Deep Dive
Shownotes Transcript
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StarTalk 节目即将播出另一期广受欢迎的宇宙探秘节目。当然，我还有查克·奈斯。在那里，就像，我们将学习，光速是恒定的吗？我们甚至怎么知道光速是多少？顺便说一句，有很多问题。我只是挑出了一些我最喜欢的。另一个问题是，如果夸克落入黑洞，
但它们会发生什么？这与其他任何事情都不同吗？如果你是一束光，你能逃离宇宙吗？你能看到吗？StarTalk 节目即将播出精彩内容。欢迎来到 StarTalk。你在宇宙中的位置，科学与流行文化在这里碰撞。StarTalk 节目现在开始。
这里是 StarTalk。我是比利·格拉斯·泰森，你的私人天体物理学家。你和我一起，查克·奈特。查克，宝贝。嘿，发生了什么事？你把你的平板电脑拿出来了。我拿了我的平板电脑。你知道这意味着什么。
这意味着是宇宙探秘时间。宇宙探秘。没错。好奇的人们想知道。确实。确实。宇宙探秘。它已经成为我们最受欢迎的节目形式之一。是的。太好了。太好了。我认为人们觉得他们对节目有一定的控制权。这就是原因吗？就是这样。好的。否则，我们就胡闹了。对。好的。好吧，所以我们回到了我在美国自然历史博物馆的办公室，
海登天文馆，我担任馆长。没错。就在纽约市。好的。好的。我在自助餐厅工作。停。停。
想加薯条吗？是的，就是这样。好的。好的。所以直接进去吧。好的，让我们开始吧。这是一个“抓包”环节。这是一个“抓包”环节，我们过去称之为“银河浓汤”。但我们为什么不再这样称呼它了呢？我不知道“银河浓汤”发生了什么。人们可能厌倦了我这么说，保证我。他死了吗？我不知道。我不确定。但他……
保罗·普多恩，对吧？我不知道那是他的……我不知道他的名字。我只知道他过去在 PBS 工作。他戴着背带裤。他体重约 600 磅。现在，现在，我给自己弄了一些小龙虾，对吧？所有这些版本。我们将添加一些……每八个词。他就像詹姆斯·布朗的烹饪节目。那个小个子没有枪杀一个人。我会用它打你。
用那些保证打他。
如果詹姆斯·布朗是卡津人，那就无法理解了。无法理解。你不会明白一个字。你不会知道一首，一首歌曲都不会知道。
好的，我们开始吧。你好，泰森博士，奈斯先生。这是来自德克萨斯州奥斯汀的莎拉。当我们谈论宇宙的年龄，138 亿年时，这是地球年吗？还是使用的平均时间？如果它是地球年，那么根据你的位置，宇宙的年龄岂不是会不同？嗯。
是的，是地球年。是地球年。这是一个我们都同意的计量单位。对。现在，无论地球是否存在，它都作为时间单位存在。对。我们已经将其定义为原子钟测量的时长。
对。所以如果地球被某个宇宙怪物从太阳系中摧毁……哦，这听起来像一部好电影。一天和地球仍然会被定义。好的。因为我们不再依赖地球的自转。它不是自转。以及地球绕太阳的轨道来计算我们的……
或秒的计数。它是一个标准的测量单位。正确。好的。所以，是的，只是地球年。你会得到比英寸更大的厘米数。对。这并不意味着距离更远。但距离是相同的。你只是用不同的术语来测量它。所以这没有区别。正确，是的。所以没有人会为此失眠。我喜欢自己用手来测量。哦，你骑马。就是这样，这就是我使用的距离。你知道一只手有多大吗？不。四英寸。
那是一只很小的手。谁会这样测量手？四英寸。四英寸。大约……我认为是四英寸。就像我手的这么大。不，不。是你手的宽度。哦，我不知道。现在，我确实不知道。你以为是一整只手。我以为是一只手。你把手放在
不，不，不。不，不，不。它是侧着的。哦，是这样的。侧着的，手。好的，这有点……是的，是的。我认为大约是四英寸。四英寸。好的。就是这样。这就是你测量的距离。过去，马的测量方法是从头到蹄。它们站立的高度有多少手高。我很高兴你不知道这一点，因为这会给我更多证据证明你没有在城市长大。
我出生在城市。好的。我们为什么了解你？好吧，当我上预科学校并打马球时，马厩里有很多马。我说，我在这里的联合主持人是谁？这个人是谁？好的。我的预科学校朋友们……
