Our World of Particles with Brian Cox
01:12:42 Share

还有多少物理学等待我们去发现？尼尔·德格拉斯·泰森与物理学家、教授兼摇滚明星布莱恩·考克斯坐下来，讨论从希格斯玻色子、地球以外的生命，到指导我们宇宙的基本力量的一切。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/our-world-of-particles-with-brian-cox/感谢本周给予我们支持的赞助者Anthony Sclafani、Alejandro Arriola-Flores、Brian Christensen、Allen Baker、Atlanta Gamer、Nigel Gandy、Gene、Lisa Mettler、Daniel Johansson、Sunny Malhotra、Omar Marcelino、yoyodave、Mo TheRain、William Wilson、ChrissyK、David、Prabakar Venkataraman、PiaThanos22、BlackPiano、Radak Bence、Obaid Mohammadi、the1eagleman1、Scott Openlander、Brandon Micucci、Anastasios Kotoros、Thomas Ha、Phillip Thompson、Bojemo、Kenan Brooks、[email protected]、TartarXO、Trinnie Schley、Davidson Zetrenne和William Kramer。</context> <raw_text>0 现在正在播放，奥斯卡奖得主杨紫琼掌控全局。召集你的团队。我们需要每一个人。在《星际迷航：31区》，一部派拉蒙+上的新的星际迷航原创电影。《31区》只是人们可以违反规则的地方。星际舰队在这里确保没有人犯谋杀罪。多么可爱的想法。这是混乱。让我们变得混乱起来。不要错过《星际迷航：31区》。现在独家在派拉蒙+上播放。

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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。StarTalk现在开始。

这里是StarTalk。尼尔·德格拉斯·泰森，您的私人天体物理学家。今天，我们将重点介绍我与我的朋友兼同事、来自大西洋彼岸的布莱恩·考克斯进行的独家一对一访谈。布莱恩，欢迎。嗨，很高兴回来。哦，我的天哪。哦，时间过得太久了。是的，我们通常不能亲自见面。通常是通过Zoom或其他方式。对。让我们向美国观众介绍一下你的背景资料……

了解你是谁。你最初是一名粒子物理学家，对吗？是的，最初是这样。我的意思是，实际上，我的学位是在英国曼彻斯特大学获得的。我从未离开过。所以我从那里开始我的本科学习，研究生学习。他们现在叫你什么？你是曼彻斯特大学的粒子物理学教授。是的。还有皇家学会……

是伦敦皇家学会吗？是的。皇家学会公众科学参与教授。是的。所以我们是跨越大西洋的同道中人。是的。好的，所以你从未离开过。是因为他们非常需要你，还是因为其他人都不想要你？是的，可能是后者。但我开始时，实际上是物理学与天体物理学专业。所以我获得了物理学与天体物理学学位。

然后是粒子物理学的博士学位，尽管我第一年从事的是超新星中微子的研究。所以我跨越了天体粒子物理学，正如我们所说的那样。

然后我开始从事粒子物理学，去了汉堡的DESY实验室，研究电子-质子碰撞，即所谓的衍射散射。我在网上见过DESY。我见过DESY对事物的模拟。他们模拟像黑洞碰撞之类的事情。令人着迷。DESY。D-E-S-Y。德国电子同步加速器。是的，他们有一个面向公众的……

平台，我不知道这一点，是的，我不知道，是的，因为那里的加速器不再运行了，但是它是一个很大的，它是一个巨大的汉堡实验室，所以我在那里完成了我的博士学位，那是粒子物理学，然后去了芝加哥的费米实验室一段时间，然后去了欧洲核子研究中心，当时我们正在建造大型强子对撞机，但是我一直……欧洲核子研究中心，瑞士，是的，在日内瓦，提醒我一下，那是……

欧洲核子研究中心。法语缩写。是的，因为它成立于20世纪50年代。当时，它实际上是战后欧洲重建的一部分。所以这个实验室成立于，我认为是1954年，1953年。所以当时是核物理学。我想，当时还没有粒子物理学这回事。

现在它是世界上最大的加速器粒子物理学实验室。是的，我的意思是，当我们停止资助我们的超级对撞机时，整个世界的质心离开了美国。德克萨斯州的SSC。是的。SSC，超导超级对撞机。超导超级对撞机。是的。

是的，我会称它为超级超级对撞机，这可能会让它继续获得资助。但是是的，所以欧洲仍然在核粒子研究方面领先世界。这是一个非常国际化的实验室。我的意思是，它是世界对撞机。所以虽然它位于瑞士和法国，但我认为它是一个世界实验室。

好的，你说的很外交。好吧，它确实如此。我的意思是，例如，美国在那里有巨大的影响力。当你对我这么说的时候，你并没有把你这部分人生描述成一个音乐家。所以简单地提醒我一下。是的，当我18岁的时候，传统上你会去大学，开始学习物理学。

但我没有，因为我加入了一个乐队，一个摇滚乐队，我是在做这件事之前加入的。我相信你的父母很喜欢这个事实。不，他们确实很喜欢。他们很喜欢。我可以去上大学，主修物理学，或者继续我的乐队。但是你有没有那种，我们称之为间隔年，你这么说，好吧，在我上大学或大学之前，我要休学一年。所以我说了。我说，我要在这个乐队里，我只会做一年，然后我会去学习物理学。但后来我们签了唱片合约。

与A&M唱片公司签署了一份大唱片合约。这是在1986年，1987年。很久以前的事了。一份大唱片合约。所以我来到了洛杉矶，录制了一张专辑，实际上是由拉里·克莱因制作的，他当时与琼尼·米切尔结婚了。所以我们的一些录音是在琼尼·米切尔在洛杉矶的录音室进行的。然后我们与……我和那个乐队的第一次专业演出是与吉米·佩奇一起，在吉米·佩奇之前。

你们是吉米·佩奇的开场乐队吗？是的，我们是吉米·佩奇和加里·摩尔的开场乐队，他们也曾在Thin Lizzy乐队，然后是Europe乐队，他们的《最终倒计时》很受欢迎。你知道这首歌，《最终倒计时》，还有《Carrie》在美国很受欢迎。所以我们为他们开场。制作了几张专辑。所以我基本上做了五年。而且它还登上了排行榜。

实际上，不，我们只是，我们举办了大型演出。这是一个摇滚乐队。然后，然后我们，我离开了那个乐队，直接回到曼彻斯特，开始学习物理学。正如人们会做的那样，是的。但在那段小间隔中，我加入了另一个乐队，然后他们有一些热门唱片。所以是一个叫做D-Ream的乐队，这是在90年代初期。

当我加入他们时，他们没有唱片合约，他们也签署了唱片合约。所以当我在大学的时候，我在这个乐队里。我们在英国和澳大利亚凭借一首违反热力学第二定律的歌曲获得了冠军，你会喜欢的，这首歌叫做《事情只会越来越好》，这显然是不正确的。在全球和宇宙中，事情只会越来越糟。没错。所以我有两个家伙。如果我没记错的话，那首歌帮了忙。一些……

政治候选人把它作为他们的主题曲。托尼·布莱尔。那是一次非常……托尼·布莱尔！是的，那是1997年的托尼·布莱尔。所以那是一次大选。它成为了他的……

与他的选举联系在一起。是的。而且实际上又重新流行起来，因为我们刚刚在英国改选了政府，那首歌又出现了，它又出现了，而且又变得相当流行。所以今年我和乐队一起参加了格拉斯顿伯里音乐节。等等，那是那个巨大的地方。是的，大型音乐节。是的。那是，英国任何大型音乐家场景都在那个地方。好吧，我的意思是，我猜想它可能是世界上最大的音乐节。我的意思是，

我猜想。这是一个巨大的音乐节。所以你和布莱恩·梅。我们是两个。但他却是反过来做的。所以他非常出名，然后完成了他的博士学位。天体物理学。是的。好的。布莱恩·梅，皇后乐队的吉他手。是的。是的。所以让我们来谈谈一些物理学。我们现在都在拉斯维加斯。是的。

