Cosmic Queries – Physics All Around Us
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在本期 StarTalk 节目中，我们将深入挖掘我们的档案，找到我们周围的物理学。我们将学习元素周期表、自然界中的不对称性、太阳能、电池技术、麦克斯韦方程组等等。快来看看吧。欢迎来到 StarTalk，您在宇宙中的位置，科学和流行文化在这里碰撞。现在就开始吧。

这里是 StarTalk。我是尼尔·德格拉斯·泰森，您的私人天体物理学家。

我来自纽约市美国自然历史博物馆，在那里我担任海登天文馆馆长。今天，我们有一期 StarTalk 的宇宙探问节目，我的联合主持人是查克·奈斯。嘿，尼尔。查克，很高兴你在这里。很高兴来到这里。在推特上关注 Chuck Nice Comic。是的，我是在一周中的某些日子担任我家某些部分的主任。即使那样，也只在某些小时。在某些日子里的某些小时。

这就是我所得到的。所以我认为今天的主题是日常生活中的物理学。是的。是的。我喜欢日常生活中的物理学。我知道你喜欢。哦，伙计。我已经在你身边待了足够长的时间，实际上听到你谈论日常生活中的物理学，无论我是否想听。你知道学习物理学的好处是什么吗？是的。它不是一堆需要背诵的事实。没错。它是对自然运作的理解。太好了。我正要这么说，绝对是。

实际上是对你自身经历的理解。是的。甚至是那些并非你经历的事情，那些超越你经历的事情。物理学就在那里等着你。是的，是的。这就是它如此酷的原因。我的意思是，有……但它的意思是你不必学习物理学在宇宙中表现出的每一个例子。谢天谢地。你可以学习基础知识，然后将这些知识应用

到你所看到的东西上。这就是它的妙处。这就是为什么物理学书籍不是书架上最厚的书。会计书籍比完整的物理学著作还要厚。对吧？因为他们可以改变会计。你不能改变物理学。物理学就是物理学。它是什么样的就是什么样的。它是什么样的就是什么样的。但你可以随意改变会计。还有很多其他领域的书籍非常厚

又厚又厚的，还有关于人体生理学的书籍。你必须学习每一个……当然，有一些系统是你学习的，你知道，循环系统和内分泌系统等等。对。这对新情况非常有帮助。但是……

物理学是学习基础知识的终极例子，然后可以应用于一切。你甚至从未见过的东西。甚至所有这些不同的系统实际上都有一些应用物理学在起作用。哦，好吧。让我带你去那里。准备好了吗？好的，让我们开始吧。所以生物学是化学的极端表现形式。

有趣。是的。给我一秒钟。生物学是活过来的化学。好吧，我现在只是，它只是给了我一个小灯泡，我明白了。这是有道理的。对。对。是的。是的。你可以有复杂的化学，但是一旦你谈到生命，对，那就是生物学。它已经获得了自己的领域。绝对的。好的。而生命实际上是……一系列化学反应的集合。正确。你见过物理学参考书吗？医生的参考书，PDR？呃，没有。

它有无数页，它是世界上或至少是西方世界所有可开出的药物。真的吗？是的。哇。是的。所以当医生……

回头看，你没有看到他们翻动的是哪些页。他们在看 PDR。所以它是每家公司的药物，说明它应该治愈什么，禁忌症是什么，副作用是什么，所有这些都在这本书里。所以我的意思是，它提醒我们，我们基本上是化学的囊袋。但我想要表达的是……当你这样说的时候，听起来很贬低。

现在请把我的维生素递给我。嘿，听着，你个化学囊袋。在哪里……

是的，我们大多数人都服用维生素或一些药片来达到某种目的。或者我们吃某些食物来获得食物中的化学物质。绝对的。你现在正在喝咖啡。是的，我在喝。为什么？它在我的大脑中发生化学反应。正确。对。它关闭了你大脑中一小部分说“去睡觉”的部分。所以没有化学就没有对生物学的理解。是的。没有物理学就没有对化学的理解。好。好。

这是一个大胆的声明，它真的很糟糕，但有点正确。好的。在物理定律之后，其他一切都是意见。哦。该死。哦。

这是一个放下麦克风类型的。这是一个放下麦克风。你知道是谁想出了这句话吗？一位物理学家。显然。在你看来。好吧，告诉我吧。我们从我们的粉丝群中征集了这些问题。我像往常一样还没看到问题。像往常一样。那么你有什么？当然，我们总是从 Patreon 的赞助者开始。Patreon。因为如果你在 Patreon 上为我们提供经济上的支持，我们会优先考虑一切。我认为他们得到的不仅仅是这些。不仅仅是他们的问题得到了解答。

还有一整套东西。是的。我的意思是，你知道。他们在什么级别被邀请参加我们的假日派对。这是正确的。如果你付出足够多。对吗？只是验证一下。是的。如果你付出足够的钱，你就会被邀请参加 Star Talk。如果你付出无数美元。对。无数。无数。无数。这是一个真实的词吗？这是有史以来最大的数字。这是最大的数字。无数。无数。这很酷。我喜欢它。如果你八岁。八岁。

