2018年の第184篇
整理 | 小丫投资笔记（XiaoyaNotes）
资料 | 整理自《宇宙奥德赛.漫步太阳系》，作者王爽，清华大学出版社，2018年10月版
2018年的最后一期读书，一起读点轻松的东西吧。
不知道大家有没有思考过类似这样的问题：
这个世界上究竟有没有神？
如果没有神，那地球之外，就是太阳系、银河系和浩瀚无边的宇宙，而宇宙之外，又是什么？
如果真的有神，那神也具备物质的形态吗？他在哪里？又是谁创造了他？
这些问题，有时候真是让人“细思极恐”。
小时候的夏天，天气热的时候我和姐姐他们会把席子摊到三楼的天台上，在天台睡觉。
我对星空的最深刻印象，大概就是从那时候来。
乡村的夏夜，天空中的星星真是又多又明亮，我甚至觉得小时候的夜空看起来就是深蓝色的，一闪一闪亮晶晶的星星就点缀在深蓝色的天幕上，非常美妙。
你们感受过半夜突然睡醒，一睁眼就是满天星星，甚至突然一颗流星划过去的惊喜吗？
这真不是电视剧中才有的场景，我小时候就真实的体验过这一幕，一直到现在这都是我关于“星空”最美好的回忆，哪怕长大后，我在雅丹魔鬼城的戈壁滩上看到了满天明亮的星星，都抵不上小时候睁眼便是灿烂星空和流星飞逝带给我的美妙。
当然，小时候我不知道那是“流星”。第二天我告诉了爷爷这个“奇观”，爷爷用方言说，那是“星射屎”
我还曾经盯着月亮看了很久，然后发现有一颗特别小的“星星”，绕着月亮转了几圈，然后慢慢离开。爷爷说，那可能是“宇宙飞船”。
宇宙又是什么呢？
当然，小时候几乎无人能解一个小孩子对“星空”和“宇宙”的好奇。
今天，想和大家分享的书就是一本关于“星空”和“宇宙”的书，或许能解一部分人的好奇——今年10月刚出版的《宇宙奥德赛：漫步太阳系》。
这本书的作者王爽，是中山大学物理与天文学院的副教授。
我最初看到他的作品，是在新浪微博上。这本书的雏形，其实正是起源于作者在微博上写的天文学科普文，通俗易懂，不具备丰富天文知识的人也能轻松看懂。
在作者的“宇宙奥德赛”计划里，他将带领我们开始一场始于地球的“宇宙之旅”，第一站是太阳系，然后是银河系、河外星系，一直飞到宇宙的尽头。然后，我们将从宇宙尽头、同时也是宇宙创生之处返航，在时间长河中顺流而下，依次探寻宇宙起源、生命诞生和宇宙命运的神奇奥秘。
《漫步太阳系》就是这趟“宇宙之旅”的第一站，里面一共为我们介绍了12个景点，金星、水星、太阳、火星、小行星世界、木星、土星、天王星、海王星和太阳系边缘。
但读这本书，你看到的不只是一个个天体，而是人类关于“太阳系”的一场认知之旅和科学进化史。
比如：
牛顿“万有引力定律”的面世，其实是由哈雷（就是哈雷彗星的那个“哈雷”）和另外两个人的一场“赌约”间接促成的；
牛顿说的那句“站在巨人的肩膀上”，其实只是用来嘲笑一个“驼背的矮子”；
而人类发现行星绕太阳运动的轨道不是“圆形”而是“椭圆”，居然是因为某个人“被尿憋死”
原来，绚烂多姿的不只是星空，还有历史上那些大名鼎鼎的科学家和科学事件。
下面，我将从书里挑两三个章节聊一聊，简单的带大家“看看”这本书。
人类是如何测算出地球的年龄的？这是一场物理学家的被打脸史。
前两个月小丫看了《奇葩说》中陈铭和詹青云的一场辩论。很多人估计会看得“脑壳疼”，因为你压根不知道他们在辩论什么，听不懂
图片：新浪微博@豪豪就是爱大口
什么是“物理学的大厦”？什么又是“两朵乌云”？
神仙打架，我们这些凡人压根get不到点，慌~~
实际上，陈铭和詹青云提到的“两朵乌云”，就是历史上物理学家很著名的“被打脸”事件。
被打脸的，就是英国物理学家开尔文勋爵。
开尔文其实是神童出身，10岁考上格拉斯哥大学，22岁就当上这所大学的教授，是热力学的开创者之一，我们学物理时学到的热力学第一、第二定律就是他建立的。不仅于此，第一条跨越大西洋的海底电缆，就是他领导的公司铺设的。
1900年，开尔文在一次公开演讲中公然宣称物理学的大厦已经建成，剩下的只是一些修修补补的工作。虽然他提到在物理学的天空上还漂浮着两朵乌云，但他认为用不了多久就能彻底解决这两个小问题。
事实证明，开尔文大错特错。在20世纪初，这“两朵乌云”变成了两座新的物理学大厦，即后来的“相对论”和“量子力学”。
这次打脸事件，让开尔文被人嘲笑至今。但，开尔文还有一次有名的被打脸事件，那就是关于地球年龄的错误估算。
现代人普遍认可的地球年龄，约莫是45.5亿年。但历史上，人类测算出来的地球年龄，远远没有这么“高寿”。
