凑齐了。 伽莫夫他们的研究成果就更进了一步，他提出高温随着宇宙的膨胀，温度应该降下来了，但是宇宙的温度一定不会降到0.应该大约还有6k的余温。正如一个火炉虽然不再有火了，还可以冒一点热气。6k的温度发出的电磁波，应该能够被接收到。如果这个信号被找到，那就证明了核火.球学说了。 于是一帮子科学家就开始寻找这个信号了。整个40年代到五十年代都没啥进展。直到60年代的到来，一个电话打破了普林斯顿大学的平静……
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有一位印度学生就来到了英国求学。那时候的印度还在英国的统治之下。大概包括现在的印度、巴基斯坦、孟加拉的版图范围。有一个年轻的学生来到英国求学。按照他的出生地来讲，按照现在的国界划分，应该是在巴基斯坦境内。不过大家还是称他为印度裔学生。那时候英属印度能上大学的人就不多。他家全是知识分子，能够受到良好的教育。他考取了英国剑桥大学三一学院，到那里读博士。他的老师就是著名的爱丁顿。爱丁顿因为靠观测日全食验证了广义相对论。因此名声大噪。这个小伙子叫钱德拉塞卡。在从印度来到英国的旅途之中，钱德拉塞卡就在想。到底是啥在支撑着恒星的大小不变呢。要知道恒星都在猛烈的燃烧着。恒星也都有大质量。引力跟燃烧热量产生的压力是平衡的，于是我们看上去。太阳大小是稳定的。不会有啥变化。但是钱德拉塞卡就在想。要是太阳上的燃料都烧光了呢。那又会如何？带着这个问题他来到了英国剑桥大学。学习期间，他由狄拉克推荐，去了一趟哥本哈根，见到了波尔。他在哥本哈根物理研究所学习了一段时间。那可是量子力学的圣地。哥本哈根学派的大本营。因此钱德拉塞卡就在量子力学方面打下了基础。当然了，他还是念念不忘那个恒星寿命终结的问题，当燃料烧光以后，恒星靠啥支撑自己巨大的引力呢？他认为是电子的简并力在支撑这恒星自身巨大的引力。他完全用电子简并气态方程建立了白矮星的模型。当时他的老师爱丁顿是恒星方面的权威啊。他就告诉了他的老师。爱丁顿并没有表示同意他的观点。1935年皇家天文学会的会议上，钱德拉塞卡还挺积极。把自己的论文打印了好多份。在场的一人发了一份副本。自己老师爱丁顿就坐在台下，他也送上了一份。他很有礼貌的问爱丁顿讲的是啥题目，爱丁顿说跟你一样。这个钱德拉塞卡心里就开始打鼓了。心说老师怎么一点都不跟自己透露呢？他上台讲的时候，讲的不太流畅，磕磕巴巴的。印度人的英语口音估计也不招人待见。他大概讲了这么几个意思。首先是白矮星是恒星演化的末尾阶段。在这个阶段里面，都靠着电子的简并力在支撑着天体自身的引力。但是这个电子简并并不是无限大的。压力越大，电子的运动速度就越快。但是再快也快不过光速对吧。那么接近光速的时候，电子简并力会突然扛不住了，整个天体会突然塌陷，缩成一团。只要天体足够大，跨过了一个门槛儿，那么这事儿就必然要发生。那么就会一个劲地塌缩下去，只要恒星足够大。 轮到老师爱丁顿发言了，他走上讲台。手里拿着钱德拉塞卡发给他的论文副本。钱德拉塞卡辛辛苦苦打印了很多份。那年头没有打字机。弄出这么多份挺费劲的。爱丁顿首先驳斥了钱德拉塞卡的理论。他认为恒星到寿命的时候会发生爆炸，东西全炸光，那么就没那么多的物质了。不会形成塌陷。然后刷刷几下，就把手里的论文副本给撕掉了。在场的人哄堂大笑。钱德拉塞卡很受打击。这是自己的授业恩师啊。一点儿面子也不留。闹的他灰头土脸的。当时在场的很多人一看，麻烦了，这小伙子要出事儿。各位，大家留神。这小伙子要往楼顶走或者是去河边儿，千万有人跟着点儿，千万别让他寻了短见啊，生命宝贵啊。其实爱丁顿事先跟爱因斯坦通过气了，爱因斯坦认为恒星怎么也不可能体积缩到0啊，而且他还写了文章正式宣布了，恒星的体积不会缩到0。难怪说爱因斯坦1925年以后最好去钓鱼呢。他难道就不明白，这不就是当年那个史瓦西度规吗？大部分科学家也都不相信钱德拉塞卡的理论。不过也有人顶他，给他点赞。谁啊？泡利，泡利不相容原理就是他提出来的，所谓的简并力就属于泡利不相容原理范畴。泡利见到钱德拉塞卡，好好的安慰了他一顿。从此呢，钱德拉塞卡就转向其他领域研究了。