对。有史以来最大的数字。无数。我的上帝。实际上，它就像八。就像，你知道，有 16 个。对。对一个孩子来说，就像我儿子。我告诉我的儿子我 30 岁了。他说，你很快就要死了。对。请注意，我比 30 岁大得多。

我为什么要对我儿子撒谎我的年龄？我没有。不要相信任何超过 30 岁的人。就是这样。就是这样。好吧。所以来自 Patreon 的 Renee Douglas 这么说。为什么元素周期表不是一个精确的矩形？

我的强迫症让我无法放下这件事。缺少元素还是什么？谁在乎？它应该是一个矩形。突然在最后，她开始听起来像杰里·赛恩菲尔德。矩形是怎么回事？为什么？这些元素是谁？好的，所以我们应该称它为周期性不规则表。对。所以在这件事上我同意她的观点。有一种冲动……

想要大自然的美丽具有对称性。是的。以及其对称性中的美丽。哇。这句话是对称的。是的。是的，它是对称的，以镜像的方式。好的，我给你举个例子。当我们拍摄《宇宙》时，其中一个场景是在加利福尼亚州北部的森林中。对。我看着那棵树。我来自东北部，我们没有……

加利福尼亚州的树木。好的。我们的树木有点破烂。是的。有点粗糙破烂。没错。与高大的红杉和其他，你知道的相比。它们没有看到我们的树木所看到的麻烦。我们的树木在这里看到了很多麻烦。是的。

我们的树木就像……我们的树木很粗糙。它们经历了东北部的问题。没错。它们是东北风暴、飓风和严冬的饱经风霜的老兵。你跟东北部的一棵树说话，它会说，我会告诉你我所看到的东西。我见过一些事情。那是门廊前的老树。对，就是这样。摇椅。是的。我们的树木就像《指环王》中两座塔楼的两棵树。你知道，就像，我记得很久以前……

很久以前。等等，慢下来。你太闪亮了。你对我说话太快了。我知道。这对那些人来说是正确的。是针对树木的，是的。是的，红杉树就像……它们太糟糕了。就像，我在这里，没有人惹我。是的，因为它们不受任何东西的束缚而生长。此外，它们有防火树皮。哇。你试图烧掉红杉，它就像……

就是这样。太棒了。继续走，你知道的。继续走。继续走。对。这里没有什么好看的。太神奇了。防火的。他们需要用红杉树皮建造整个加利福尼亚州。红杉树皮。是的。所以这是我的观点。有些树，我不是植物学家，所以我无法识别是什么树。树皮有螺旋状的纹理，围绕着树木旋转。酷。

我在想，如果大自然本身是对称的，那是不可能发生的。这些东西在生长过程中会朝着一个方向扭曲。对。在一个方向而不是另一个方向。没有其他东西在另一个方向扭曲。这意味着在分子水平上，大自然的根基存在不对称性。好。现在，我读到了一些东西。我不是化学家。我只是读到这个。好的。好的。

分子……好的。……你尝起来像薄荷。好的。如果你取那个分子的镜像……那是双薄荷分子。这……

但继续说。如果你取那个分子的镜像，制造那个分子。对。如果你写下化学式，它将是相同的，因为化学式不会告诉你如何构建它。对。其中的螺旋，好吗？只是碳的数量相同，氢的数量相同，所有东西的数量都相同。如果你构建它的镜像并品尝它，

尝起来像大便。不，尝起来像葛缕子。葛缕子！好的。所以这是自然界的不对称性。你尝不到相同的味道，因为一个分子的镜像与另一个分子不同。所以宇宙充满了不对称性。你知道我们的氨基酸有手性吗？这些是我们蛋白质的构建块。对。所以有左手和右手。地球上所有生命的氨基酸。

是一种手性。对。好的？没有生命是另一种，但原则上没有理由为什么你不能做到这一点。对，是的。因为这一切都是，它只是，我们是右撇子，它将是左撇子，只是它在镜子中的螺旋方式，好吗？我的意思是，它的螺旋方式与它在镜子中的螺旋方式相比。对。所以这很有趣，因为如果你在另一个星球上发现生命，并且它有另一种，这叫做手性。好的。

那么你就知道它不是来自我们。我们与它无关。我们与它无关。因为它是不同的手。在这个方面，它是一个不同的头，对吧？对。哇。那么这听起来像什么？我们不确定的是，如果你吃其他的生命。对。因为我们所做的就是吃其他的生命。当然。好的。是的。我的意思是，如果它没有生命，而你正在吃它，那么你可能会去医院一趟。因为它积木。看，我们唯一吃过的从未活过的东西是盐。真的。好的。其他一切曾经都活着，或者来自曾经活着的某种东西。这是真的。这是真的。对。好的。

即使胡椒粉也来自种子。它是一种植物。这就是为什么盐和胡椒粉不是真正的平等伙伴。不，它们不是。盐作弊了。胡椒粉献出了生命来摆在那张桌子上。盐只是出现了。只是来参加派对。就像白盐一样。