比如开尔文，他是采用“热力学”的方法测算地球年龄：
假设地球是一个大火球，随着时间的推移，这个火球会由外向内逐渐冷却，从而变成今天的样子。而这个冷却的时间，就是地球的年龄。
1862年，开尔文发表了一篇论文，宣称地球的年龄是在2亿年到4亿年之间。而到1897年，他又发表了一篇论文，宣称地球的年龄其实是2400万年左右。
两篇论文的结果简直就是天壤之别，而开尔文之所以修改结果，是因为他突然意识到，基于当时的物理学理论，太阳最多只能燃烧几千万年。
然后一群意想不到的人跑了出来，开始打脸开尔文。
这群人就是地质学家。
地质学家们认为，可以通过观察一些地球的沉积岩，来计算地球年龄。
学地理的时候，我们学习过沉积岩的知识。越下层的沉积岩，年代就越久远。地质学家认为，通过研究某层岩石的沉积速度，就能计算出岩石形成所花费的时间，把各层岩石的形成时间加起来，就能估算出整个沉积岩地形的形成所花费的时间，这个时间，就近似于地球的年龄。
这么一算，地球的年龄至少有好几亿年。
于是关于地球的年龄，就有了两派势不两立的观点。
1907年，打破天平平衡的人出现。
现代学过物理学的人都知道“放射性”这个名词，原子核的“放射性”现象最早是在1896年被法国物理学家安东尼.贝克勒尔在铀元素中发现的。两年后，皮埃尔.居里和玛丽.居里（即“居里夫人”）发现了钋元素的放射性更强。这三个人因此共享了1903年的诺贝尔物理学奖。
对于含有放射性的元素，其部分的原子核会自发的衰变成其他元素的原子核，从而使放射性元素的质量减小。
1907年，英国的物理学家欧内斯特.卢瑟福发现了原子核的“半衰期”现象：即对所有放射性元素而言，其原子核衰变到只剩一半所花费的时间是固定不变的。
比如某种放射性元素，从100千克衰变到只剩50千克，与50千克的同种放射性元素衰变得只剩25千克，两者所花的时间完全相同。
这就为后来的地质学家测量地球年龄指明了方向。
英国地质学家阿瑟.霍姆斯，后来通过测定古老岩石中铀235和铅207的比例（铀235具有放射性，可以自发衰变成铅207，半衰期长达7亿年），测算出地球的年龄在30亿年以上。
1955年，芝加哥大学的克莱尔.彼得森通过7年的努力，测算了从太空中掉下来的陨石（陨石内部还保留着太阳系形成初期最原始的化学组分）中铀和铅的比例，从而测算出地球的年龄约为45.5亿年。
就这样，经过近百年的努力后，人类终于测出了地球的年龄。
由此我们也可以看到：尽管在求证真理的路上，总有人会被打脸被嘲笑，但正是前人的“不耻探索”，人类才能迎来科学的重大进步。
“如果我能看得更远一点的话，是因为我站在巨人的肩膀上”
这句话，现代人经常用来展现某个人的“谦卑品质”。
但在300多年前，这句话可不是这个意思。故事要从木星大红斑的发现者胡克说起。
木星是天空中第四明亮的星体，仅次于我们看到的太阳、月球和金星。它是一个气态行星，没有固体表面。木星上有一个最壮丽的景观，就是整个太阳系中最大的风暴：大红斑。
图片：百度百科
大红斑的发现者是英国著名物理学家罗伯特.胡克。
胡克身材矮小、天生驼背，童年过得特别悲惨。25岁时，胡克发现了“胡克定律”（力学弹性理论中的一条基本定律），28岁时，胡克发明高分辨率显微镜并第一个看到植物细胞的细胞壁，进而率先提出了“细胞”的概念。由于这些贡献，胡克当选为英国皇家学会的院士，并被人们誉为“伦敦的达.芬奇”。
然后胡克就开始“飘了”，还喜欢时不时的打压新人。1672年，胡克盯上了一个声名鹊起的新人，这个人就是牛顿。两个人开始了一场绵延数十年的战争，你来我往的写了很多信，其中就有胡克关于“平方反比律”的猜想（但他无法证明它的正确）。
1867年，牛顿出版了人类科学史上最伟大的著作《自然哲学的数学原理》，在这本书中，牛顿用自己发明的微积分，证明了从力的平方反比律出发可以推导出开普勒三定律。这本书让牛顿直接登上了科学的神坛。
胡克不干了，他直接写信给牛顿，要求牛顿修改这本书，承认自己才是平方反比律的发现者。这个要求彻底激怒了牛顿，牛顿回信说这个定律早有人提出了，跟胡克没有任何关系。为了嘲讽胡克，牛顿还在信中写了一句特别恶毒的话：
“如果我能看得更远一点的话，是因为我站在巨人的肩膀上”。
这句话的潜台词就是：
“我的所有成就，都与你这个驼背的矮子无关！”
ORZ，就是这样一句用来骂人的话，后人居然把它视作展现牛顿“谦虚品质”的名言......