世界怀疑论者大会，是的，是的，我们都是怀疑论者，我的意思是任何科学家都是怀疑论者，但问题是当世界发生奇怪的事情时，谁来制止他们？

有人必须出现在现场说，不，事情不是这样运作的。或者不，物理定律阻止了这种情况。所以你必须在英国这样做，对吧？美国和英国之间在人们如何误解事物方面存在某些共鸣。你对这个世界的洗礼是什么？好吧，实际上，我的意思是，我……

很长一段时间我只对做研究感兴趣。所以在我的职业生涯的博士后阶段，除了做研究之外，我什么都不想了解。而那也是我所做的全部。但那是，我不记得是什么时候了，但有一次是那些经常性的资金危机，正如你从美国这里所知道的那样，政府对研究的支持，特别是对研究的支持下降了。

所以我参与了尝试解决这个问题。我们意识到，我的意思是，这很明显，我想，但是我们……

意识到原因之一，与政府交谈，他们削减了研究预算，是因为他们认为没有人关心。所以他们认为这是一件很容易做的事情。民主。所以我们，作为一个群体，我们再次学习。多年来我们一直在学习，但我们再次学习到，公众的支持，对我们所做工作的公众支持……

很重要。支持来自哪里？它来自理解。我可以，顺便说一下，有很多原因可以解释为什么与非科学领域的人们谈论我们作为科学家所做的事情很重要。当然，其中一个原因纯粹是使知识民主化。这是，我们，我们……

纳税人至少部分资助我们所做的事情。因此，他们有权知道。所以有这一层。但在另一方面，我认为你也在暗示，科学所做的事情，我认为它不是关于知道……

事实。它不是关于知道宇宙有138亿年的历史，例如，或者自大爆炸以来已经过去了138亿年。我们稍后可以讨论这个问题，实际上。这是否意味着它在时间上有一个有限的起源？先记下这一点。我们稍后再讨论。它与其说是关于知道事实，不如说是关于理解我们获得关于世界的可靠知识的过程。而科学就是我们获得可靠知识的过程。

所以我认为我意识到……这可能是独一无二的。好吧，是的，在这个意义上……我认为在这个意义上，自然就在那里，无论任何……

科学家的工作是找出它是如何运作的。当然，正如理查德·费曼和许多其他人所说，它不在乎你是谁，你的意见是什么，你有多受欢迎，你获得了多少选票，或者你拥有多少钱。它根本不在乎。所以在这种意义上，我认为这是一项独特的追求，因为判断你意见的标准是独一无二的。

是外部的。它与人类无关。自然是最终的法官、陪审团和执行者。所以我认为我最初参与只是基于这样一个非常狭隘的想法，即我们想确保人们了解我们所做的事情以及它的价值。然后那个分支，在我的职业生涯中变得越来越大，并延伸到电视、现场表演和各种事情。但它源于此。我对此不感兴趣。

传播科学。我很长一段时间只对做科学感兴趣。所以你对世界负有一定的责任。好吧，我认为我们所有人都是如此。我的意思是，从那以后我意识到，我认为，实际上，费曼再次说这是一篇非常精彩的文章，任何人都可以从1955年下载，我认为是1955年，叫做《科学的价值》。只有四页，就在那里。我认为它在加州理工学院的档案馆里。

在那里，他说，作为科学家，这是我们的责任，我们的责任，知道……

伟大的价值，他称之为，他将科学定义为一种令人满意的无知哲学，这是一种美丽的，仅仅是令人满意的无知哲学。你从不知道开始。他说，令人满意的无知哲学的伟大价值，思想自由的伟大价值，宣布这种自由并试图为所有后代保护它，基本上在最后说。但我喜欢这个框架。这是我们的责任，

作为科学家，这样做，以及做好我们的工作，那就是找出关于自然的事情。关于自然世界。而我，在这个会议上，我要授予你理查德·道金斯科学与理性奖。授予。授予，是的。理查德·道金斯奖是我去年获得的奖项，我被召回……

授予你。太好了。传递火炬。这是一个巨大的荣誉。这将是我的荣幸。它将在今晚举行。是的。我期待着。仅仅是科学与理性这个想法……

也许令人悲伤的是，它需要被奖励。因为如果世界运作正常，你就不需要它了。而且，你知道，虽然我说过，正如费曼所说，从某种意义上说，这是我们作为科学家的责任。但事实也是，并非所有科学家……

想这样做或对此感到舒服。正如我所说，我最初并不想这样做。现在我非常享受它，并认为它非常重要。所以我们不需要每个人都这样做，但有些人会。而这很重要。

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你好，我是Vicki Brooke Allen，我在Patreon上支持StarTalk。这是与Nailed Grass Tyson一起的StarTalk。所以让我们来谈谈物理学。

带我去今天的粒子物理学前沿。希格斯玻色子被发现，诺贝尔奖也已颁发，欧洲核子研究中心现在正在做什么？他们只是关门回家了吗？不，我的意思是，粒子物理学，因为我们谈论的是量子力学，基本上是统计的，在这个意义上，你碰撞。我们在那里做的是以高能量碰撞质子。

我们以高能量碰撞大量的质子。质子带电，因此您可以将它们放入磁场中并将其加速到非常高的速度。是的，所以它们绕着圈跑。所以LHC的周长是27公里。这就是我问的那个数字。周长。是的，周长。大约16英里左右。质子每秒绕这个环运行11000次。

这就是它们的速度。这很快。这是光速的99.999999%。好的，所以你赋予它们能量，这样当你碰撞它们时，你就会把它们分解。你基本上是在解构自然，看看会产生什么残留物。当我想到对其他任何东西这样做时，它都会破裂，对吧？我不拿椅子互相猛撞，然后仍然有椅子。我有一堆……

柴火，好吗？那么，谁会认为把自然本身撞碎是一个好主意呢？-好吧，我想最初是欧内斯特·卢瑟福。所以我们回到曼彻斯特，20世纪初。

卢瑟福使用放射性衰变来产生粒子。我的意思是，原子核的衰变自然会产生高能粒子，然后他将这些粒子射向金箔并使其反弹。通过这样做，他发现了原子核。

所以思考粒子物理学的一种方法是，当你碰撞事物时，你在做什么？你实际上是在建造显微镜。一种思考方法是，碰撞能量越高，这些东西移动得越快，你就能看到越小的物体。所以我们当时正在谈论在那些实验中第一次看到原子核。你向前推进到……

好吧，最终通过50年代和60年代，我们有越来越高的能量碰撞，你开始看到原子核是由质子和中子组成的，

然后你在50年代和60年代开始看到质子和中子是由更小的叫做夸克的东西组成的。所以我们发现了它们。顺便说一下，我们还没有发现比这更小的东西。是因为你没有足够的能量来破坏夸克吗？是的。或者说，为了分辨它的内部结构，让我们说，建造一个显微镜。因为现在，基本粒子的清单包括……

包括夸克。是的。所以有人说这是基本的，这听起来有点像希腊人说原子是基本的。哦，不，它们不会是基本的。你完全正确。但从我们今天可以产生的能量来看，它们看起来像点状的。但这是粒子物理学的一方面。所以我们一直在探索物质的结构，这在历史上，你知道，它可以追溯到卢瑟福，我想。而且你再次确信，当你分解物质时，你并没有破坏物质。

你只是在解构它。是的，我认为思考这个问题的方法是，当你想到碰撞是什么时，让我们说，正如我在我的博士学位中所做的那样，你将电子和质子碰撞在一起。所以你得到一个电子束和一个质子束，然后你将它们互相撞击。实际上发生了什么？