不，我在开玩笑。什么？那是如此白的盐。实际上，有黑盐。我有黑盐。我有黑盐和红盐。还有粉红色的盐。有喜马拉雅盐。是的。还有夏威夷盐。好。有粉红色的盐。是的。是的。等等，伙计。你有多种族主义，你的盐是黑色的？说真的？好吧，我所说的……你为什么这么说？以及物理学中的另一种不对称性。好的？好的。你意识到……

电子是正电荷。是的。对不起，负电荷。负电荷。负电荷，好的。现在看。我可以画出从电子发出的场线，并且会有直线出来。他们称之为电场线，这很好。我有一个公式来描述它。好的。电和磁是同一枚硬币的两面。对。这就是为什么我们有电磁这个词。没错。电磁。这就是为什么我们有这个词。对。好的。所以如果事情是对称的，我应该能够找到……

只是一个磁体的负极。就像我在电子上有一个负电荷一样。但你不能。你不能。因为一旦你有一个磁铁，你就必须有两个极。没错。所以拿一个磁铁，条形磁铁，马蹄形磁铁，我不在乎。有一面是正极，一面是负极。把它切成两半。现在你有两个磁铁。

带正极和负极。把它们切成两半。你有四个磁铁，每个都有正极和负极。你不能从磁铁中切掉负极和正极。但你可以在电中做到这一点。对。这在公式中表现为所谓的麦克斯韦方程组的不对称性。它们不对称。太棒了。作为一名物理学家，当你第一次学习他的方程时，你必须克服这一点。所以回到这位女士的观点，元素周期表具有非凡的……

和深刻的对称性。它为什么环绕到另一行的原因……是的。……以及某些元素排列的原因……对。……在列中是因为在列中排列的元素与其他元素具有相同的结合特性。对。

所以你可以将它们结合起来。对。例如，以碳为例。我们有碳基生命。如果你是一位科幻小说迷，你会考虑硅基生命。你听说过硅吗？对，是的。他们只是从以太中提取的吗？不。硅位于元素周期表中碳的正下方，直接在其下方。它制造与碳相同的分子家族。所以他们说，如果我们是碳基生命，为什么不把硅原子与碳交换，制造所有相同的分子呢？对。然后你将拥有基于硅而不是碳的生命。

元素周期表在其结构和形式中捕捉到了这一事实。当你得到越来越重的元素时，事情变得越来越复杂。它们变得……所以你有一整组元素都以相同的方式表现。

好的。所以你不能，你会把它们塞进一列吗？你不能，因为现在它们彼此相邻。所以你有一些东西散布在下面。有两个，所以是镧系元素和……所以回到你的元素周期表。你会看到这两行元素没有与其他元素行一起排列。好的。我们仍在发现元素。对。所以。有时是创造元素。哦，对不起。好的。

我们正在创造元素。我们比大自然更擅长创造元素。对。是的。好。这就是为什么，所以我们有大约 20 个，我们现在有多少？是的。不，现在大约有 30 个人工元素了。哇。看看这个。它们是真实的。是的。它们由电子、质子和中子组成。

它们就在那里。这很酷。看看我们在扮演上帝。现在，好吧，这是一个对一个非常酷的问题的很好的回答。这也是一个很长的答案。谁在乎？这太迷人了。就是这样。是的，我的意思是……我们注重质量，而不是数量。所以……如果你有……

自然界的不对称性，那么你就在错误的宇宙中。你就在错误的宇宙中。对。但我相信在多元宇宙中某个地方是适合你的，Rene Douglas。哦，顺便说一句，快速说一下。嗯哼。嗯，我，

艾萨克·牛顿是上帝的忠实粉丝。是的。就像当时每个人一样。当然。所以这并没有特别孤立他。对。但当时每个人都是上帝的粉丝。对。所以他是……上帝，伙计。如此忠实的粉丝。哦，上帝。怎么了？

如此忠实的粉丝，伙计。喜欢你的作品。加我为好友。没错。好的。所以，是的，喜欢你的作品。对。所以牛顿的许多著作中，他都在赞扬大自然的美丽，将其视为上帝的杰作。对。在一个地方，他评论了人体所呈现的美丽对称性。对。左右。是的。但他必须接着说，

但只是外表。只是外表，对。对，因为里面……因为里面都乱七八糟的。对，是的。有些东西是对称的，但实际上并非如此。一直到你的心脏，其中一边比另一边大。一边比另一边响亮。没错。你只有一个肝脏。是的，你的身体内部有点像杰夫·贝佐斯的眼睛，你知道吗？什么？我只是说说而已。

他有一个很小，一个很大。所以你的器官有点轻微的对称。有很多……他的眼睛太奇怪了。我们不是 50% 的左撇子，50% 的右撇子。不，我们不是。对吧？所以有一些不对称性。这就是我想说的。是的。所以他必须从他对上帝的赞美中接受这一点。对。因为他认为上帝是……