为什么木卫一看起来特别像鸡蛋葱花饼？
在前几天的文章中，小丫放了一张照片让大家猜是什么：
图片：百度百科
烂苹果、发霉的橘子、煎饼....吃货们贡献了超过50条答案，乍一看这张照片，真的好像鸡蛋葱花饼啊。
其实这是木星的卫星之一，木卫一伊奥。
为什么木卫一看起来那么像鸡蛋葱花饼呢？《漫步太阳系》告诉了我们答案。
答案就是我们生活中颇为熟悉的“摩擦生热”。
木星是太阳系行星中的巨无霸，其质量是太阳系其他行星质量总和的2.5倍，除此之外，木卫二、三、四的质量也和木卫一处在同一个量级。这四个天体的潮汐力（类似月球的潮汐力，引发地球上的潮起潮落现象），把木卫一拉来扯去，从而通过摩擦生热的方式在木卫一内部产生了巨大的能量。
这些巨大的能量，通过火山爆发的形式释放出来，木卫一拥有超过400座活火山（上图“鸡蛋葱花饼”中的“葱花”就是火山口），剧烈的火山爆发产生了大量的硫磺和硫化物，覆盖在木卫一表面就成了黄色。而这些硫化物，也让木卫一成为了整个太阳系最恶臭难闻的“鸡蛋葱花饼”......
人类想到火星定居，要怎么改善火星的生存环境？
图片：百度百科
关于火星的探测，人类的脚步从未停止，而且发现越来越多信息，比如火星曾经存在液态水，两极还被冰层覆盖，但火星没有大气层。
长久以来，很多人都梦想“移民”火星，比如《生活大爆炸》中的谢耳朵......
更狂热的则要数“硅谷钢铁侠”埃隆.马斯克，他一度宣称自己要在火星上退休。
火星没有大气层，温度也很低，但火星两极的冰盖中含有大量的冰和干冰，如果能想办法让冰盖融化，就有可能释放出大量的水蒸气和二氧化碳，从而形成“温室气体”，让火星升温。升温又可以进一步融化冰盖，并形成火星升温的“良性循环”。
马斯克就曾经提出一个疯狂的想法，应该在火星的北极扔一大堆核弹，利用核弹爆炸所释放的巨大能量，融化两极的冰盖，从而实现火星升温的“良性循环”......
但科学家很快打脸马斯克。如果在火星上扔核弹，还会炸出大量的尘埃，这些尘埃长期漂浮在大气层中，会严重阻碍太阳光到达火星的地表，从而使得火星的地表明显降温，这就是所谓的“核子冬天”......
除了“往火星扔核弹”，人类的脑洞简直大得无边：
有人提出，可以在环绕火星飞行的轨道上建造大量的反射镜，通过反射镜让太阳光汇聚在火星两极，融化冰盖......
有人提出，可以在火星的两个卫星上挖一些黑色的土，撒在火星两极的冰盖上，黑色吸热，就能促成冰盖的融化......
果然人类的“智慧”简直无穷无尽，小丫真希望有生之年，能看到人类移民火星啊！
关于《宇宙奥德赛.漫步太阳系》这本书，今天就和大家聊到这里。这是一本能帮我们开眼界、开脑洞但又充满科学和趣味的书，感兴趣的不妨自己买来看看，或者关注作者的新浪微博。作者在微博上已经把宇宙之旅的第二站“银河系”写完了，听说明年夏天会出版。
《宇宙奥德赛.漫步太阳系》目录导图
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如果家里有孩子的话，其实这本书也能给孩子讲讲或者让孩子自己看，里面有蛮多彩色插画，而且没有很复杂的专业术语或者物理公式。从小就培养孩子的好奇心，其实很重要。
感谢那些坚持不懈、孜孜探索真理和奥秘的科学家们，有了他们，这个世界在我们的眼中才会变得越来越奇妙绚丽，同时也发展得日新月异！
提前祝大家元旦快乐，新一年，我们将带着对一切未知的满满“好奇心”，坚定出发！