实际上发生的事情是碰撞发生的一种方式是电子可以发射光子，这是光粒子。光粒子会去撞击光子。现在，光的波长，它告诉你你能看到多小的东西，

与事物的能量成正比。这就是我们把东西撞击在一起的力度。所以你把它们撞击得越快，能量越高，波长越短。所以你能看到的东西越小。所以这就是思考粒子碰撞的一种方式。所以在这种意义上，它确实是一个显微镜。这个比喻很有效。我只是在想，如果我是一个质子，我不想被分解成夸克。那对我来说不会是一个好日子。在某种程度上，我想这就像……

有点像照X光，是不是？你说得对，你撞击它们足够用力，它们就会碎成碎片，但你也会一样。但我们会尽量不那么用力地撞击你。是的，除了我碎成碎片的部分，没有人认为它们是氖的基本碎片。对。但思考粒子物理学的另一种方法是，我认为，你提到了希格斯粒子。所以它不在质子中。你并不是把东西撞击在一起，然后在某个地方发现一个埋藏在里面的希格斯粒子。

另一方面是，所以你想想爱因斯坦著名的方程，E=MC²。所以能量和质量是可以互换的，让我们这么说吧。所以它也说，如果我们在这些碰撞中有很多能量，

那么我们可以制造新的粒子，它们非常巨大，比质子大得多。这会自发地从可用的能量中产生，否则这些能量什么也不会做。是的。所以我们有，当你以这些能量碰撞质子时，你那里有足够的能量来制造希格斯粒子，例如，或者顶夸克，它也是一个非常重的粒子，比质子大得多。所以那是……

我想思考尝试制造希格斯粒子以便观察它们的方法是，你需要足够的能量来制造它们。所以你不仅仅是把它们撞碎，你是在创造一个机会来观察比你原本可以获得的更重的粒子。是的，另一件要说的是，为了得到完整的画面，这些非常重的粒子，像希格斯粒子，

它们的寿命非常短。所以你制造它们，它们会非常非常快地衰变成较轻的粒子。所以你不会看到希格斯粒子。你看到的是希格斯粒子衰变后的碎片。粒子物理学的挑战是检测所有这些基本粒子。顺便说一下，你还有所有被撞碎的质子碎片。所以这是一个很大的混乱。我们有超过……我见过这些二极管，这些……

这很难，因为你每……我们不是每次只进行一次质子碰撞。我们基本上是小束地发送粒子。所以你可以同时进行10次、20次、30次碰撞。在非常好的日子里，只有一次会是有趣的。然后，所以你必须筛选所有这些，这就是粒子物理学的困难或专业挑战，让我们这么说吧。有了这个推理，总有一些你还没有访问过的下一个能量级别，在那里更有趣和更令人兴奋的物理学可以展现出来。而这正是目前具有挑战性的地方，因为所谓的标准模型希格斯粒子，我应该说一分钟，那个东西，这个东西的存在是在20世纪60年代由彼得·希格斯和其他人预测的。

这是一个建议，一个理论，一个猜测，让我们这么说吧，当时，在数学上是出于动机，几乎纯粹是出于数学动机，关于宇宙中最基本层面上事物如何获得质量。所以夸克和这些叫做W和Z玻色子的非常重的物质是如何获得质量的。

所以它是一个数学结构。它预测在最简单的情况下应该有一个，这个东西，希格斯玻色子。但可能还有更复杂的版本。所以我们知道，如果我们将质子以我们在大型强子对撞机上产生的能量碰撞在一起，那么我们将要麼发现希格斯玻色子，

并证明这个理论是正确的。或者我们知道，如果它不存在，我们会看到其他东西。所以我们从实验和理论上对这台机器将要发现一些东西有非常清晰的认识。你不知道它是什么，但事实证明它是最简单的东西。正是彼得·希格斯多年前梦寐以求的东西，顺便说一下，这令人震惊。

在预测50年后。有一篇你可能知道的尤金·维格纳的精彩文章，叫做《数学在物理科学中的不合理有效性》。我认为这是最好的例子之一。我们做对了，这是一个惊人的成就。所以我们发现了希格斯玻色子。为了精确说明这一点，

维格纳在那篇文章中的观点。并不是说真空中的数学，双关语，会做出发现。它是物理思想的数学表示。是的。然后你追求数学，它适用于宇宙，但只有当物理思想……

以某种基本的方式捕捉到了现实。虽然我认为，我认为这是一个非常数学的框架，它成为了基于对称性等各种美丽思想的粒子物理学的标准模型，这些思想确实具有数学基础。我认为，在这个模型中融入了一种审美感。那将是纯粹的数学。你知道，我天体物理学的人……

我们有足够的令人尴尬的历史例子来追逐优雅和美丽。伟大的开普勒。开普勒，我说的是。看看开普勒。我认为开普勒的天才之处在于，他拥有这些柏拉图立体和这些想法。对，他有金字塔、立方体等等。但他根据数据拒绝了它。是的，但他的哲学。

他的第一个想法是宇宙是美丽、神圣和完美的，而这些立体是完美的。行星在宇宙中，所以一定有联系。他花了10年时间研究它。是的，但是……但是他拒绝了它。然后是行星运动定律，它表明了一件非常美丽的事情，那就是牛顿的万有引力定律，平方反比定律。是的。所以它背后有一种美。但只有在他不得不……

放弃他预想的那种美之后。这就是为什么当有人说，我有一个美丽的想法时，我们会谨慎行事。是的。好的，让我们听听。但这是真的。我认为这是最大的谜团之一。有……

历史上，爱因斯坦的广义相对论是另一个例子，它追求简洁、美丽和优雅（这些都是判断，对吧，是人类的判断），这导致了对自然运作方式非常非常精确的模型。鉴于拥有大型强子对撞机（LHC）的欧洲核子研究中心（CERN）发现了希格斯玻色子，如果你要发现更多粒子，你大概必须继续

升级系统，就像LHC与之前的系统相比那样，这样你才能

以越来越大的力量撞击粒子，看看潜伏着什么？所以我们不能轻易地增加LHC的能量。甚至也不能轻易地增加。或者说，我们真的不能。根本不行。那将是对机器的重大改变。但我们可以做，而且正在做的是所谓的“高光度升级”，这意味着你让更多的质子碰撞在一起。

关于……然后你在事件的统计数据上获胜。是的，因为经典物理学是量子力学，所以事情是统计发生的。所以，你知道，十亿次碰撞中……我不知道我解决的数字是多少。十亿次碰撞中，你会产生一些有趣的东西。希格斯玻色子的概率比这还低。所以，给自己更多碰撞的机会……

会给你更多机会发现新的粒子，也会给你更多像希格斯玻色子这样的粒子去探索。如果你在经过无数次碰撞后得到一个希格斯粒子，这是一种罕见的现象，

如果你有更多的碰撞，你就会得到更多的希格斯粒子来改进你对希格斯粒子究竟是什么的统计数据。是的，因为我们想知道。但是，可能还有一种反应比希格斯玻色子更难以显现。是的。如果你的样本量不够大，你就永远不会发现它。是的，你不会看到它。如果你只制造了一个东西……

一个粒子，不管是什么，希格斯素，或者其他什么。如果你制造了一个这样的粒子，那么如果你只制造了一个，你就不会看到它。你需要制造数百个。超级英雄的宿敌，我是希格斯素。你知道，我来摧毁你了。顺便说一句，我们确实在寻找这些东西，Z素，Z玻色子，我们寻找Z素，因为它们可能是宇宙中额外维度的标志，顺便说一句。所以我们寻找这些东西。但关键是，如果某些东西非常非常罕见，

那么你实际上就不会看到它。如果你只制造了一两个，你需要制造数百个或数千个，或者其他数量才能看到它们。是的，这就像一个城市里必须有多少人才会偶然遇到一个七英尺高的人？是的，统计上。统计上，你需要……

可能数百万。是的。所以我们可以进行升级，你必须升级探测器，我们使用的相机以及机器本身。好的，所以你保留了同一个地洞？是的，因为我们不想再挖一个，或者改变周围的所有磁铁，这些磁铁非常昂贵。那个洞穿过不止一个国家，还是都包含在瑞士境内？是的，它在法国和瑞士。哇，好的。是的，大部分都在法国。哦，我不知道。只有一小部分在瑞士。好的。