有一个计划。而这个计划将是对称的。维特鲁威人也是如此，维特鲁威人与达芬奇密切相关，对吧？与双手伸出左右的人。

以圆为中心。所以这个想法是你的肚脐，因为如果我们是神圣的，那么我们的形态将是几何的。所以你的肚脐将是你可以用圆规描绘的圆的中心。然后你的手臂伸展，你的腿伸出将进一步描绘圆。这就是完美的人体形态。达芬奇见过人吗？没有。因为没有人符合这个标准。他画了它，但他并没有想出它。它早于他很久。好的。所以……

据我所读，它早于他很久。但是，所以我的意思是，当你真正用实际的人这样做时，肚脐并不在同一个地方。人们的手臂更长，手臂更短。绝对的。相对于他们的身高。对。所以你希望这一切都完美，因为你有一种哲学上的冲动，希望大自然是对称和完美的。是的。如果这就是驱使你的

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我们取得了多大的进步。尽管如此愚蠢。尽管如此愚蠢。你试图找到一种非常外交的方式。我们取得了多大的进步。

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让我们离开地球。好吧，他们确实离开了。他们是外星人。好吧，这是真的。他们出生在这里。他们和外星人有关系。我看过《星际之门》。就是这样。对，没错。他们有一个虫洞，所以我们真的不能。但无论如何，不，想想看。看看我们现在拥有的所有技术。如果我们将我们用于试图摧毁彼此并阻止彼此进步的所有能量，并将所有这些能量

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外星人会如何看待我们的发明？尼尔·德格拉斯·泰森和喜剧演员查克·奈斯回答了粉丝关于麦克斯韦方程组、宇宙对称性和我们周围无处不在的物理学的问题。注意：StarTalk+赞助者可以在这里收听完整无广告的剧集：https://startalkmedia.com/show/cosmic-queries-physics-all-around-us/(最初发布于2019年4月12日) </context> <raw_text>0 朝正方向。你想让我量化一下吗？哦，天哪。准备好了吗？你一直在考虑这个问题。准备好了吗？开始吧。好的。以今天的美元计算，你知道去月球要花多少钱吗？总共？不，我不知道。1000亿美元。你是谁，邪恶博士？邪恶博士。1000亿美元。好的，我们花了1000亿美元登上了月球。整个美国州际公路系统耗资1000亿美元。哇。好的。好的。

1000亿美元是美国军费预算一年拨款的六分之一。好吧，这太令人恶心了。就是这样。呃。就是这样。你真不应该告诉我这个。我过去常常对此评头论足，但我现在不评判了。你知道为什么吗？你怎么能不评判呢？我会告诉你为什么。请说。我会告诉你为什么。请说，你应该评判一下。我会告诉你为什么。好的，你说吧。因为我要告诉你。这是值得评判的。我要告诉你。好的。好的。

我们六年级吗？我知道。我先说的。所以……

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拨款这笔钱。哦，我的上帝。他们都同意了。拉斐尔，你给我们提出了有史以来最令人沮丧的问题。等等，等等，但我还没回答完，所以我认为他们会很高兴。是的，我们4000年前就应该登上月球了。对。那就像穴居人第二章。对。我们本应该登上月球，然后说，火。对。石头。是的。好的，这是A。B，我认为他们会对

我们的工程智慧印象深刻。好的，因为那不是现在的物理定律，因为他们会知道我们所知道的全部物理定律。绝对的。以及更多。顺便说一句，物理定律后来并没有被证明是错误的。当我们证明一个新的宇宙理论时，那是因为竞争派系已经通过多次实验验证了它，我们说，就是这样。

我们从这里继续。好的。可能发生的是，你对世界的理解更深入了，它包含了你所拥有的、有效的较小的理解。这可能会发生。这种情况经常发生。对。所有牛顿物理学都被爱因斯坦物理学所包含。对。但牛顿在所有经过测试的领域突然间并不都是错的。所以……

我认为他们会说，你并没有错，哦，你认为这是完整的故事。还有一个更大的故事。你认为大爆炸是宇宙的开始？不，我们有多次爆炸。我们有更高的维度。我们有这个。我们有那个。而你只是这个更大的轮子中的一小部分齿轮。这对我们来说将是极大的启迪。对。在学习的规模上，这是我领域历史上一个未被报道的发现点。

在20世纪20年代，1920年，进入1921年，我们不知道夜空中螺旋状模糊的东西只是我们星系中的螺旋状模糊的东西，还是宇宙中完全不同的螺旋状星系。哇。今天还活着的人中，有些人是在我们知道我们的星系只是宇宙中1000亿个星系中的一个之前就活着的。所以，你不是孤独的这个概念，

我们之前已经多次受到冲击了。所以天体物理学家，我们会准备好。我们会非常喜欢它。但有些人对他们所拥有和不拥有的知识感到满意。没错。但必须克服它。不要让我考虑除了我已经考虑的事情以外的事情。除了我已经能考虑和已经能掌握的事情以外。我已经接受了这一点。这一点，正确。优秀。所以让我们去……好的，无论如何我都会读一下。