我确实上了预科学校，但这与我的马匹关系无关。你对马的无知。是的。好的，很好。我对马的无知来自，我小时候经常参加骑马营。好的。好的。所以，无论如何。但我已经很多年没骑过马了。而且，你知道，事实是，我现在认为它们是令人厌恶的生物。是的。
但它们很好吃。不。停。请不要写。这些是笑话。关于马的一些有趣的事情。是什么？好的。所以人脑大约这么大。好的。你知道马脑有多大吗？不。大约你拳头那么大。大约拳头那么大。是的。它们是体型更大的动物，但大脑却小得多。是的，你知道，我不需要它们来解决微积分问题。
你知道，我的想法是，拉这块犁。这就是我需要你的原因。好的。马对此很满意。就是这样。好的。好的。你还有什么？这是诺伯迪。嘿，来自佛蒙特州诺维尔的诺伯迪。你好，泰森博士，奈斯先生。西区故事中有一个角色叫安妮巴迪。安妮巴迪。我不知道。是的。
这是一个假小子，叫安妮巴迪。哦，真的吗？是的。她想和帮派在一起。她脸上很脏，头发很短，穿着裤子，会打架，但他们不让她加入。对我来说听起来相当性感。他们不让她加入是因为……因为她是女孩。她是女孩。哇。在事情相当二元的时候。我想知道，帮派……比如……
协议改变了吗？比如你……你去高级议会。比如，是的。我想知道他们是否都坐在所有的老大哥和年轻大哥身边，就像，我们是否已经进步到可以在这里让女孩加入并一起射击的地步？我吗？我只是想知道是否有人来自无处。哦，好的。就是这样。如果有人来自无处。这个人来自无处。他来自佛蒙特州诺维尔？佛蒙特州诺维尔。好的。
所以上面写着，你好，泰森博士和奈斯先生。非物理学家是否有办法与物理学家就他们的论文进行交流，而不会被打扰？好的，我认为这个人正打算向你发送他或她或他们所做的发现。所以我的电子邮件不再公开。
当然。它不再是了。不再是了。有一段时间是公开的。对于像诺伯迪这样的人。不。因为诺伯迪。因为我不希望诺伯迪和我说话。我不希望诺伯迪和我说话。现在，如果你是某个人，我们也许可以谈谈。如果他是某个人。如果他是某个人。来自某个地方。来自某个地方，他会在这里收到你的电子邮件。但现在他是来自无处的诺伯迪。无处，所以你什么也得不到。听起来像阿伯特和科斯特洛的常规节目。好的。所以，几乎每个学者。对。
在他们的大学页面上都发布了他们的电子邮件。没错。几乎每个人。如果你想进行交流，你可能有一个想法。你会先做一些功课吗？
确保。做一些功课。对。不要去跟他们说，我有一个想法，爱因斯坦错了，你们都不知道自己在做什么。对。听我说。是的。而且确实有这样的人。因为你花了两个小时观看 YouTube 视频。没错。而这个人则将一生和职业生涯都奉献给了对这个主题的研究。没错。好吗？是的。所以做一点功课。做一点功课。好的。而且你最不想做的事情是什么？什么？就是给查克·奈斯发邮件说，泰森博士没有回复我的邮件。他没有回复我的邮件。
你绝对不想这样做。所以就是这样，几乎所有人的电子邮件都在网上。几乎所有。对。对。是的。现在，事情是这样的。交流，
不会被打扰。哦，不会被打扰。做好功课并提出一个明智的问题。好的。不要告诉他们你掌握了宇宙的新秘密，他们必须听你的。否则，不，那并不谦虚。你作为一个非专业人士，竟然比专业人士更了解某些东西，这相当傲慢。所以要更谦逊地对待他们。我有一个想法。它可能是正确的。我已经这样考虑过了。对。你，
怎么看？不要给他们发 20 页的内容。他们没有时间看。好吗？没错。做好功课。学习，买一些物理书。是的。学习一些物理知识。对。这就像去餐馆，然后说，哦，请问，我可以和厨师说几句话吗？你知道。对不起，但你到底用什么调味料调的味？
将来我可以建议吗？不，不。也许一些松露黄油会有所帮助，先生。就像，是的，不。不，我最喜欢的回答是，你知道，人们说你吃了一道很棒的菜，他们问厨师，有什么秘诀吗？对。所以，你知道答案是什么吗？不。秘诀？
是六年的厨师学校。就是这样。这也是一个很好的答案。六年的厨师学校。你认为某种食物味道很好，是因为他们放了一种你刚刚了解到的秘密调料，你可以复制他们所做的。
对，你不知道。给他们一些专业知识的认可。这是一个知识目录。给他们一些专业知识的认可。加上专业知识。技能。是的。是的，你需要技能。技能，对。是的。好的。太好了。好的，这是米切尔·阿德金斯。你一边搅拌东西一边能用一只手翻煎蛋吗？