所以这是一件事。另一件事是，我们已经发现的这个希格斯玻色子，问题仍然存在，它是最简单的标准模型希格斯玻色子吗？还是更复杂的东西？它的行为如何？所以在行星科学中的类比是，我们发现了一颗卫星。所以你会说，太好了。然后你会想知道关于这颗卫星的情况。你不会只是说，我们发现这颗卫星了。它只是一个点。对。

这很好。正如你所说，它们是令人感兴趣的世界。你想用任何你能想到的方式来描述它。为此，你需要很多这样的卫星来观察。所以这令人兴奋。而且很有挑战性，因为我认为这是第一次，在粒子物理学中，

我们不知道是否还有其他东西就在眼前，这很糟糕，但也很好。我想这只是科学。我的意思是，最终，它既不好也不坏。这就是自然的规律。这就是触发下一轮物理学完成的因素。你会看到那些人出现。

然后说物理学中没有什么可发现了。好吧，他们完全错了。他们每隔几十年就会出现一次。他们甚至不值得考虑。我的意思是，你知道，正在取得巨大的进步。现在基础物理学，不仅仅是粒子物理学，我们还谈到了引力天文学，对引力的探索，

黑洞，量子信息，这与量子计算以及各种各样的东西有关，所有这些对我来说都非常迷人。我前几天读到了一些东西，实际上我并不完全理解，弦理论的一些进展。这很有趣，因为，顺便说一句，它似乎正在连接一个伟大的谜团，即所谓的宇宙常数。所以我们观察到的事实是

宇宙的膨胀正在加速。——诺贝尔奖是颁发给观察的，而不是理解。——布莱恩·施密特。——是的，嗯哼。——他是我朋友。顺便说一句，当他看到它时，他并不相信，因为它不在空气中，这个想法。他正在观察超新星的光。——对，对。——我和布莱恩·施密特一起写了一篇论文。——是的。——我是一个非常次要的作者，

你必须向下滚动，然后我的名字就在超新星里。是的。但那是对高红移超新星的分析。是的。我非常享受这项工作，但他显然继续以此为基础，

做出了他整个职业生涯的一个分支。所以有这个非凡的想法，它来自于此，它在爱因斯坦的理论中，这个想法是，你可以在宇宙中拥有一种能量，比如说，或者一个东西，不管它是什么，但某些东西使宇宙，空间伸展的速度增加。

所以它就在那里，而且被观察到了。这是一个伟大的谜团，因为我认为它是物理学中所有数字中最小的数字，是多少？大约是10的负122次方，或者在适当的单位下是多少，对吧？这绝对是荒谬的。所以这是一个非常非常非常小的东西，它导致了这种膨胀速度。

但它不是零。所以问题就变成了，为什么它这么小？为什么它这么小而不是零？是的，是的。所以，如果它稍微大一点，我们就不会在这里。所以宇宙会被炸开。所以这看起来很不寻常。但我上周，实际上是前几天看到，有一些研究将弦理论或M理论的框架与暗物质联系起来。

所以有一个想法，如果你解决了这个问题，你就会得到一个预测，那就是应该存在暗物质。但事实证明，这与额外维度和额外维度中的引力子有关。但这很有趣。所以我认为弦理论中有一些非常有趣的领域，进展非常显著。弦理论家是否需要……

更完整或更好的粒子清单，例如，我们还在寻找引力子吗？我们还在寻找吗？你知道，你随便摇动一根棍子，就会有一个物理学家提出一个假设粒子来解释暗物质，来解释……如果暗物质与引力子有关，那不是很酷吗？我……这不是我的领域，我前几天才听说过，但这听起来很有趣，但这只是告诉你，我们如此

回到LHC，正如你所说，我们有希格斯粒子。我认为大多数粒子物理学家都预期会发现其他粒子。在同一个实验中有一个特定的理论。是的，在LHC。所以有一个特定的理论，很久以前它是由弦理论激发的，叫做超对称理论。

这是宇宙的一个特性。这个想法已经存在了几十年了。是的，它最初来自弦理论或其他一些理论，并被纳入其中。我不记得历史上是哪种方式了。但它基本上预测了我们看到的粒子的数量的两倍，这种能量的基本粒子。顺便说一句，它们本来是暗物质的绝佳候选者，这是一个天体物理学发现。

所以我想，对暗物质的一个句子描述是，我们看到宇宙中存在的物质比我们能看到的要多得多。看，我会用不同的方式表达。我会说，它不是暗物质，而是暗引力。你说物质，我们不知道它是什么。好吧，这是真的。所以你通过它的引力相互作用来观察它。所以它是暗引力。是的，我们没有。

看，否则你会看到报纸的头条新闻说，哦，我们必须放弃我们关于暗物质的想法

好吧，如果它不是物质，它仍然在那里。好吗？它被错误命名了。是的，我明白你的意思。我的意思是，顺便说一句，那是一份很酷的报纸，会有这样的标题。它根本就去了那里。通常是关于足球运动员的。所以我同意那份报纸。是的，我只是说，如果我们不知道它是什么，我们就根本没有权利称它为物质。所以要说的重点是——称它为暗引力。最好的——

听起来很酷。所以你建立模型，而且确实，最符合所有数据的模型，这不仅仅是星系旋转和碰撞的方式，以及星系如何弯曲光线等等，而且

还有宇宙微波背景辐射，这是宇宙中最古老的光，以及它是如何工作的，以及涟漪，声波是如何穿过早期宇宙的，以及所有这些。你把所有这些放在一起，如果你有一个轻粒子不与光相互作用，但与弱相互作用，它就符合。所以这将是另一个催化剂

粒子汤中的粒子类别。是的。它有引力，但不与电磁相互作用，只与非常弱的相互作用。是的，我们看不到它。所以就这样吧。但那只是一个模型，你说得对。所以那是一个模型，我认为，可以说是基线模型。是的，人们假设是这样。我没有问题，但如果这个模型发生任何事情，

它被证明是不正确的。人们会说，哦，那么就没有暗物质了。不，仍然有暗物质。它是在宇宙中的一个测量结果。我们只是给它起了个错名字。是的，我同意。测量结果只是星系旋转得太快了。或者它们碰撞的方式，等等。有很多独立的测量结果证明了这一点。所以告诉我关于引力子的事情。我的意思是，那是一个真实的粒子吗？我认为大多数物理学家会说量子力学是基础理论

我认为我之所以谨慎，是因为有些人会说广义相对论是一个东西，时空是一个真实的东西，所有这些。但我认为一般来说，大多数人会说量子力学是其基础。如果你有一个相互作用……换句话说，量子物理学是宇宙的基础，即使广义相对论也不是这样。是的，我们稍后可以讨论这个问题，但空间和时间，或时空，从量子理论中产生的想法……

现在非常流行，部分原因是研究黑洞，所以我们可以讨论这个问题。所以鉴于这一点，那么你——所以我要对正在观看和收听的人说，那么我们如何在粒子物理学中描绘电磁力？

所以我们知道，如果你把带电荷的粒子放在一起，它们就会排斥等等。那么在那里发生了什么，或者如果你把磁铁放在一起，对吧，它们会相互排斥。每个人都知道北极放在一起就会排斥。那么在粒子物理学方面发生了什么，你把它想象成光子的交换。它是一个光粒子，从一个粒子到另一个粒子，基本上携带力。

这就是我们的粒子物理学家对力的想象，所有力。我们成功地将其应用于引力了吗？不，这就是重点。给我一个更响亮的“不”。它们是非常强的假设。

我想，是的，我试图找到合适的词来表达。我认为这是，这就是我为什么说信念的原因。这几乎是，我不知道有任何物理学家会不同意这个说法。因为如果你不能把它融入量子世界，你就没有权利开始寻找引力子。因为你会说引力子是介导粒子。是的，它是光子。就像光子是介导粒子一样。所以，我认为你找不到任何不同意这个说法的人。好的。虽然……