研究星团之类的东西。后来他在英国混的不太好，去了美国芝加哥大学任教。当了一辈子的大学教授，是个受人尊敬的好老师。但是没有更大的成就能比得过他早年的贡献。他非常认真敬业。有一次顶风冒雪从叶凯士天文台回大学讲课。教室里面仅有两个学生，都是华裔，一个叫杨振宁，一个叫李政道。这三个人都获得了诺贝尔物理学奖。两个学生倒是1957年就获奖了，老师反倒是到了1983年才获奖。那一次获奖的确是跟恒星的演化有关。他精确的计算出，假设恒星到寿命的时候，会发生爆炸，炸完的物质还能超过1.44个太阳质量，那么必然要继续塌缩下去。这就是钱德拉塞卡极限。一个过了30年才被大家接受的理论……
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海耳在芝加哥大学当过教授。学生里面有不少人很仰慕海耳的贡献。其中一个年轻人就是喜欢上了天文学。海耳没几年就去叶凯士天文台当台长了。这个年轻人28岁的时候也去这个天文台当研究生。当然了海耳早离开了，去了威尔逊山天文台继续搞更大的望远镜。美国参加一战，他也就当了两年的兵。到了1919年，巴黎在开和会。爱丁顿忙着远征非洲普林西比观测日全食的时候。这个小伙子来到了加州威尔逊山天文台工作。他就是后来大名鼎鼎的“哈勃”。 哈勃来的正是时候啊，大望远镜刚刚建成两年。正是新鲜出炉的时候。哈勃也兴奋，这东西太厉害了。他就把眼光投向了星云问题。要知道，这个问题的关键，并不在与能不能分解成一颗颗的恒星。而在于他们的距离。远近才是最关键的。怎么测量远近呢？那就缺不了一把量天尺。 19世纪90年代，哈佛大学天文台招募了一些聋哑女性对天文台拍摄的照相底片进行测量和分类工作（照顾残疾人就业），1893年勒维特作为其中之一参加了工作。她在工作中注意到，小麦哲伦云中的一些变星光变周期越长，亮度变化越大。这些变星被称为造父变星，他们的光度会发生周期性的变化。北极星其实也是造父变星，只是光度变化极小，肉眼没法看出来而已。1908年她把初步结果发在哈佛大学天文台年报上。要知道小麦哲伦云的范围并不大，我们在地球上，基本可以认为，小麦哲伦云里面的星星远近都差不太多。看起来亮，那就是真的亮。经过进一步研究，最终于1912年确认了造父变星的周光关系。到了1915年，天文学家们就开始用造父变星作为量天尺，计算出了银河系的大概范围。 哈勃手里有世界上最大的望远镜，大望远镜果然厉害。哈勃在拍摄的仙女座大星云（m31）和附近的m33星云照片里面发现了造父变星。这可是大发现啊，哈勃观察了好久，收集了大量仙女座大星云里面的变星变光周期。他经过计算就可以知道仙女座大星云大致的距离了。他当时的计算结果是80万光年。我们今天知道其实应该是220万光年。他当时是根据照相底片来计算的，误差稍大。天文学界立刻震惊了，因为银河系大多数星星都在10万光年的范围左右。仙女座星云看来根本就不在银河系之内。仙女座大星云，看来是与银河平起平坐的大星系。甚至比银河系还要大不少。天文学界两百年搞不清楚吵吵嚷嚷的事儿，终于搞清楚了。那些望远镜里面没法分解成一颗颗恒星的星云，那真的是星云。是我们银河系里面的天体。那些大风车形状，非常遥远的模糊天体，是跟银河系一样的大星系。 哈勃也就名声大噪啊，哈勃再接再厉。到了1929年，他又拿下了一个重要成果。他分析了20几个星系的光谱，他发现越远的星系，红移越厉害。越近的红移反到不明显。这个红移呢就是观察天体的光谱，会看到不少的谱线。这些谱线就像天体的指纹一样，是有特征的。因为每个天体上面有氢氦等等元素，就会在光谱里面形成对应的指纹。可以通过光谱来分析天体的化学成分。但是哈勃发现，这些指纹每个星系都不一样，大部分都略略往红端偏移。这就是所谓的“红移”。哈勃认为，这些偏移是星系运动造成的。远离我们的那些星系，光谱线就会偏红，哈勃认为这就是多普勒效应。就好比汽车喇叭离开我们飞驰而去的时候，音调会变低是一个道理。不过后文书我们会讲到，这其实不是多普勒效应。哈勃是歪打正着。 既然红移跟退行速度有关系。他就提出了一条著名的哈勃定律。退行速度和距离成正比，比值被称为哈勃常数。所有的遥远星系都在远离我们，离得越远跑的越快。看来我们银河系是把他们全得罪了。他们都跟我们银河系有仇啊。天文学界都震动啦，原来宇宙从整体上不是静态的。是在膨胀中。物理学界也震动啦，特别是那个神父勒梅特……