我甚至不能翻煎蛋，这就是为什么我吃炒蛋的原因。它在翻转的过程中被炒了。我想，好吧，我们现在没有炒蛋了。就是这样。我不是开玩笑。好的，你还有什么？这是米切尔·阿德金斯。米切尔说，你好，博士和奈斯先生。
我们越来越短了，不是吗？这是来自俄亥俄州辛辛那提的米切尔。我听到你以前的一期节目中谈到了黑洞中粒子的意大利面化。你说这会一直持续下去，直到所有东西都被撕裂，这很有道理。然而，夸克通过渐近自由结合在一起，这意味着将它们结合在一起的强力会随着你
拉开它们的距离而增加。理论上，是否会存在一个点，即撕裂夸克的引力会平衡渐近自由的强力，并最终达到平衡并创造某种平衡？- 哦，让我告诉你一些关于夸克的事情。- 这个家伙不错。- 你可能不知道。- 请说。- 我会告诉你一些关于夸克的事情，好吗？我们从未见过孤立的夸克。- 哦。- 它们成对出现。- 好的。- 成对或更多。- 就这样。- 好吗？
所以让我们尝试创造一个孤立的夸克。好的？夸克。所以你下去，得到一对夸克，它们粘在一起。你开始把它们拉开。不！不！那是我的兄弟！不！你开始拉……不！你杀了我们！所以你把它拉开。好的。将它们结合在一起的力量变得更强了。更强了。
你拉得越多。是的。距离越大，力就越大。不，这并不神秘。对。说出每天都会发生的事情。磁铁？不。不，它们会变弱。它们会变弱。你拉开的东西会变强。是的。每天都会发生。你每天都会遇到。
每天，当你把它拉开时，它就会变强。与我孩子的分离。我会说是的。不，橡皮筋。
你拉得越用力，力就越大。它会产生更大的张力。你离得越近，力就越小。还有弹簧。对，弹簧。就是这样。在数学上，你可以用一个非常整洁的公式来表示这一点。弹簧被称为弹簧常数。它告诉你它有多紧，以及需要多少能量。所以我们认为这是一个弹簧。但关键在于，当你把它们拉开太多时，那一刻……
它断了。对。你已经向其中注入了如此多的能量。把它拉开。把它拉开，那一刻的能量变成了两个夸克，现在你有了两对两个夸克。哟。
太邪恶了。- 太疯狂了。- 太邪恶了。- 太疯狂了。- 你投入的能量——- 因为我拿，需要能量。- 将它与夸克分开。- 是的。等于 MC 平方。- 对。- 对吧？那一刻，每个夸克都有足够的能量——- 每个夸克都能创造另一个夸克。- 另一个夸克。它断了。- 现在你又有了两个——- 你有了两个夸克。- 你有了氢夸克。不错。- 你每个都有两个夸克。- 对。
对，所以夸克在这种情况下很邪恶。就是这样……好的，所以当你掉下去时，潮汐力会拉伸你。拉伸，对。这正在给夸克提供能量。对。所以他想知道那里是否存在某个平衡点。但是，现在事情是这样的。当夸克被拉开时，好的，会发生的事情是存在一个断裂点。
所以你不会开始制造无限的夸克吗？查克，看起来确实是这样。因为这真的是，获得平衡。我们不是在看平衡。我们谈论的是夸克的产生。所以你将拥有两个夸克。四个夸克。四个夸克。八个夸克。八个夸克。这将是一个失控的过程。这将持续下去，因为它会不断地。夸克将接管宇宙。就是这样。哦。哦。该死。
这是你的世界。我只是生活在其中的一个夸克。所以，我们所知道的是，没有已知的力能够抵抗引力坍缩到奇点。对。所以……对。
我不知道该说什么。所以在某个时刻，是的。在某个时刻，不可移动的力遇到了，我的意思是，无论它叫什么。你知道我的意思。它是什么？可移动物体。可移动物体。不可抗拒的力量。它遇到了不可抗拒的力量。所以我没有一个好的答案。哇。在我看来，你将会有一个夸克失控。对。这真的。我必须和一些人谈谈这个。太奇怪了。我必须和一些人谈谈这个。太奇怪了，伙计。
我没有一个好的答案给你。是的。查克刚刚说夸克将接管宇宙，我没有一个好的反驳。是的，但这太酷了。我的意思是，这是一件多么值得思考的事情。好的，我们开始吧。是的。让我们看看。这是鲍勃丹。鲍勃，鲍勃丹或鲍勃丹。好的。B-O-B-D-A-N 连在一起。鲍勃丹。鲍勃丹。鲍勃丹。好的，就是这样。这不是鲍勃丹。
除非父母很懒。他们想用爷爷和爸爸的名字给他命名。即使鲍勃丹是一个很棒的名字，当你生气的时候。鲍勃丹？鲍勃丹？我告诉过你多少次了？