我认为你不会。尽管确实可以说，因为引力非常弱，所以这是另一件要说的事情，与自然界的其他三种力相比，它非常弱，其中电磁力就是其中一种。我告诉人们，你肯定在课堂上做过这个。他们说，好吧，引力有多弱？好吧，我可以拿起地板上的东西，违背地球的意愿。没错。整个地球都在拉这个球，而我却可以把它捡起来，然后踢开。是的。

你正在使用电磁力。这就是正在发生的事情。你的肌肉和所有这些东西。所以这都是电磁力，正如你所说，它完全摧毁了引力。但引力只是累加的。

所以它只在宇宙中累加。所以它是宇宙距离尺度上的主要力量吗？这就是关于引力的重点。这是一个我没有验证的计算，但它听起来很合理。非常可验证。我只是，我太懒了。如果你把航天飞机放在它辉煌的日子里，你拿一个，从主油箱鼻部区域的一立方厘米中去除电子，

把所有这些电子放在发射台的底部，它将无法发射。发射台底部电子与顶部净正电荷之间的吸引力足以阻止它发射。是的。这是一个很酷的想法。我能看出这将会是。是的，是的。实际上，它会……

是的。挖个洞。是的。这不是一个现实的实验，但可以让你了解所涉及的力。是的，这是一个非常好的词。好的，所以引力很弱。这以某种方式让你摆脱了这个问题？好吧，这只是意味着你不能，我们没有实验手段来接触它们。好的。因为它太弱了。而我们确实可以接触到光子。是的。除非你可能可以接触到……

宇宙中存在以正确方式配置的额外维度。物理学家总是加入额外的维度。每当你需要它的时候，你知道。但这很有趣，弦理论在10个维度中工作，而且只有10个维度在数学上成立。这是一个有趣的观察，对吧？我没有背景成为一个真正的弦理论怀疑论者。

但我知道一些物理学家是，所以……是的，我认为有一些。我的意思是，这取决于。我认为这取决于你对弦理论的理解。我的意思是，如果你回到几十年前，例如，与布莱恩·格林交谈，当他开始在这个领域工作时，他是……老实说，他是StarTalk的朋友，好几次。他会……这是一本很棒的书，《优雅的宇宙》。这是对弦理论的精彩描述。

所以我认为最初的想法是，你会有一个理论，你可以把它写下来。这是一个万物理论，它会预测我们看到的宇宙。然后你回家。是的。我认为这已经成为一个……一个想法了。但是，这些……为什么它被称为弦理论，是因为粒子不是点状的，这些弦就像小弦，小环。而且，我认为这个想法仍然是大多数的基础，

这个领域现代理论物理学的基础。但它变得更加复杂，也更加困难。我认为最初的想法是，你只需要从一个数字中预测一切，也许已经消失了。一行上的一个简单的方程。但是弦理论正在取得巨大的进展。所以它并没有消失，只是变得更复杂了，我想。好吧，谢谢你让我了解了这些。

在这个会议上，你将发表关于黑洞的演讲。是的。最近有一些公告，有史以来发现的最大黑洞喷流，有史以来，有史以来。当记者问我这个问题时，我只是说，宇宙中总是有最大的喷流。所以现在这个就是。它是A380。好的。空客A380。这是一架很棒的飞机。我是否低估了这件事的重要性？

巨大的喷流。所以，除非有一些有趣的天体物理学从中产生，否则它是否是最大的喷流有什么意义呢？我有一个博士生在这个领域工作，他是更理论化的。它是关于量子信息，信息在黑洞内部和外部的行为方式，落入黑洞中的东西会发生什么。但就天体物理学工作而言，如果你回顾过去

你知道，不久以前，我们并没有真正观察到物质在黑洞附近是如何运动的。而且

所以我会把它放在那个盒子里。我们现在有几个观察结果。我们有来自事件视界望远镜合作的射电望远镜观测结果，例如，它向我们展示了银河系中心黑洞周围的磁场是如何工作的。我们有这些喷流，它们让你可以接触到磁结构，大概是因为它们旋转的方式。谢谢你把它放在这个背景下。现在我可以理解了。它拓宽了我们可以……

是的，因为它们很难。改进我们对正在发生的事情的假设。是的，因为它们很难观察。当然，你无法观察内部，因为它在叫做事件视界的这个东西里面。但你可以做，而且我们正在做的是观察物质在它们附近是如何运动的。或者我们在过去几年能够做的另一件非凡的事情是观察它们碰撞，并观察宇宙结构中的涟漪是如何产生的，我们可以探测到这些涟漪。所以所有这些事情都让我们能够探测到

这些物体，值得记住的是，它们存在，它们被描述过。非旋转的黑洞被卡尔·史瓦西在1916年所做的工作完全描述过，所以是在爱因斯坦发表广义相对论几个月后。当时他并不知道，但他发现的数学描述

描述了在恒星存在的情况下空间和时间是如何扭曲的，一颗不旋转的恒星，这很重要。这些完全描述了一个不旋转的黑洞。如果我没记错的话，他会死于第一次世界大战。我认为他没有从战争中幸存下来。不，他死于1916年，所以不久之后。不是在行动中。哦，他不在行动中。我认为他是死于疾病。他在俄国前线。

好的。它可能是与战争有关的，但不是由于受伤。是的，它是。我认为它是，你会争辩说，与战争有关。是的，所以我们有一个多世纪的数学基础。是的，然后你前进60年。没有数据。没有数据。不，然后，所以又过了50年，有人才算出旋转的黑洞是什么样子，那就是罗伊·克尔。这是一个著名的克尔解。但这两种解都在那里。从某种意义上说，它们都在爱因斯坦的理论中，但是……

它们描述了黑洞，但是观察它们，

直到最近我们才能够做到。而且还有多波段。是的，所以现在我们有了射电观测，引力波观测。我会对这一点稍微好一点。因为正如你一开始所说的那样，科学是关于，是的，有想法，建立理论等等。但它实际上是关于检验这些理论的。所以我们可以谈谈……

这些理论上的物体，黑洞，但实际上，它们在理论上很丰富，但最终你必须进行观察。这就是这些喷流以及观察物质是如何运动的，这让你可以接触到磁场以及这个东西是如何旋转的以及它在做什么。这很重要。

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费曼宣布有责任将科学带给公众。你不仅说说而已，你还会付诸行动，而且你到处都有溢出。你知道，你在澳大利亚、欧洲各地都做过公众参观。嗯，如果我没记错的话，你明年春天将回到美国，在全国各地进行巡回演出。是的。是的。这是一个巡回演出，嗯，这个巡回演出已经持续了很长时间。它并非有意如此，但我们最终

向全世界超过40万的人们进行了演出。——等等，等等，你说的是演出，你不是音乐家。——演出。——把你的词汇弄清楚。——不，看，我基本上是摇滚乐。我一直都是。——向40万人演出。——我们有五辆卡车和两辆旅游巴士，这太棒了。所以我正在重温我作为……的生活——那么我看到你来到这个城市时的一个版本了吗？——是的，那是很早以前，就在……之后，就在……之后——是的，你有这些相互连接的屏幕，然后整个舞台是……

是的，那是这个的早期版本，所以它已经改变了很多。在我让这个巡回演出结束并开发另一个之前，我想以它现在的形式把它带回来，这与三年前相比发生了根本性的变化。好的，你在这里庆祝宇宙。

与公众同在，为公众而存在。——是的，它也演变成了，我与交响乐团一起做的一个版本，这很有趣。所以实际上，我去年最初是在悉尼歌剧院做的。这是一个大型乐团，因为它是一个90人的交响乐团，因为我选择的音乐。所以原因，顺便说一句，

作为一个轻微的离题，它是这次巡演的一部分。古典音乐是这次巡演的重要组成部分。所以它从西贝柳斯的第五交响曲第三乐章开始。那是因为我的一个指挥家朋友丹尼尔·哈丁，我对他说，库布里克在《2001太空漫游》中应该用什么作为玩笑？比如，他应该用什么？他立刻说西贝柳斯的第五交响曲。它写于1915年，也就是广义相对论发表的同一年。