来自Facebook的凯文·米勒想知道这个。假设地球是平的。凯文，这是一个很大的假设。我只是喜欢任何以“假设”开头的问题。好吧，让我们去那里。让我们遵循推理。我喜欢你的一点是，你会把这些东西拿来做点什么。好吧。当两极的冰融化时，所有的水都去哪里了？

我不知道。没错，因为地球不是平的。在我看来，它会从边缘溢出。边缘，对吧？我的意思是，说真的，如果地球是平的，它就像一张桌子，你知道吗？是的，你把东西洒在桌子上，它就会从边缘溢出。除非你建一个水坝。

啊，所以现在地球不是平的。它更像是一个派盘。哦，是的。不错。它有边缘。它有边缘。在那之外有恶魔。为什么我现在感觉像杰克·斯派洛？在那之外有恶魔。在那之外有界限。是的。好吧，凯文，就是这样。就是这样。好吧，它是一个派盘。它是一个派盘，兄弟。我们只能为你做到这些。

让我们继续关注Instagram上的Nader19872。黑洞必须离我们多远，才能使我们的太阳系落入其中？我还有一个问题。你为什么这么棒？我喜欢StarTalk，你只是我的英雄之一。就是这样。

最后一句话是对我说的。谢谢你，查克。他真的这么说吗？是的，我是认真的。他在和你说话。我在开玩笑。他说你是我英雄之一，我真的很喜欢StarTalk。好的，我们感谢你的好意。并且记录显示，无论他是否在句子后面添加了这句话，你都在阅读这个问题。

好吧，他不是写给我的。你不知道问题。我们不会仅仅因为你说好话就提升问题。好吧，如果你说查克·奈斯的好话，我们会提升问题，因为是我在读该死的题目。你知道我的意思吗？所以感谢你的好意。好的……

现在，在好话之后或实际上是在好话之前的问题是，黑洞必须离我们多远，才能使我们的太阳系落入其中？我认为他的意思是，离我们多远，它必须离我们多近？一样。一样。所以黑洞不是这样工作的。对。好的？黑洞不是什么巨大的吸力机。就像我的职业一样。什么？

哦，对不起。我嘲笑自己的痛苦。我们爱你，查克。好的。查克，你在我们的播客中是一个英雄。无论你的职业发生什么，我都不知道。无论你的职业多么糟糕，查克。你昨晚被这个喜剧舞台嘘下去了吗？不，实际上，演出很好。一场好戏？非常好。非常好。

所以无论如何，它不是那样工作的。应该由喜剧演员来判断喜剧演员是否演出成功吗？不。是的，喜剧演员总是那个判断的人。好的。因为成为单口喜剧演员的伟大之处在于。好的。哦，你知道。是的，你总是知道。你可以……你知道。我喜欢年轻的喜剧演员，因为他们下台后会立即欺骗自己。你知道，他们下台后看着你，然后说……

是的，感觉很好，对吧？我说，你为什么问我？感觉很好。感觉很好。你不需要我的允许才能感觉良好。你知道你很糟糕。你知道你很糟糕。你有什么问题？查克，导师。

难怪没有人来向我寻求建议。好吧。无论如何，回到Nader19872。黑洞不是什么巨大的吸力机。好的。所以它们的引力与其质量成正比。像任何东西一样，你都有引力。是的，我有。月球有引力。地球有引力。太阳有引力。任何有质量的东西都有引力。任何有质量或能量的东西都有引力，因为能量和质量是一样的。啊，没错。所以你可以问，黑洞有多少质量？

如果它有一个行星的质量，它可以像另一个行星一样悬在我们太阳系中。如果它有一个恒星的质量，它可能会吸积行星围绕它运行。有趣。它甚至可能拥有一个星系的质量。一个星系的质量。我们的星系中心有一个超大质量黑洞。

所以你不想离它太近，因为有些地方不再有稳定的轨道。然后你就会掉进去。然后你就会掉进去。但是你可以计算出这个距离，而且很容易避开它。对。这并不难。对。如果我们将地球变成黑洞，据我上次计算，它的大小就像李子一样。而月球仍然会围绕它运行。

月球不会在意。它不会掉进去。它不会在意。它只对质量和引力做出反应……所以黑洞之所以有趣，是因为你可以非常靠近它们，然后被撕裂并变成意大利面条状。好的？你不能比地球的表面更靠近地球的重心。

好的？你必须缩小地球才能更靠近它。把它缩小成李子大小。现在你已经被意大利面条化了。哇。所以黑洞发生的所有有趣的事情都是因为你可以非常靠近它们。否则，你就会一直待在你一直待的地方。你非常安全。不要做噩梦。它不会对这个做任何事情？就像它从来没有……现在，如果我把地球变成李子大小，如果我拿另一个行星，比如金星，做一个黑洞，把它带到这里然后放手……

它会穿过地球，像瑞士奶酪一样吞噬地球，因为它会来回反弹。它会系统地吞噬地球的所有物理内容，直到地球加上金星变成一个。一个大的，对。所以你会看到这两者的合并。是的。它会变得像橙子那么大。

