【直播回听】《六极物理课》第3次直播答疑

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每周四晚上20:13，严伯钧老师在喜马拉雅直播间为你在线答疑。

答疑笔记 

【极大篇】第一章答疑笔记 

问题1（用户红色的麦克斯韦妖）：无限远的恒星发出的光会不会被星际物质遮挡而无法抵达地球，甚至被黑洞吸收？这样的话奥伯斯关于宇宙年龄有限的论证不就有问题了吗？

对应课程内容：【极大篇】1.1.1 宇宙的现状

回答：从现在的视角看的确是有这个可能。但在奥伯斯的年代，人类还不知道太阳系之外有黑洞和其它不发光的星体，更别说是黑洞了。人类对宇宙的认识仅限于太阳、太阳系的几大行星、行星的卫星以及远处的恒星，太阳系外的系外行星20世纪末才被首次发现。所以结合时代背景，奥伯斯对宇宙年龄有限的论证没有什么问题，只不过放在今天知识背景下来看，不那么严密罢了。根据目前的知识，宇宙中大部分空间是空的，所以某个恒星发出的光完全被遮挡无法到达地球的可能性也不太高。

当然从结果来看问题，也不会有这个问题，因为黑洞以及星系毕竟是少数，我们现在知道了，天体物质这些东西在全宇宙只有5%的含量，所以，宇宙是非常空的，因此大部分的光线是不会被吸收的。

问题2（用户@枫过0205_wc）： 宇宙大爆炸的奇点是从哪里冒出来的？有可能是更高维度的智慧生命在三维空间做的实验吗？

对应课程内容：【极大篇】1.1.2 哈勃定律：宇宙在膨胀

回答：这个问题很科幻，类似于问我们生活的世界是不是《黑客帝国》。

这里有两个问题，首先我们还是不能去问宇宙大爆炸的奇点是从哪里来的，因为这跟问宇宙大爆炸之前是什么的本质是一样的。大爆炸发生的时候才有时间和空间的概念，所以我们无法追问大爆炸“之前”以及大爆炸“从哪来”，即使真的有一个答案，我们人类很可能无法感知。

至于我们这个世界是不是更高维度的智慧生命创造的，目前哲学家已经证明了这个问题我们是没有办法证实或者证伪的，就好像电影里面的角色如果也有生命的话，他永远没有办法意识到自己只是一个电影的角色而已。除非像黑客帝国里的脑洞那样，我们的真实世界存在某些bug，让这个世界的设定不能自圆其说，我们可以通过找到这些bug来颠覆世界的运转逻辑。但现实却是我们总试图常识寻找新的科学理论去解释很多我们无法理解的现象，比如暗物质，而很多时候，这种尝试都成功了。

这其实是个缸中之脑的问题，缸中之脑的设定确实没有办法被证伪。但是，有一点是可以确定的，就是如果我们的世界是被电脑模拟出来的，则这种电脑一定不会是电子计算机，也就是我们的电子计算机的算法无法完全模拟我们的现实世界。

因为我们这个自然界存在许多无理数，譬如pi、自然常数e等等，电子计算机只能通过算法去逼近这些数值，但无法达到。现实世界有很多系统是混沌系统，混沌系统是极其敏感的，计算机去计算的时候如果只是用逼近的办法，从原理上无法避免误差，这些误差最终会导致它的模拟跟实际世界的规律有巨大差异。

问题3（用户@诺亚方舟）：根据霍金的无边界宇宙模型，宇宙膨胀结束后时间真的会倒流吗？这是不是意味着我们还会再“活”一次？

对应课程内容：【极大篇】1.3宇宙会死亡吗

回答：这个问题非常好，可以说直接奔向了霍金无边界模型的核心。

首先需要说明一点，无边界宇宙模型纯粹是一个理论，或者猜想，没有太多观测数据作为支撑。所以它没有一个固定不变的模式，而是可以衍生出很多不同的模型。

在众多的模型当中，有一些模型确实支持时间反演，就是一旦宇宙开始收缩，时间就倒流。人们将以倒退的方式生活，先经历死亡，然后越变越年轻，最后才出生；有些模型则不支持这种观点，就是说宇宙一旦开始收缩，时间还是正向流动，熵还是继续增加。

这完全是个哲学问题，因为如果要定义活一次，你就要定义什么是意识。我们人的意识是依据记忆构建的，换句话说，你只记得昨天，不记得明天。因为明天你无法预知，因此即便时间是在倒流，作为人的感知来说，我们只要没有记忆，我们感知世界的顺序依然是过去、现在、将来。就人类目前的认知形态来说，即便倒流，对于宏观世界来说，没有任何变化。

【极大篇】第二章导读 

【极大篇】第二章：宇宙里有什么课程导读

大的目标是告诉你宇宙中主要有些什么东西，其实主要就是各种各样的天体。

这一章的一个关键，就是要明确，宇宙当中各种各样天体，它的个体性质（记住这里强调的是个体性质，并没有强调天体之间的相互作用）主要是由它的质量大小决定的。

这里面区分天体的关键，就是质量的几个临界点。譬如说，质量要大到0.7倍的太阳质量，就可以成为一颗恒星。恒星也会经历演化，燃烧殆尽之后，都要死亡，但是以什么方式死亡，最后变成“尸体“是一具什么样的“尸体“，也跟它的质量有关。

这一章比较难的，是恒星的形成机理以及恒星之后会演化成白矮星或中子星背后的物理原理是什么样的。因为这里面涉及到了超纲的内容，为了理解这些恒星的形成和演化，我们必须提前讲一些量子力学的知识，当然量子力学的知识具体的我们会在【极小篇】详细讲解。所以本章一定要注意听的，就是恒星的形成以及恒星的演化，白矮星是什么，中子星是什么。

当然宇宙中不光有局域性的天体，还有无处不在的暗物质，暗物质这个东西很有意思，看不见摸不着，但是似乎又无处不在，但也有可能并不存在。这恰恰展示了我们对于宇宙的认知，是多么有限。

我当年在学这些知识的时候，感受是很震撼的。因为宇宙如此之大，宇宙里的天体如此之多，并且天体的种类又是如此繁复。但是，决定它们千变万化性质的最关键因素，居然只有一个，就是它的质量，这充分体现了物理学的大道至简，这也是为什么我认为物理学是以不变应万变的智慧，任何一个物理学领域，找到里面最重要的，不变的东西，就能够生出千变万化。