但它是几乎所有你听过的科幻主题的基础。我必须回到这一点。它很美。所以这个想法，我一直坚信这一点，但当我做这个巡演时，它出现在我的脑海里，那就是如果我们谈论更深层次的哲学问题，这些问题是由宇宙学提出的，我会在一开始就说，在一个无限永恒的宇宙中，过着有限脆弱的生活意味着什么？对吧？是因为它……

我说，当然，我不知道答案。这会让人振奋还是沮丧？好吧，但正如你所知，当你思考宇宙的规模时，我应该说，我们不知道它是否无限。我们不知道它是否永恒，对吧？但就所有目的而言，它很可能是无限和永恒的。

它就是这样，对吧？无论如何，从人类的角度来看。相对于人类的规模，是的。所以当你思考宇宙的大小和规模时，你会立即问到我们在这个宇宙中的位置。非常生动地，过着这些短暂脆弱的生命意味着什么？

因此，我认为我试图处理这些问题，你会意识到，或者我意识到，你可以用其他的光来照亮这个问题。科学是一盏必要的明亮而生动的灯，它投下清晰的阴影，这显然是我们运作的框架，但还有其他的光。所以你会意识到，例如马拉，所以我们在经典概念中使用马拉。马拉思考了很多关于过有限、脆弱的生活意味着什么。

他用非常雄辩的答案，在他的交响乐中有很多雄辩的答案。顺便说一句，有人曾经问他，你试图说什么？答案是什么？他说，如果我能说出来，我就不会写音乐了。好答案。所以你有这音乐。我喜欢这个。所以音乐……

所以我选择了一些作曲家，他们在我们明年四月、五月2025年将要进行的巡演中。它们作为音乐存在。选择这些作曲家是因为他们探索了这个问题，并且

给出了非常雄辩的答案。我认为，这增加了对科学提出的问题的更哲学性的探索。巡演的名字是什么？地平线。地平线。这很容易记住。好的，非常酷。

但其中也有很多黑洞，我应该说。所以这是我对我觉得有趣的想法的探索。黑洞本身就是一个地平线。它们有地平线，是的。还有宇宙中的生命，生命的起源，生命的进化，对可能存在多少文明的推测，我们可以谈谈，对可能存在多少文明的推测。关于宇宙中的生命，你做过很多很多电视系列节目，最近一个关于太阳系的。是的。在哪里……

寻找生命是一个主要主题。是的，就在我们说话的时候，上周，欧罗巴快船宇宙飞船发射前往欧罗巴。我们有一个完整的节目专门介绍这个。我们参观了喷气推进实验室，感受了那里每个人的兴奋。这很棒，不是吗？这是我见过的第一艘宇宙飞船，大型宇宙飞船，正在建造中。所以我看到了快船。问题是，它的规模，它是最大的宇宙飞船，不是吗，曾经被送入地球的太阳系？如果你加上……

或者是最巨大的，我认为。可能是，但还有另一个重要的事实。太阳能电池板的效率越来越高。在过去，如果你要探索小行星带以外的地方，你不能使用太阳能电池板，因为太阳的强度不够高。这一个有一个非常可展开的大型太阳能电池板，这将有助于它前进，而不必完全依赖钚的核衰变。是的。

这是一个巨大的宇宙飞船。是的。关键是，木星的卫星欧罗巴是宜居世界的首要候选者。我们知道，几乎可以肯定的是，我认识的那些参与这项任务的人说，不要说我们知道。我们几乎可以肯定地认为，地表以下存在一个咸水海洋。我认为现在这是不可争辩的了。所以我们很确定它在那里。是的，但无论怀疑是什么，如果不是……

全球海洋。是的，这很难做到，这是来自许多测量结果。它是氨做的吗？我的意思是，你知道，水分子并不罕见。是的。所以它看起来像盐水。是的。我们有很多与……的比较行星学，是北极行星吗？

当它结冰时，你会看到这些冰块会断裂、重新冻结和重新调整，是的，你可以比较图像，你会认为你正在看冻结的北极，是的，是的，所以它看起来，是的，而且那个海洋里的水比地球上所有海洋加起来还要多，地质活跃，关于冰层如何在表面破裂和移动的问题，所以这是一个引人入胜的任务，那就是欧罗巴，当然还有火星，你可能在这个播客上多次谈到过……

土卫二也是另一个，土星的卫星。甚至到冥王星。土卫二是我们看到的喷出物

间歇泉，我想。是的，是的。在合适的太阳角度，你可以看到……是谁拍的那些照片？那一定是卡西尼号。对，对，对。是的。而且，卡西尼号也做了一些测量。那些水柱中的粒子，与海底的热液喷口活动一致。热液喷口是地球生命起源的合理候选者之一。是的。所以你似乎拥有一切。我认为欧罗巴拥有的唯一一点……

可以说是其他地方都没有的，那就是这个海洋似乎存在了数十亿年。这是基本情况。而我们在地球上用了不到那么长时间就进化出了生命。是的，是的。我的意思是，它存在于……38亿年前？是的，大约38亿年，是的，是的。而地球有45亿年的历史。对。所以看起来你有一个在那里一直稳定的栖息地。我认为你无法以任何方式声称这一点。事实上，人们曾经认为地球上需要大约5亿年的时间才能产生生命。

但我们能够将这个数字降低，因为在地球早期，这些猛烈轰击的时期，在我们仍然受到来自太阳系剩余岩石的撞击、地球表面的温度仍然足够高以至于无法阻止复杂分子形成的时候开始计时是不公平的。请给我们一个机会。所以轰击时期减弱了。

地球表面冷却下来，现在开始计时。然后大约是1亿年。-是的，是的。-就是这样。-是的，这就是我认为，如果你和许多生物学家谈话，他们会说，这可能表明，在合适的条件下，

那么无论生命的起源是什么，在合适的条件下，都有合理的概率，因为它在这里发生得很快。对。所以，但这并不是，这在任何意义上都不是确定的。但这当然很诱人。但是，但我发现非常有趣的是，当你问，好吧，但是生命什么时候变得比单细胞更复杂？

那么，我认为在6亿年前的化石记录中没有任何证据。这花了一段时间。我们作为单细胞生物苦苦挣扎。30多亿年，但似乎是这样。所以我认为思考这个问题的人对此很诚实。所以在寻找其他星球上的生命时，

我们实际上是在寻找单细胞生物。看到任何更复杂的生物都会令人惊叹。看到一个单细胞生物也会令人惊叹，因为那样你就会知道，特别是如果它是生物学上不同的。所以你可以真正证明它有不同的起源。因为值得一提的是，在火星上，地球和火星之间的物质是交换的。所以很明显，你不可能有一个更大的壳。你在你的系列节目中提出了所有这些观点。那么人们在哪里可以找到你的系列节目？它是

我想是在流媒体上播放的。是的，是的。新的节目实际上正在播放。这就是我所说的。太阳系。所以它会在某个时候出现在苹果上，我想。苹果Plus。和其他地方，是的。我的意思是，目前，它在BBC上。它在BBC上流媒体播放，然后它将走向世界各地。我认为关于欧罗巴最酷的事情之一是，它的栖息地……

潜在的栖息地需要木星，因为木星的加热。它是液态的，因为它围绕着一颗大行星运行。但它似乎也需要，好吧，它需要其他的卫星，木卫一和木卫三，来保持这种轨道共振，这不断地从引力场中输入能量。家庭事务，是的。但它也可能需要来自木卫一火山的物质

在欧罗巴的表面，因为它们可能提供我们所说的氧化剂，对吧？所以生命是……所以你是在说木卫一，它承受着巨大的压力……它就是一个大火山。它就是一个大火山。所以它喷出的火山物质速度超过逃逸速度，显然是这样。是的，它落到欧罗巴上。它进入途径……