鲍勃，该死。过来这里。好的。不，我说，你为什么这么生气？不，那只是我的名字。那么，为什么大爆炸和宇宙的起源仍然是一个谜？大爆炸诞生了一个新的宇宙，这似乎是合乎逻辑的。时空只是其他宇宙和时空的黑洞。谜团解开了。对吧？是的。
就是这样。好的，下一个问题。就是这样。鲍勃该死。所以回到我的书架上，我有一本史蒂芬·霍金的书。时空的大尺度结构。好的。它有一些这样的标题。好的。在其中，它描述了黑洞内部的物理学和数学。好的。当你穿过它时，它基本上打开了一个完整的时空。
所以黑洞内部实际上是另一个宇宙，这让我们想知道我们的宇宙是否只是在别人的黑洞内部。别人的黑洞，正确。看看这个。我们有一个你无法逃脱的视界。对。而且它的外面还有东西，但你无法看到它。所以宇宙被认为是一个黑洞，以及黑洞被认为是一个宇宙，两者之间有一些很强的相似之处。对。哦，这很有诗意。这很有诗意。
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这是与尼尔·德格拉斯·泰森博士一起播出的 StarTalk 节目。好的，我们开始吧。这是科林·布洛克。从其参考系来看，光子是否能够到达我们事件视界之外的星系，如果光子看到宇宙其余部分的时间停止，并且因此不会体验到，听着，它正在穿越的宇宙膨胀？
哇。人们正在进入。他们正在进入。他们正在全力以赴。我告诉你，因为这里带来了很多东西，这是一个分层的问题。好的。所以我们必须小心。对。我们永远不会看到光子离开宇宙。
这就是这里发生的事情的重点。光子会移动，它会被宇宙的膨胀所吞噬，而返回我们的能量会对抗宇宙的膨胀，直到它完全消失。好的。所以我们不能，在那一点上，它超出了我们的视界。我们看不到它。好的。
好的。就光子而言，它只是愉快地做着自己的事情。它就在那里。对。它甚至不知道。它不知道。它只是愉快地存在着。这就像爱因斯坦提出的那个著名的问题。他说，如果你坐在一辆以光速行驶的汽车里，然后打开车灯，你会看到什么？对。好的。好吧，你不能达到光速，但让我们以光速的 99.999999% 行驶。你这样做，你打开车灯，你看到你的车灯。你看到车灯。
因为就是这样。它正在前方行驶。一切都是相对的。它以光速运动。它是相对的。你甚至不知道你正在以光速运动。没错。对。就像我在相对论发表时告诉你的那个尴尬的笑话一样。那是在《纽约时报》。有人开玩笑说，嘿，阿尔伯特，中央车站什么时候到达下一班火车？对。对。所以……
这和那是一样的。所以如果你是一个光子，当你处于边缘时，那不是你的边缘。对。当你处于我们的边缘时，那不是你的边缘。对。就像一艘船驶向你的地平线，那不是那艘船的地平线一样。没错。它能看到更远的地方。没错。好的。是的，这完全说得通。
对。就像我说的，光子将在其自身的参考系中在其发射的同一时刻被吸收。我喜欢把它想象成一艘船，因为这很容易想象。效果很好。而且你知道海洋延伸到你的地平线之外。没错。除非你是一个愚蠢的地球扁平论者。在这种情况下，你会掉下边缘。大傻瓜。什么？
你在地平线之外看到的是你自己的无知，你这个蠢货。无论如何。查克，这是一个自由的国家。人们想什么就什么。这是真的。好的。我不反对地球扁平论者。我只是不希望他们成为美国宇航局的负责人或类似职位。不。有很多工作适合他们。好的。如果你认为地球是平的。对。清洁厕所并不是一份糟糕的工作。在我看来，这其中有很多尊严。好的。
无论如何，这是塔索斯·苏里斯，他说：“问候，泰森博士。来自希腊的塔索斯。生活在一颗四面环绕着黑洞的行星上的文明将如何感知宇宙？
我们从外部能否看到它们，它们是否会生活在它们自己的减速时间框架中？所以有几个不同的问题。是的，是的。所以你离引力源越近，你的生命时间膨胀就越多。对。所以你认为你正在过着正常的生活。外面的人看到你生活得更慢。对。所以如果那些黑洞相对较近，我们会看到你生活得更慢。对。这是第一点。第二点。
如果你向外看，你会看到光线绕着黑洞弯曲。所以你会看到所有这些环。对。这些光环。因为这就是当你有一个引力源并且光线绕过它时时空的几何形状所做的。所以……
所以，这就是主要区别。夜空将是这些环。是的。爱因斯坦说，他首先预测了环的存在。它们被称为爱因斯坦环。然后他认为事情永远不会如此完美地排列以获得完美的环。它永远不会得到一个环。我们得到了一些环，但通常情况下，如果它完全对齐，你会得到一个环。如果它稍微偏离中心，它就会分裂成两个环。
