七堂极简物理课 II

本周阅读完了《七堂极简物理课》这一本书，跟随意大利作家卡洛一起遨游在物理的奇妙世界当中。

我们都知道自己生活在一个巨大的空间——宇宙当中，即便是古人，也知道这个空间的不一般的巨大，毕竟还没有人能够走到他的尽头。几千年前的人们对于宇宙的认识就是天在上，地在下。现在来看，只要是有一点常识的人都会说古人肯定说的不对，但是以古代的物理水平和所见的世界来看，他们的世界里，也确实就是这样子的情形。第一次伟大的科学革命是2600年前有阿那克西曼德发起的，他想弄明白为什么太阳，月亮和星辰都围着我们转。于是宇宙就变成了一个正方形中间还有一个小正方形，中间的小正方形是地，人就站在正方形的边上，小正方形与大正方形中间就是天。后来，亚里士多德用很多具有说服里的科学论述证明了地球是圆的，天空绕着大地，星辰在天空中运行。从地中海文明时期到中世纪结束之前，人们对宇宙的认知也就是这样了。而在下一次的科学大革命中，哥白尼在亚里士多德的基础上提出处在哪些行星运动中心的不是我们的地球，而是太阳。我们地球只是行星中的一员，一边告诉自转，一边绕着太阳旋转。

此后，一直到当今世界，我们的科学知识不断的增长，我们很快知道，太阳系不过时不计其数的星系中的一个，知识浩瀚银河系星云的沧海一粟，而经过天文学家们对星云进行精确的测量后发现，银河系本身也只是众多星系间浩瀚星云中的一粒尘埃。可见对于整个宇宙来说，人类又是多么的微不足道，不值一提啊。有人说人对于宇宙来说知识大漠中的一粒沙，但是实际上这个比喻还不够夸张，毕竟仅仅是人类可观测宇宙就有930亿光年。

今天，我们终于知道，整个不满星系，富有弹性的浩瀚宇宙是大约150亿年前由一个极热极密的小星云演化而来的。可是进一步的，我们又会发现，当宇宙被压缩到极限的时候，根据量子理论会产生一个反作用力，造成大爆炸，这个著名的大爆炸很可能实际上是大反弹：我们的宇宙在自身重量下坍缩到非常小，然后反弹，开始膨胀，变成现在我们周围不断扩张的宇宙。

以上说的问题会比较震撼人心，而下面要分享的这个问题就是比较接近大家的生活的。什么是热呢？其实冷空气之所以冷是因为空气中的原子，更确切的说是分子，跑的比较慢，反之就是热空气的分子跑的比较快。我们知道，热量总会从热的物体跑到冷的物体上面，但为什么不是反过来的呢？这是一个关键的问题，因为看似这样的小问题其实是关系到时间的本质。在所有不发生热交换的情况下，我们看到的未来和过去是一摸一样的。就比如说是一个钟摆，如果没有摩擦，可以永远摆下去，但就是因为存在摩擦，微微加热了底座，损失了能量，运动速度就会减慢。只有存在热量的时候，过去和未来才有区别。再回头说热传递的原理，其实并没有规定说一定是热量从热的物体跑到冷的物体上面，这只是发生这样的情况的概率较大，从统计学的角度来看，一个快速运动的热物体的原子，更有可能撞上一个冷物体的原子传递给它一部分能量；而相反的概率很小。所以说，人们就总结出了热传递的原理。