所以黑洞本身的体积实际上会增加。物理上。如果你合并两个黑洞，物理黑洞的体积会增加。事实证明它与质量成线性关系。所以质量是两倍的黑洞的直径也是两倍。哇。事实证明，如果你进行计算。好的，酷。直径是事件视界的直径。对。你必须这么说。这听起来很酷。

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我们开始吧。哪个学位能让你做更多的事情？物理学学位还是数学学位？物理学学位。真的吗？是的。现在，你会有偏见吗？世界上有些事情是客观真实的。哦。让我们换一种说法。尽管对你的父母来说可能看起来并非如此，但如果你选择主修物理学或数学，这两个专业都非常容易就业。

那些了解并理解由此产生的脑部线路的人。绝对的。好的？是的。数学家和物理学家是解决问题的人，工程师也是解决问题的人。对。他们能够以其他人从未想过的方式看待问题，只是物理学比数学家有更多的地方可以融入社会的运作。仅此而已。但是……

无论如何，你都不会看到数学家或物理学家流落街头。乞讨。乞讨。对，对，对。没错，没错。正是如此。你会发现艺术家。你会发现音乐家。我们会计算食物。没错。我们会引用圆周率的数字。对，对。为了圆周率。为了圆周率。我今天还没吃派呢。整天吃派。你能算出多少位数？所以这是一个提醒，有些职业

从根本上融入文明，而另一些职业则成为文明的一部分，因为我们选择它。所以我们拥抱音乐。我们拥抱艺术，那种并非自给自足的艺术。所以我说的不是流行音乐。我说的是，你知道，管弦乐音乐……

通常是在需要……资金的机构中演奏的。资金，是的。而这些资金通常来自那些捐出大量资金以实现这一目标的人。正确。因为它无法通过公众的胃口来维持自身。然而，你发现的城市……

这些艺术作品吹嘘他们拥有这些艺术作品。对。它在目录中。我们有这个爱乐厅。波士顿爱乐乐团。我们有这个艺术博物馆。我们有所有这些机构。这就是使我们成为国际化目的地的原因。正确。所以我们用同一个短语来表达艺术和科学，这很有趣。

我去了……大学的文理学院。文理科作为一对事物由来已久。我们有达芬奇作为缩影。对。实际上将两者结合起来。将两者结合起来。他是这方面最伟大的例子之一。所以我只是说，一个社会必须想要拥抱它的艺术家，才能让他们成为一个充分表达、充分就业的群体。而……

金融力量可以推动你对聘用工程师或物理学家的兴趣。绝对的。例如，布隆伯格市长。是的。前布隆伯格市长。是的。好的。成功的商人。非常成功。非常成功。亿万富翁。亿万富翁。像真正的亿万富翁，不像其他人。你听说过的一些人。我很富有。

非常，非常富有。通常当人们告诉你他们非常富有时，他们就是我。他们不是。对，他们就是我。就像，哟，别看那个。我很富有。所以事情是这样的。当他建立他的公司时，他本可以雇佣MBA。

他们了解他们的业务，但这并不是他雇佣的人。他雇佣了谁？他在约翰·霍普金斯大学主修物理学和工程学。好的。他雇佣了数学家、物理学家和工程师。哇。他会教他们世界的商业方面，但他需要那些……解决问题的人。那些会……

咬牙切齿地解决他们从未见过的问题的人。我妻子是那些最早的员工之一。她拥有数学物理学博士学位。好吧，我知道。我不知道她早期在布隆伯格工作。当她在那里的时候，布隆伯格有100名员工。哦，我的上帝。她比你赚的钱多。现在我知道了。

所以她很早就参与其中了，他认识到她能为那里带来什么。有趣。以及她与之合作的其他人员。是的。太酷了。是的。是的。好吧。所以是物理学。去吧，去吧，去吧，去吧。任何一个。如果你要选择其中一个，选择你喜欢的那个，然后去做。然后去做。好的，酷。你会比其他人做得更好，人们会踏破门槛来找你。

给我更多。好的，我们开始吧。鉴于太阳能实际上是一种持续的免费能源，为什么太阳能的进步没有更大？是的，能源来源是免费的，但考虑到目前的情况，将太阳能转化为有用形式的设备，

还没有达到那个临界点。所以现在，那些有能力在不考虑其对钱包的影响的情况下保持环保的富裕阶层，他们是电动汽车、电动设备、太阳能电池板等产品的早期采用者。方程式中缺少的是，上个世纪我们的税收有多少补贴了石油和天然气行业。就是这样。好的，我们修建了道路……

买了现在我们往里面加汽油的汽车。他们没有修建道路。没错。好的？所以，问题是，社会能否也应该像我们补贴所有其他化石燃料行业一样补贴

太阳能宇宙。这样做是否会使经济有利于太阳能电池板和太阳能？这是一个很好的观点，伙计。是的。顺便说一句，那是乔治·塞诺凡托斯，他实际上……喜欢这个名字，塞诺凡托斯。哦，伙计。顺便说一句，是的，晒日光浴是免费的。