与其他卫星相交，包括欧罗巴。如果你这样做数十亿年……然后是化学反应，然后它被照射。它有助于化学反应。是的，我与快船任务中的一些人谈过，他们说这就是生命电池的一部分，那就是化学反应。所以生命，我不记得是谁说的，但他说过生命……

有人说它是光，它是一个寻找着陆点的电子，这就是生命，这是一种看待生命的方式，生命只是电子在四处移动，但这意味着你需要化学反应，我们只是寻找着陆点的电子吗？好吧，这是一个描述，我宁愿是风中的尘埃，无论如何，哦，是的，但我发现这很奇妙，因为然后你有了这个栖息地

这是一个系统。正如你之前提到的，比较行星学，这在地球上也是如此，不是吗？你不能理解地球。

如果不理解这个系统，太阳系。你需要了解月球以及它如何稳定自转轴。当然，你还需要了解太阳，它与地球的相互作用等等。我比你年长几岁。我不知道你是否记得这个，但我肯定记得。那个时代没有人思考或关心太阳系中的卫星。你知道，我们有一个围绕我们运行的死卫星，奇怪地很大，但很好。让我们去看看行星。所以每一个前往行星的任务，

他们回头一看，发现了卫星，这些卫星的地质多样性比我们在行星上发现的任何东西都要多得多。你知道，我发现它很有趣，因为你……我的意思是，你在上学的时候，我们在……航海家号之前。好吧，航海家号，所以……看，我在航海家号之前，航海家号把卫星变成了世界。是的。这就是发生的事情。是的。是的。所以太阳系中宜居带的概念，也就是那个区域……

在这个区域内，如果你有一颗岩石行星在轨道运行，一切都很正确，大气也很正确，你就可以拥有支持地表生命存在的条件。或者说地表有液态水。但这被证明是毫无必要的限制。是的，完全正确。所以你只需要说，好吧，火星、地球、金星在我们的太阳系中。就是这样。但随后你发现了气态巨行星周围的宜居带。

正如你所说，我认为那是航海家号的伟大发现。是的，它确实始于航海家号，可以肯定的是。是的，应该是20世纪80年代初，对吧？所以我很高兴，即使作为一名粒子物理学家，你也可以展示太阳系，因为你拥有知名度。但这就是我为什么说我从天体物理学开始的原因。我真的很想成为一名天文学家。

所以我一直都有，我有一台望远镜。你向我坦白了。不，我坦白了。这是一个安全的空间来做这件事。我最终从事了粒子物理学。这几乎是，所以我当时正在做天体物理学。这就是我当时做的。我想，我想成为一名天文学家。例如，曼彻斯特大学拥有乔德雷尔班克射电望远镜，这是世界上仍然存在的最大的射电望远镜之一。

所以我——那不是发现第一个脉冲星的那个吗？不，那是剑桥。剑桥，好的。是的，乔斯林·贝尔·伯内尔。乔斯林·贝尔发现了其他东西。我的意思是，乔斯林，乔治·奥尔德班克。这是最早的之一，所以它是先驱之一，它做了很多工作，研究蟹状脉冲星等等。但它是，所以我认为我会成为一名天文学家，我有一台望远镜，这就是我做的。我坐在那里看着我的望远镜。你加入了俱乐部，我们会接受你加入俱乐部。

即使你转向了粒子物理学，我们也会接受你。和太空探索。但在大学里。我只是对数学感兴趣。我认为我在学校里数学不太好，但我发现经过一些练习后，我开始享受它。所以我最终更深入地研究了理论物理学，并走上了这条道路。

所以这就是我最终从事粒子物理学的原因。但现在，当然，每当我得到机会，我似乎都会回到过去。因为宇宙很酷。还有黑洞。我不想吹嘘宇宙。而黑洞实际上是它们相交的地方。绝对的，粒子物理学和广义相对论相交。

当然还有大爆炸本身。是的。戴着你的粒子物理学帽子，我们现在对中微子了解多少？我认为它们已经被完全理解了。我们解决了太阳中微子问题。为此颁发了诺贝尔奖。关于这种难以捉摸的粒子还有什么需要发现的吗？我认为它属于生命之树，粒子生命之树？是的，我的意思是，有中微子

是令人着迷的东西，它们非常非常非常，它们几乎没有质量，但并不完全没有质量。这很重要。这应该会引起注意。你知道，就像，为什么？这就是科学的意义所在，不是吗？你会说，为什么这东西异常轻？或者也许它不是。也许其他东西异常重，但这告诉我们一些事情。只有中微子

它们与我们相互作用的难度，让我对可能存在的其他我们不与之相互作用的粒子集合产生了一点信念。因为中微子是我们的物种。好吧，它们通过弱力相互作用。是的，但那是我们。那是我们这里的小世界，对吧？任何其他对称粒子，还有其他力来调节它们，这是正确的吗？会有。所以如果你有……

所以对粒子物理学标准模型的扩展，那么你可以有改变事物为其他事物的力，以及不同的力。但据我们所知，我们发现的动物园是由三种力描述的，强核力、弱核力、电磁力，然后是悬挂在那里的，正如我们所讨论的，是目前处于不同框架的引力。所以有一天我在电梯里拦住了史蒂文·温伯格，

和一位物理学家。我告诉你，我告诉观众。是的。一位粒子物理学家。最伟大的物理学家之一。是的，他去了我的高中。是吗？请允许我补充一点。诺贝尔奖获得者，标准模型。我们高中八位诺贝尔奖获得者之一。我说，鉴于有多少粒子，你晚上怎么能心安理得？来吧。我数不清了。这关于我们的宇宙意味着什么？他说，

这不是有多少粒子。而是我们有多少定律来描述它们。是的。而且只有少数几个。是的。我想，该死的，好答案。是的。我记得史蒂文·温伯格。好答案。

我认为我引用他的话是对的，他说他几乎希望黑洞不存在，因为它们太令人费解了，这会更容易一些。他当然是在开玩笑，因为物理学家喜欢谜团。但他几乎就像，这太难了。太奇怪了。也许大自然不会创造它们。对。

哦，我明白了。所以你看，他是在用人类的局限性来解释大自然的容量。好吧，他是在开玩笑。他只是说这些东西太令人困惑，太奇怪了。在某种程度上，我宁愿它们不存在。他在老年时说过这话吗？他是不是厌倦了解决宇宙的问题了？他是在开玩笑。所以我们仍在努力探索中微子。据我了解，有一个新的中微子实验刚刚上线。我的意思是，有几个。我的意思是，我……

所以，我的意思是，根本性的问题……

它们似乎，我们之所以对它们感兴趣，只是因为我们对它们感兴趣，因为它们是12个基本粒子中的三个，对吧？好的。所以我们基本上是由三个粒子组成的。那就是我们。还有电子、质子和中子。不，不。所以质子和中子是由夸克组成的。哦，好的。所以夸克、下夸克和电子。让我们从希腊语开始。我们是由原子组成的。你可以从我们是由原子组成的开始，我们是由……组成的原子。在希腊语中，夸克。

意思是不可分割的。这就是这个词的意思。-是的，顺便说一句，这很了不起。你说2000年前的希腊人，我们直到20世纪才发现原子的结构。-或者说原子是否存在。-是的，这是科学界的一个争论点。是否存在这样的东西？

作为原子。这令人难以置信。令人难以置信，是的。事实上，爱因斯坦在1905年，他著名的论文之一是关于布朗运动的，这是那一年三篇著名论文之一。另一篇是狭义相对论，另一篇是他获得诺贝尔奖的论文是光电效应，第三篇。

爱因斯坦，我们应该追溯地给他颁发十几个诺贝尔奖。这令人震惊。他没有因为相对论获得诺贝尔奖。他获得诺贝尔奖是因为量子力学的奠基性工作。我们发现物质是由原子组成的。然后我们很快发现原子是由电子组成的。最初，我们有这种几乎类似太阳系的模型，它是一个原子核，一个致密的原子核，电子围绕它运行。