两部分。对。然后如果它再偏离一点，你就可以得到四部分，然后是六部分。所以，但在完美对齐的极限情况下，你会得到一个环。
是的。现在，如果你被黑洞包围，那将是危险的。我不知道那个轨道有多稳定。对。是的，完全正确。是的。因为那时你就像在一个弹球机里。那时，你知道，正如他们所说，没有所谓的引力。你的星球很糟糕。黑洞很糟糕。它们会把你吸进去。对。好吧。
非常酷。非常感谢你，塔索斯。这是约翰·比德福德。他说，你好，泰森博士。你好。这就是他说的。非常澳大利亚式。好的。来自马萨诸塞州博尔顿的约翰·比德福德。大爆炸。它是否在各个方向上大致均匀地散布物质？如果是这样，并且宇宙正在向各个方向膨胀，那么大爆炸发生的空间会发生什么？
发生了。哦。看看那个。艾萨克·牛顿，我的朋友。对。我想我后面有一个他的手指木偶。从没理解手指木偶，因为它就像……是的，现在你必须用手指拨弄艾萨克·牛顿的虹膜。哦，住手。基本上就是这样。
那不是我想的。哦，好吧。我想你无法控制手或脸或表情。对。这是最烂的木偶。最烂的木偶。即使是袜子木偶也比手指木偶更有表现力。所以，我认为这是……而不是威廉·赫歇尔。我应该检查一下。但无论如何，那时它们看起来都一样。
好的。那是殖民时代。所有的砖块，它们看起来都像是殖民时期的。给他们戴上假发。谁知道有什么区别，对吧？戴上你的假发和带扣的鞋子，然后开始工作。所以，艾萨克·牛顿在他发现万有引力定律后认为，宇宙一定是无限的。对。它一定是无限的，因为如果不是，所有的物质都会找到一个中心坠落。它都会坠落形成一堆巨大的尘埃。
一堆质量。好的。好的。好的？但它是无限的，那么就没有，一个地方并不比另一个地方更特殊。对。现在，他并没有想象你生活在一个膨胀的宇宙中。对。那超出了他的世界观。膨胀的宇宙，你们不会都落到一个点上，因为有一种力阻止了这种情况。好的。在我们的例子中，我们称之为暗能量。所以，
因此，中心发生的地方在空间中不再存在。它只存在于时间中。在时间中。对。所以时间线，如果你回到时间的开始，在那条轴线上，当你到达那里时，所有的物质都会在同一个地方。你向前走，宇宙膨胀，你无法进入那个空间中的那个点。
举个例子。你有一个气球，你正在给气球充气。对。你开始时，气球很小。是的。对吧？那是大爆炸。好的？或者整个气球都在那里一个点上。现在你开始吹它，它从那个点膨胀开来。对。那个点在气球的表面上吗？不。
它在气球的中心。我怎么到达气球的中心？倒转时间。气球越来越小，越来越小。现在你回到了中心。对。所以……你必须缩小宇宙。通过倒转时间。通过倒转时间。没错。所以中心存在，但不在空间坐标中。它存在于时间坐标中。就是这样。是的。这真的……接受它。是的。
哇，这些人问的问题真好，伙计。我得告诉你。这不是在胡说八道。他穿着一件夹克。他穿着一件红外套。我不知道你穿什么夹克，但我的夹克下摆是我的直肠。现在你毁了我的手指木偶。我再也不想玩手指木偶了。好吧，你还有什么？
我们今天回答了很多问题。是的。比平时多。这是伊利亚斯·西阿梅蒂斯。伊利亚斯·西阿梅蒂斯。这听起来不太对，但我们会接受它。你可以加点味道进去。伊利亚斯。伊利亚斯·西阿梅蒂斯。好的，开始吧。泰森博士，奈斯先生，伊利亚斯来自伦敦。安大略省伦敦？康涅狄格州伦敦？嘿，伙计，它只写着伦敦。安大略省有伦敦吗？我不知道。
感觉有点像……感觉每个地方都有一个伦敦。你知道那是什么吗？那是懒惰的英国人来到新世界。我们从哪里来？我们来自伦敦。我们现在在哪里？伦敦？伦敦？
为什么不呢？不，我们称它为新伦敦。新伦敦。现在你有了。好吧。所以他说，从理论上讲，是否有可能打破某种物质的原子之间的键，并将它们重新配置成其他物质？比如说操纵木椅中数十亿个碳原子，然后做成一张桌子。强烈强调“理论上”这个词。是的。
是的，但这并不有趣。好的。把木椅变成木桌？你并没有真正操纵原子。你只是……