太阳能不是。是的，所以太阳的能量基本上是无限的。对。但是，你还必须能够运输能量，将能量从它所在的地方移动到你需要的地方。太阳能存在于太阳出来的时候，而且是，

那么你晚上从哪里获得能量呢？你必须用它来开发电池。是的，所以电池技术仍然落后于其他技术一个世纪。所以还有一些……

但是，如果你看到太阳能的蓬勃发展，你不会看到新的电池设计的激增和电池寿命的提高吗？我认为两者会相互促进。可能，除非我们已经对电池有巨大的需求。我们今天使用的电池比以往任何时候都多。这是真的。过去是，我的汽车需要电池。所以你去买电池，然后电池会漏电或没电，或者你把它打开。

买电池在当时是一件大事。现在，任何人的家里都有30块电池。这是真的。好的？而且电池的寿命比以往任何时候都长，我们的机器、使用电池的设备……更有效地使用它们。更有效地使用它们。对。没错。所以，电池……我们认为电池的改进速度比实际快，因为需求……

能源需求消失了。甚至我们的手电筒也是LED的。没错，这意味着它们使用的能量要少得多。是的，没错。哇。好的。好吧，听着，伙计，我只能希望，乔治，你想要看到的实际上会发生。是的，是的。所以，就像我说的，这是一个经济问题。对。所以，当经济发生变化的那一天，每个人都会在他们生活中每个水平面上安装太阳能电池板。这几乎会在一夜之间发生，因为这些事情就是这样运作的。

在一个自由社会中，你强迫某人花更多钱购买几乎一样好或不太好于他们已经拥有的东西的程度是有限的。对。或者即使它更好一点，但如果他们能以更低的价格做到这一点。所以大多数人都想省钱。这是真的。是的。这就是为什么我不介意。现在，你无法赠送白炽灯泡。不。

不，你不能。你不能。因为它们会让你花更多钱。我的意思是，如果你足够聪明地知道你有什么。不，不，不，不。所以白炽灯泡，不，我认为它们比某物便宜，但如果你计算一下，它们最终会让你花更多钱。没错。你必须扔掉它们，它们会变热，等等。对。

好吧，它们实际上是热源，而不是光源。正确。它们释放的红外线比可见光多。这是正确的。是的，是的。我认为我从你那里学到的。我只是，我们合作了这么久。它们主要是一个热源。是的，它们主要是一个热源。好吧，我们开始吧。

来自Facebook的Marco Blackwell想知道这个，随着科学的进步。有没有尝试改变任何已建立的规则、物理定律、运动定律、热力学定律等？或者一旦它成为定律并被确立，它就不能被改变了吗？

所以，换句话说，你在这方面有10%像柯克船长。我知道。它就是不能被改变。

告诉我，史波克，热力学定律是怎么回事？曾经，曾经，好的，在过去，我们称它们为定律。对。在19世纪，经典的，经典物理学的巅峰时期，牛顿运动定律，热力学定律。20世纪，我们放宽了“定律”这个词。我们不再使用“定律”这个词了。不是因为它们不是定律。对。只是因为我们对我们……

所说的宇宙的基本属性可能只是对宇宙更大理解的一小部分，这一点更加坦诚。没错。而定律意味着，就是这样。但我们通过实验验证发现的东西后来并没有被证明是错误的。对。这是一个误解，很多人都有。他们说，哦，有一个……量子理论。这意味着我们不会有所不同。不，它正在起作用，宝贝。对。

我们掌握了这一点，好的？我们仍然可以理解一些其他的事情。还有一些前沿领域。它可能融入更大的理解，但我们已经建立、实验过的量子理论是有效的。

我们可以开始了。所以，不，它不会改变。它只会扩展。啊哈！这就是关键。是的，没错。它扩展了。我们的理解可以扩展到这种理解。对。但一旦经过实验验证，它就不会取代这种理解。在那一点上，它提升到了理论的水平。

对。这就是为什么我试图，我可能会输掉这场战斗，但我试图让人们不要说，当他们说，我对……有一个理论，不，你有一个假设。对。好的。而且它可能甚至不是一个假设。你有一种感觉。对，对。

如果你要说我有一个理论，不，爱因斯坦有一个理论。你有一个假设。没错，因为假设……是的，如果你有一种感觉，那是另一个层次。我有一种感觉。我有一种感觉。因为人们说我有一个假设，我说，真的吗？它是经过深思熟虑的吗？你真的考虑过吗？你真的考虑过吗？因为那，是的。好的。我们还有两分钟时间。你有什么？好吧，这里有一个。

这是哈尼。你提前笑了，这对于提问的人来说很尴尬。我不是在嘲笑这个问题。我只是在嘲笑那个。好的，我在嘲笑这个问题。哈尼·拉姆这么说。来自哪里？来自Instagram。好的。

是什么导致了雷声？雷声。非常好。我知道，但这似乎问尼尔·德格拉斯·泰森很奇怪。为什么？因为你是一位天体物理学家。这是物理学，老兄。这是物理学，但我只是说，你在你的专业方面与之相关的太多了。也许这个人知道其他所有事情。