然后我们发现原子核是由质子和中子组成的。顺便说一句，那是20世纪30年代。轨道模型仍然是原子的象征。是的，原子能。我们保留它只是因为它很经典，但原子看起来根本不像那样。不，不，不。所以然后量子力学介入，告诉你你不能那样做，因为带电粒子在其他带电粒子附近移动会辐射能量，它们不会稳定。当然，这是已知的。

所以然后你发现原子核是由中子的存在组成的。正如我所说，中子，这是20世纪30年代的发现。所以我们没有那么久远。当这么多，你知道，我们现在正处于20世纪20年代量子物理学发现的百年纪念十年，这让我感到惊讶。而且，而且，

在发现中子之前，整个20世纪20年代就已经完成了。这太疯狂了。是的，对于某些人来说，这几乎是鲜活的记忆。好的，让我们回到基本粒子。然后我们发现质子和中子是由夸克组成的。所以它们是，据我们所知，

点状物体，所以它们是基本的。它们不会是，但据我们所知，它们在实验上是。所以我们有光子、电子、三个夸克。好吧，让我们来看一下物质粒子。所以上夸克和下夸克构成了质子和中子。所以质子是两个上夸克和一个下夸克，而中子是两个下夸克和一个上夸克。明白了。我们有两个夸克……

每个能级层这里都有，对吗？-好吧，所以然后我们发现了，所以我们有这个好东西。所以我们有电子，正如你所说，上夸克和下夸克，然后是所谓的电子中微子。

我们，所以我们刚刚谈到了中微子。-好的，所以在我们知道或关心的任何东西中只有四个基本粒子。-所以我们有四个。-就是这样。-就是这样。然后我们有调节相互作用的力。-所以我可以用这些粒子来构建你。-是的。-如果我有配方的话。-是的。但是，所以我们有四个。所以就是这样，有四个，然后是调节相互作用的力，对吧？-好的。

正如我们所说，我们也可以认为它们是由粒子携带的。我们有光子。无质量粒子。电磁力。我们有W玻色子和Z玻色子，它们产生弱核力，还有胶子，它们产生强核力并将夸克粘合在一起。恰如其分地命名为胶子。胶子，是的。所以就是这样，似乎是这样。除了还有两份相同的副本，除了它们更重。

所以有粲夸克和奇夸克。

还有μ子和μ中微子。这是另一个家族。这是能量的下一个层次。它们更重。更重。好的。所以你有粲夸克和奇夸克，还有μ子和μ中微子。然后你还有另一个。是的，它们是底夸克和顶夸克，或者有时被称为底夸克和真夸克，这取决于你想要怎么做，夸克，然后是τ子和τ中微子。据我们所知，就是这样。所以这些都是大质量粒子。所以4、8、12，无论什么。

基本粒子及其反物质对应物。是的。然后是，是，呃，为什么我们不知道。

所以为什么只有三个，并且在实验上已经证明，只有三个世代，只有三个这些东西的家族，有一些非常小的例外。只有三个的原因是什么？可能有五个或十个吗？好吧，我们不知道。所以我们不知道。这肯定与潜在的……有关。所以它看起来像一个元素周期表。所以记住，你回到门捷列夫和元素周期表。是的。

你如何理解元素化学性质中的这种模式？当你了解一切都是由原子组成的时，你就会理解它。是的，我的意思是，化学家们排列了它，但并没有理解它。不，那是量子物理学。好吧，你需要知道结构。你需要知道有一个原子核，并且有，你知道，氢有一个电子，氦有两个，碳有……炼金术只能让你走那么远。

是的。所以你理解化学。当你理解构成要素时，你就会理解这种模式。好的。所以我们不知道为什么会有这种模式，但这显然告诉我们构成要素或潜在的理论，而我们不知道。所以这是最大的谜团之一。所以这就是我们所知道的粒子动物园。然后是希格斯粒子。为了明确起见，当我乘坐电梯攻击史蒂文·温伯格时，我引用的大多数粒子身份是

是不同夸克的不同组合结合在一起。是的，所以所有这些，就像你说的，在20世纪50年代，人们都在发现所有这些东西。它们是上夸克、下夸克、奇夸克和粲夸克以及底夸克等等的不同组合。它们存在于我们的宇宙中，但同样，它们是由更基本的属性构成的。是的，所以基本上这些东西……

质子和中子，它们在某种程度上类似于原子。所以它们是一件事。在粒子物理学中，它们是相当大的东西。它们具有内部结构。我参与过的一件事，我们在汉堡做的那些年前的事情，我们正在绘制质子的结构图。

所以我们说，质子里面有什么？它是如何工作的？绘制质子的内部结构图。我们需要这个。我们需要这个来进行大型强子对撞机实验。我们需要，因为我们让质子相互碰撞。所以我们有非常详细的地图，如果你愿意的话。它们被称为结构函数，但它们是质子的地图。好吧，布莱恩，谢谢你。很高兴。加入我。我一直很喜欢……

和你交谈，我们是这个世界的同类，我希望你的春季巡演取得巨大成功，它是否会超出美国，它是否会进行世界巡演，它已经进行了世界巡演，我们去过我不知道20个或30个国家，我说我们，我们可能已经接近50万人来了，好的，所以这就是我们，我们真的在这个……的结尾

所以我只想把它带到这里。它变化太大了。我们实际上可以从美国开始，以其原型形式。现在我非常喜欢做这件事，我只是想把它带回来。我只是喜欢这样的想法，正在进行科学演讲，但有卡车必须卸下它的舞台。

这是真正的摇滚乐。我有乐队工作人员。我有一切。你的巡演T恤上印有城市吗？是的。哦，是的。好吧。我应该带一件给你看。我想要一件这样的衬衫。哦，我的天哪。哦，我们做了很多节目。我不知道有多少，150个，200个。它们不能都印在一件T恤上。所以我们为世界不同地区制作了不同的T恤。物理学席卷全球。

很好，布莱恩。再次感谢你参加节目。这已经是我和我来自英国的好朋友布莱恩·考克斯之间的独家对话，他将带着巡演来到美国。我们将寻找苹果上的太阳系。它应该在附近。是的。是BBC吗？有多少集？五集。五集。我们会找的。好的。这是星际对话。我是你的主持人尼尔·德格拉斯·泰森。一如既往，继续仰望星空。

还有多少物理学有待发现？尼尔·德格拉斯·泰森与物理学家、教授兼摇滚明星布莱恩·考克斯坐下来，讨论从希格斯玻色子、地球以外的生命，到指导我们宇宙的基本力量的一切。注意：StarTalk+赞助人可以在这里收听完整无广告的剧集：https://startalkmedia.com/show/our-world-of-particles-with-brian-cox/感谢本周给予我们支持的赞助人Anthony Sclafani、Alejandro Arriola-Flores、Brian Christensen、Allen Baker、Atlanta Gamer、Nigel Gandy、Gene、Lisa Mettler、Daniel Johansson、Sunny Malhotra、Omar Marcelino、yoyodave、Mo TheRain、William Wilson、ChrissyK、David、Prabakar Venkataraman、PiaThanos22、BlackPiano、Radak Bence、Obaid Mohammadi、the1eagleman1、Scott Openlander、Brandon Micucci、Anastasios Kotoros、Thomas Ha、Phillip Thompson、Bojemo、Kenan Brooks、[email protected]、TartarXO、Trinnie Schley、Davidson Zetrenne和William Kramer。 在Apple Podcasts上订阅SiriusXM Podcasts+，即可收听无广告的新剧集，并提前一周收听。</context> <raw_text>0 如何将Airbnb变成Vrbo？想象一下，要让你的四个最好的朋友就完美的度假屋达成一致。艾莎想要宽敞的。艾比想要一个牛仔浴缸。索菲亚不断分享一个那个周末不可用的房子。现在想象一下，你有一个房产比较工具，可以轻松比较不同的房子。

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