你只是在重新组装宏观的木材。对。你所做的只是取下木材并移动它。你正在移动木材。对。就是这样。如果你想改变分子，做一些有趣的事情。对。取下你的分子，重新排列它们，制造一个仍然活着的外星人，但它不是你。它是其他东西。对。做一些有趣的事情。如果你要控制分子和原子，那么……现在，化学家之所以这样做，是因为我们没有工具来……
原子并重新连接它们。我们把它们放在……
其他化学物质的容器中，让这种情况发生。——发生反应。——发生反应。——对。——这些被称为催化剂。——对。——好的？我想要这个分子，我有那个分子，放入一个催化剂来制造它。——砰。——好的？并且自然地这样做。所以这就是我们今天如何做到这一点。——好的。——所以是的，做一些比把椅子变成桌子更好的事情。——对。——而且是的，原则上，你可以把它变成任何有机物。因为如果你可以使用生命分子，那就是有机化学。为什么不制造其他有机物呢？——嗯，酷。——是的。——我喜欢这个主意。
好的。好吧，我的朋友，就是这样。是的。好吧。这是亚伦·图雷茨基。
嘿，泰森博士，奈斯先生，我是来自纽约市史坦顿岛的亚伦。好吧。就是这样。好的。他说，我的问题与我们以地球仪、地图和其他方式视觉上显示地球的方式有关。由于磁极翻转，地球的陆地也在不断移动，我们决定将南极洲放在南极的底部是否有任何科学原因？我理解人类文明恰好存在于……
大部分陆地在北半球，所以我们的地图有北半球的偏见。但科学怎么说？例如，如果一个外星文明要通过他们的望远镜观察地球，他们有什么理由知道炮台公园位于曼哈顿的底部？哦！而不是顶部？哦！
哇。我的朋友对地球仪有问题。另外他还提到了炮台公园，因为去史坦顿岛的一种方法是从炮台公园乘坐史坦顿岛渡轮。是的。这不是一个随机的参考，宝贝。是的，但谁想去史坦顿岛？你在说什么？拜托，伙计。住手。让我在这里救你于水火之中。好吧，开始了。那么科学怎么说呢？首先，在电影的开头……
快乐的脚。好的。那发生在哪里？是企鹅，所以只有一个地方可能发生。南极。南极。企鹅。南极洲。南极洲。摄像机对准地球。对。好的？好的。
当然，北极在上，南极在下。但这整部电影都发生在南极。对。所以就他们而言，那就是行动发生的地方。所以你知道这部电影做了什么吗？它没有向下移动到南极，而是整个画面旋转了180度。不错。你直接进入南极洲。好的。这是一个视角的转变。哇。
好的。你知道是谁拍的这部电影吗？写信给我们的那个人吗？不。和拍《疯狂麦克斯》的同一个人。乔治·米勒。和拍《疯狂麦克斯》的同一个人。与《疯狂麦克斯》有点不同。他很有范围。是的，他当然有。所以，无论如何。所以，从科学上讲，我们使用右手定则。
好的。好的。所以，伸出你的右手。对。手掌打开。手掌打开。现在，卷起你的手指。保持你的拇指向上。拇指向上。好的。宇宙中任何旋转的物体，如果你将手指卷曲成它旋转的方向，你的拇指就是北极。那就是北极。是的。对于任何地方的任何物体。正确。好的。如果你想让你的拇指指向北极的方向，你必须使用你的左手。哦，没关系。所以，右手定则就是右手，
拇指向上。这就是你如何知道北极在哪里。如果你知道北极在哪里，你就知道南极在哪里。你知道南极在哪里。好的，明白了。好的？好的。所以是的，当然我们有北半球的偏见，但至少所有地图都显示北半球。好的。北在上。好吧。好吧？这很酷。我会告诉你真相。
我不在乎。他提到了磁极。在我成长的时代，我多大年纪，磁极位于加拿大北部地区。哇。但它一直在移动。它一直在移动，对吧？是的，因为北极是一个游荡的东西。现在它正在经过北地理极。哇。
好的。它比以往任何时候都更靠近它。它正朝着西伯利亚前进。就是这样。所以它实际上就在我们所说的位置。现在，它靠近北极。它靠近北极。它靠近北极。普京将控制北极。好吧，那么就向磁场说再见吧，人们。
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说到普京。不。好的。米勒这么说。嘿，尼尔。嘿，查克。我的名字是米勒。我来自马其顿，巴尔干，欧洲，世界。我喜欢这个。好的。是的，这很酷。他说，我们看到很多物质进入宇宙中的能量，但我们是否看到能量变成物质的另一种方式？
是的。哦。哦，是的。好吧。是的。好的。所以，在太阳中，在太阳的中心，存在着热核聚变，氢原子核合并。对。好的。所以，事情是这样的。准备好了吗？氢在其原子核中只有一个粒子。对。一个质子。所以，那里只有质子。所以，一个质子合并。