而这是他们知识中唯一缺失的部分。哦，当然。是的，对。他们了解红移，但他们不知道雷声是什么。好的。好的，顺便说一句，我完全没有试图贬低你，劳伦，好吗？好吧。我的意思是，哈尼。那是他的名字，哈尼。好吧。什么是雷声？给你。好的？所以，在雷雨期间……是的。一场暴雨，一场猛烈的暴雨……好的。

水从云中落下，通常这些水滴带有净电荷，净负电荷好的，所以它正在将负电荷从云中分离出来并将其放入地面好的，你可以摆脱这种程度的电荷是有极限的好的，对于电荷来说，我们想要重新平衡我们需要更多的电荷不，我们想要卸载卸载，对吧？好的

你正在从正电荷中剥离负电荷，而这并不是它们想要的方式。对。好的？它们想要平衡。它们想要平衡。所以这积累了足够的不平衡，它说，我要回到你身边，伊丽莎白。伊丽莎白，我要来加入你，亲爱的。我要回来了。我要来卸载。好的。所以这些电荷上升。

好的。它们从地面冒出来，形成一道我们称之为闪电的可见光弧，回到云层。好的。所以所有的闪电都来自地面。云对云或地对云。对。不是云对地。所有可见的闪电。好的，所以……

于是，这道非常热，极其热的……光弧就出现了。光弧。好的？它非常热……当你张开眼睛看它时，你的脸就会融化。真漂亮！真漂亮！真漂亮！好的。哦，上帝。我们在这里真是书呆子。真是，真是狂热的书呆子。好的，所以……所以它非常热……它非常热……空气……

空气灾难性地膨胀。有趣。这就是子弹弹壳里发生的事情。对。它变热了。这就是它发出砰的一声的原因。它会灾难性地膨胀。子弹从侧面射出。弹壳掉到地上。对。好的？所以，任何时候你快速膨胀，快速加热空气，这就是炸弹的工作原理。对。它快速加热空气。这就是核弹的工作原理。你快速加热空气。这时，空气只会灾难性地膨胀。它是一个冲击波。

一个冲击波。所以它不仅仅是，我声音越来越大。不，是轰的一声。对。正是这种膨胀的空气让你听到

雷声。闪电之后。闪电之后。对。它以声速移动。这意味着你总是先看到闪电。好的，我忘了。是一英里七秒还是什么？每英里几秒。所以你可以计算闪电离你有多远，雷声离你有多远。这让你知道风暴离你有多远。通过时间延迟。我曾经看过一部纪录片。他非常关心这件事的准确性。

他远处有一场雷雨，你听到的闪电和雷声完全一致。所以最后，电影制作人在房间里。我说，为什么我听到的雷声和闪电的时间完全一致？

我首先说，你在纪录片中关心准确性吗？当然，当然。准确性是一切。所以我问，为什么光？哦，好吧，我们改变了声音，因为它看起来太奇怪了。对，让他们看起来太奇怪了。看起来好像不同步。那是因为它不同步。大自然让它不同步。你知道什么很酷吗？如果你去看航天飞机发射，回到过去。我想说，是的。或者观看任何发射。任何发射。任何发射。

那是空气的灾难性加热。它像雷声一样。如果你是一个平民，你能到达的最近距离大约是三英里。所以你只会看到这东西起飞，而且完全无声。完全无声。你会看到冲击波，声音的前波移动。这是佛罗里达州，周围有很多水。所以你会看到这种涟漪。

向你移动，鸟儿飞起来，你仍然听不到任何声音。仍然是沉默的。然后你听到它向你靠近的声音。所以观看声音向你靠近很有趣。不错。这只是一件有趣的事情。但是无论如何，这就是雷声。因为电弧不是直线，对。

它可以弯曲。它会采取最省电的方式回到云层。说得通。它并不总是直线。对。可能是因为这里比较潮湿，水比干燥的空气更能吸收、传导电力。好的。所以你这里的情况是，如果有闪电击中的角度，你就有可能处于这两个角度的焦点。

换句话说，如果你的右边有一段直线，你的左边也有一段直线，那么你就会听到来自两个不同方向的声音。哦。如果它们同时击中你，你就会听到啪的一声。

那雷声的裂响。听起来像纸撕裂的声音，或者天空撕裂的声音。这是声音的额外放大。因为你同时听到来自多个路径的声音。哦，我喜欢。而不仅仅是一个，一个。就像。那是这个，那个，那个，所有这些不同的角度在不同的时间到达你这里。有些同时击中你。

酷。查克，我们必须在这里结束。哦，伙计，那真是太好了。伙计，很高兴能有你，伙计。很高兴来到这里。爱你，伙计。我也爱你，伙计。爱你，查克。爱你，查克。你一直在听，甚至可能在看《星际访谈》。我是尼尔·德格拉斯·泰森，你的私人天体物理学家，这标志着我们日常生活中物理学的《宇宙探秘》的结束。一如既往，我祝你继续仰望星空。

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