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这个宇宙学方程式，大体思路是这样的，等号的一边表示空间的弯曲程度。通俗的讲也就是引力啊。另一边的是能量，动量。宇宙大体就是这两部分在起作用。这个方程式非常难解的。广义相对论方程就没有好解的。解这种偏微分方程。必须有初始条件和边界条件啊。爱因斯坦认为宇宙就是现在这个样子。他是不变的。为啥呢。因为拿望远镜看到的不仅仅是空间的距离，还是时间间隔。遥远的星系，他们的光传到我们地球上。也要好多年的时间呢。我们看到的是他们小时候的样子。爱因斯坦就断定。看来宇宙过去和现在没啥不同嘛。因此就以现在作为初始条件吧。边界条件呢，我们这个宇宙是个有限没边的宇宙。我们知道啊，一般的物体都是有限的，起码体积重量都是有限的，这好理解啊。但是无边可就不好理解了，一个欧几里得平面，那是没有边界的，那叫无限无边。有限无边的东西，谁想得出来啊？爱因斯坦说，你看到过球面吗？一个球，表面积是有限的吧。但是哪有边界啊？没边界嘛。在三维空间中的这个二维球面，就是有限无边的。我们的宇宙也是类似的情况。我们的宇宙空间是个在四维时空中的三维超球面。因为没有边界，那么边界条件就不要了。当然啦，很多条件都是显而易见的，比如说大尺度上宇宙是均匀的。上下左右都是对称的。 他就开始解这个方程式了。越解越不对劲啊。他完全没法子得出一个静态的宇宙模型。这个宇宙是动态的。他一想这下麻烦了，按下葫芦起了瓢啊。于是他一抬手就给自己的方程式加了一个常数，这个常数是用来平衡一下宇宙的运动和演变。这样就可以得到一个不变的宇宙了。 爱因斯坦其实在计算水星近动的时候呢，就想把这个项加进去。但是他算了半天发现不行，加了这个项，计算就不对了。于是呢，他就把这个宇宙常数给去了。现在啊，方程式摆不平啊。不得已又把这东西拿出来了。他其实挺纠结的。因为这东西其实没啥根据。仅仅是为了满足不变的宇宙而硬塞上去的。其实他大可不必这么纠结。因为那时候，理论推导和观测结果对不上的时候呢，经常往里面加常数。也没啥大不了的。但是爱因斯坦哪里知道啊，他这是打开了一个潘多拉的魔盒，把一只魔鬼给放出来了。他后来悔的肠子都青了。这个宇宙常数，可是不得了了不得啊……
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斐迪南大公夫妇在萨拉热窝遇刺身亡。开始大家也没觉得这事儿能怎么样。死了人，赔钱吧，还能怎么样啊。普通老百姓哪知道这是蓄谋已久的事儿啊。斐迪南大公已经见过了德国皇帝威廉二世。他们早想在巴尔干用兵了。斐迪南这次来就是为了搞一次军事演习。好好吓唬吓唬塞尔维亚。顺便到萨拉热窝视查。这倒好，一下子把塞尔维亚的民族主义者给激怒了。人家一抬手就把大公夫妇给打死了。德国那就按捺不住啦。打，大打出手。其实奥匈帝国的老国王弗兰茨一点都不想打。何苦呢，反正斐迪南大公也不是他亲儿子。他跟茜茜公主的孩子早就不在了。当时的皇太子他们的亲儿子鲁道夫在30岁的时候跟女友在行宫里自杀身亡。他家的成员都很不幸，茜茜公主作为母亲就得了抑郁症。后半辈子只穿黑的。1898年，有个恐怖分子本来想刺杀奥尔良亲王，但是人家临时走了。刺客偶然在报纸上看到茜茜公主在本地旅游。结果就用一把磨尖的锉刀刺杀了茜茜公主。弗兰茨皇帝那是非常难过，他弟弟在南美也是被人暗杀的。他为了治理这个多民族的帝国已经操碎了心了。奥匈帝国国内有八种不同的语言，他全会。每天工作12个小时。老了老了，已经80多岁了。现在接班人又被暗杀。可以算是家门不幸啊。他们全国上下都喊打。特别是外务大臣一个劲儿的撺掇。老皇帝就同意了，跟德国一起上阵吧。于是第一次世界大战就正式开打……
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