遇到另一个质子。嘿，你好吗？好的。怎么了？就是这样。你好吗？对。好的。现在，质子具有相同的电荷。对。所以相同的电荷会怎样？它们不喜欢彼此。它们排斥。没错。所以为了让它们靠近，它们必须移动得非常快，以至于它们的速度克服了它们的排斥力。它们彼此如此接近，以至于必须启动一种全新的强大力量。你知道我们称之为什麽吗？包办婚姻。没错。
我们称之为强力。强力。命名合理，强力。好的。那一刻，其中一个质子变成了中子。哦。它发生了转变。看看那个。所以你有一个质子一个中子。我生活中不需要那个觉醒的原子。那又怎样？转变。转变原子。谁需要那个？哦。所以。继续。等一下。我们一开始是正电荷。对。好的。
现在是中性电荷。正电荷发生了什么？你不能就这样把它装进口袋里。对。好的？一个粒子出来带走那个电荷。好的。它是电子的反物质版本。哇。它被称为正电子。正电子。好的？现在，这是一个电离原子的混合物。当你电离时，电子到处飞舞。如果你是一个正电子……对。
而你的反物质正电子，如果你看到一个电子，那就结束了。你会湮灭。看看那个。瞬间。瞬间。在太阳中心产生能量。看看那个。这是太阳在核心产生能量的众多方式之一。哇。每天每一刻都在发生。两个物质粒子结合在一起产生纯能量。太阳核心中的正电子和电子。
这太神奇了。所以，是的，但这不会发生在家里。不，不。但是……如果你有一个儿子。一个儿子，S-U-N。对。是的。所以，现在看。不是那个整天躺在沙发上玩电子游戏的那位懒惰的家伙。你的儿子是这样吗？这听起来太接近家了，查克。你的17岁儿子？是的，没错。所以……所以……
事情是这样的。我们使用的光，可见光。可见光。如果你查一下红光光子的能量或蓝光光子的能量，看看那有多少能量。没有粒子可以用这么多的能量制造，因为它不够。好的。所以可见光在其一生中都保持可见光。哇。
将能量增加到紫外线以外到 X 射线。现在问问自己，X 射线光子的能量是多少？它大约是一个电子的能量。所以你可以有一个 X 射线光子场，电子会自发地出现在其中。好的。但你不能凭空创造一个粒子。
你还要有反粒子。对。好的。所以如果你创造电子，你也在创造什么？正电子。正电子。对。就是这样。所以这就是能量变成物质。对。看看那个。这与他问我有关的相反。是的，没错。然后他们再次找到彼此，然后它们变成物质。这种混合物在早期宇宙中每个立方厘米的宇宙中都在发生。看看那个。物质来回转换，直到宇宙冷却。对。没有光子留下。
有足够的能量来制造粒子。哦，上帝，我太累了。那一刻，我们冻结了宇宙中粒子的总数。看看那个。你不能再制造更多粒子了。就是这样。就是这样。
这太棒了。这就像大爆炸的前三分钟。哇。这太有趣了。发生了很多事情。哦，伙计。是的。三分钟。那是前三分钟。看看那个。这太神奇了。所以在我的书《给匆忙的人的宇宙物理学》中，第一章，它就像在开始时或类似的东西，或者它从那里开始。对。我会带你了解这些细节。嗯哼。
物质的转化，能量，它冷却下来。所有这些都发生了。这很酷。标题很激进，《在开始时》。我只是说这种联系是……好吧，除了在开始时，我还能在哪里开始这个故事呢？这是真的，你知道的。我只是说这些词会让人想起其他东西。那是小学的一个老笑话。是什么？
你怎么知道上帝是棒球运动员？我从未听说过这个。因为他在大局中开始了它。
这很糟糕，伙计。即使是上帝也像，让我来处理幽默。幽默。他就像，坚持祈祷。幽默是我的事。这次你休息一下。是的。好吧。查克，我想我们还有一点时间，我想。好吧，开始了。让我们看看安德鲁·科菲。安德鲁·科菲说，你好，泰森博士和奈斯先生。等等。
祝你们从几位优秀的人那里获得美好的智慧。来自不列颠哥伦比亚省的安迪·C。好吧。那是加拿大。没错。我一直想知道，我们是如何第一次计算真空中的光速的？我们怎么知道它是常数？我们有可能错了么？哦。真空中的光速。是的。好的。所以……
伽利略是第一个已知试图测量光速的人。看看那个。
哇。所以他把某人放在……他真是个有抱负的家伙。那家伙很有抱负。我的朋友。是的。他是我的朋友伽利略。晚上，他把某人放在山顶上，拿着灯笼和一个小百叶窗。对。好的。他在另一个山顶上，拿着灯笼和百叶窗。他们说，当你看到一个……把它还给我。用百叶窗把信号还给我。他得出结论……
我是在概括。他得出结论，如果光不是无限快的，那么它比我们能测量的要快。好的？干得好。如实地说。这就是你所知道的。是的，就是这样。这就是我们现在所知道的。不能说出你不知道的。就是这样。好的。所以，光速最酷的测量方法
你知道地球到太阳的距离吗？9300万。好的，所以两倍是？1.86亿英里。英里，好的。记住这个数字。好的。那是地球绕太阳运行轨道的基线。好吧。好的，好的。
一个名叫奥尔·罗默的人。好的。奥尔·罗默。他的 O-E 上有一个变音符号。那时他们只是叫他奥尔·罗姆。奥尔·罗姆。嘿。怎么了，奥尔·罗姆？我们无法念出你的名字。我们只是叫你奥尔·罗姆。奥尔·罗姆。不。奥尔·罗默。好的。在他做这件事的时候，我们知道……
牛顿引力不仅描述了月球绕地球运行，地球绕太阳运行，还描述了木星的卫星绕木星运行。好的。所以你不必是太阳才能成为系统引力的中心。它也适用于木星。所以这是对牛顿定律普遍性的证明。因为如果它只适用于地球和月球，也许它只是地球-月球。你不知道它是否适用于其他地方。它适用于其他地方。好吧。所以……
你计算卫星何时经过木星的前方和后方。好的。他发现，当地球最靠近木星时，日食比地球位于太阳与木星相对侧时早一千秒发生。好的。他说，要么牛顿定律错了，要么我们必须等待。
让光穿过地球的整个轨道到达你。因为在地球的背面，与你轨道的前面相比，它延迟了一千秒。对。那么速度的公式是什么？距离除以时间。距离是多少？1.86亿。时间是多少？一千秒。光速是多少？
呃，很快。非常非常快。取这两个数字，你将它们相除，每秒186,000英里。那是第一个……现在，我们没有地球的直径。这个人用的数字是错误的。但这是第一个……
这是迄今为止对光速最精确的估计。我认为因为我们没有，地球到太阳的距离有一些不确定性，但它在这个范围内是正确的。这是对光速的第一次测量。这很酷。好的？只是木星轨道日食的延迟。对。取决于你在我们轨道中的哪个位置观察它们。数字结果都很好，对吧？1.86亿英里，1000秒，一切都干净利落。
现在，我们很复杂。我们可以在实验室里测量它。我们可以做伽利略试图做的事情。果然，我们得到了相同的数字。看看那个。每次我们测量光速时，我们都得到完全相同的数字。一直。一直。正确。我们在宇宙的其他地方看到现象发生，光速也是一样的。一直到宇宙的边缘。
所以我们的证据，并且由于当你向外看宇宙时，你向回看时间，我们可以自信地说，光速在空间和时间的深处是相同且不变的。看看那个。它是我们所知的自然界最基本的常数。是的。它是如此基本，以至于我们根据光速来定义米的长度。哇。
好的。所以如果我们对光速进行额外的十进制测量，这会影响米的长度。这就是光速有多厉害。对。它在掌控全局。看看那个。所以一米是光束在一秒钟的 1/3 亿分之一时间内传播的距离。它精确到 12 位小数。12 位小数。哇。是的。
这超级酷。是的。现在，光速在空气、水和钻石中是不同的。但在真空中，那就是速度。那就是速度。每秒 186,282 英里。哇。或者每秒 3 乘以 10 的 8 次方米。但实际上是两个……它就像 29,999,000……我们四舍五入。这是一个很好的四舍五入到……
3 乘以 10 的 8 次方。所以那是每秒 300,000 公里。好的。现在你用它来制作米和厘米。对，对。但实际上是 299,000 多一点。它很接近，但我们将其四舍五入到每秒 300,000 公里。每秒 186,282 英里。就是这样。是的。但对它最好的测量是穆罕默德·阿里。哦，是的。是的。
让我们用穆罕默德·阿里结束吧。我很快，我告诉你。我很快，我关掉灯开关，在房间变暗之前我就上床了。哦！好的，穆罕默德·阿里比光速还快。就是这样。这由那里非常重要的数据点证明。好吧，查克，这就是我们所有的时间。这很有趣。非常有趣。哦，哦，大杂烩。大杂烩。大杂烩。或者银河炖菜。
在宇宙摇篮中。因为我们又回到了我的办公室现场直播。没错。在海登天文馆。这里一切都很好。我们完成了这期《宇宙探秘》的最新一集。感谢您的收听。尼尔·德格拉斯·泰森。人们现在很好。