一个月前读了尼尔泰森的《给忙碌者的天体物理学》，终于在黑暗的考试月后，整理出来。在对话宇宙的过程，我们能否从生命起源的最初，去更好的认清自己，和这个世界的联系。

关于宇宙，你应该知道的常识有3个：

1.宇宙起源于137亿年前的一次“大爆炸”。

2.在引力平衡的前提下，宇宙存在暗物质，但目前还没有观察到。

3.宇宙也存在暗能量，正是这个暗能量，让宇宙加速膨胀！（暗物质和暗能量对于我们而言，现在还是个谜）

为了不让我自己写不下去，我尽量挑有趣的现象着墨，同时，我们可以来一道开胃菜：

这是一张在地球上、晚上拍摄的太阳照片。注意，晚上，太阳可是在地球的另一面。物理学家把照相机镜头向下，透过地球，拍到了太阳！

那是因为这张照片拍的不是太阳光，而是太阳发射的中微子。中微子，是最难跟任何仪器发生相互作用的东西，它们横穿整个地球都畅通无阻……但最终还是被物理学家捕捉到了。

所以只要暗物质存在，物理学家就一定有办法“看到”它。

以下是几个耳能详熟，但又不太容易理解的概念，我认为你应该知道。

1.广义相对论

牛顿的万有引力定律是个非常漂亮、也相当精确的理论，但是它有一个本质的缺陷。牛顿引力是一种“超距作用”。这里有个质量很大的物体，你立即就感受到它的引力 —— 可是这个力是怎么传播的呢？连光速都有限，引力信息难道能瞬间到达吗？牛顿自己也意识到了这个问题，但是他没办法。

直到1916年，爱因斯坦提出广义相对论。爱因斯坦说，你可以把引力当成是空间的弯曲。用一句话概括他的思想，就是“物质告诉空间怎么弯曲，空间告诉物质怎么运动。”大质量物体改变它周围空间的弯曲程度，其他物体根据感受到的弯曲空间运动，引力不再是超距作用了，它通过空间传递。

因为引力是一个可传递的东西，广义相对论马上就预言了“引力波”的存在。然后等到2021年，物理学家果然观测到了引力波。

咱们想想这件事吧。十三亿年以前，在距离地球十三亿光年远的地方，有两个黑洞发生了碰撞。这次碰撞带来的引力波，向全宇宙传播。碰撞发生的时候，地球上只有一些最原始的单细胞生物。引力波慢慢传递过来……在此期间，地球上演化出了智人、智人有了文化、爱因斯坦出生，写下了广义相对论的引力场方程……然后一直到2021年，也就是碰撞发生十三亿年以后，我们截获了这个引力波！

.2.宇宙膨胀

我先来解释一下，“宇宙膨胀”到底是什么意思。 宇宙大爆炸和寻常一颗炸弹的爆炸可不一样，大爆炸带来的膨胀，是空间本身的膨胀。广义相对论认为“空间”并不是一片虚空，而是一个可以传播引力、可以变形可以弯曲的实实在在的东西。

在宇宙起源之前，时空根本不存在。大爆炸以后空间膨胀了，日月星辰才有了在其中玩耍的场所。我们可以把空间想象成一张实实在在的网 —— 所有东西都是放在这张网上，而网本身可以变大。

3.哈勃改变了世界观

到了1929年，美国天文学家哈勃迎来一个改变世界观的时刻。当时哈勃对银河系以外那些广阔空间中的星系，做了一个系统性的观测。他发现，星系发出的光的光谱，有一个往红端的移动。

这就是所谓“红移”，也就是频率都变小了一些。这种现象我们在生活中也能遇到。波动都是这样的，当这个物体向你跑过来的时候，它的频率会增加；当这个物体离你而去的时候，他的频率会减少。 比如一个火车鸣笛，如果是火车面向你开过来，你会觉得鸣笛声音更尖锐一点；如果是火车是离你而去，你会觉得鸣笛声音更低沉。

那星系光谱的红移就只能说明一个问题：所有这些远方的星系，都在离我们而去。而且通过精确测量各个星系光谱红移的程度，哈勃还发现，这些星系离我们而去的速度，和它们到我们的距离成正比。

这就好比说你站在一个大广场上，你发现周围所有人都在离你而去，而且距离你越远的人，跑得越快！

哈勃发现的，就是宇宙正在膨胀。

科学家再通过超新星亮度算的实际距离，比用宇宙膨胀历史算的距离长了15%。这就意味着，宇宙膨胀不但没有减速，而且还加速了！

这个发现历经检验确认无疑，最后三个科学家因此获得2021年诺贝尔奖。

如果以上的知识太过于枯燥，你可以直接看这一段：

暗能量是真空中的能量。宇宙越膨胀，真空越大，暗能量就越大。现在物理学家知道，在50亿年以前，暗能量的比例达到一定数值，宇宙就已经开始加速膨胀了。

而随着空间越来越大，暗能量越来越多，宇宙膨胀的加速度也会越来越大。这就意味着远方的星系是以越来越快的速度离我们而去，不可能再回头。

物理学家计算，再过一万亿年，除了银河系以外，我们的天空中将会再也看不到其他的星星。

如果我们这个文明不能把现在关于宇宙的知识流传到那个时候，如果那时候还有智慧生命的话，那时的天文学家将会认为宇宙里就只有一个银河系。他们的宇宙观会跟我们很不一样，他们将无从知道宇宙里其实有那么多星系！

因为缺少关键信息，他们永远都想不到宇宙曾经有过这样的历史。

但是还有更可怕的。泰森说他做了一个噩梦。如果说一万亿年以后的人缺少关键信息，那么我们这一代人，是不是也缺少了某些关键信息，以至于有关这个宇宙，有些东西是我们永远都不能理解的呢？

要知道，这个宇宙根本没有义务让你理解。

宇宙观：

我们这个宇宙不太可能是一场计算机模拟游戏。因为如果你只是为了哄地球人玩，模拟这么一个世界的话，你完全没有必要把宇宙场景设定得这么大。如果宇宙的绝大部分是我们永远都不可能访问的，那那些遥远星系的存在对我们到底有什么意义呢？

宇宙学视角的一个重要意义就是让我们谦卑一点。

泰森说，比如你观察小孩。小孩总是把身边一点小事儿当成天大的事儿。玩具坏了，他就哭闹。膝盖擦破一点皮，他就大喊大叫。他们以为自己是世界的中心，因为他们经验太少，不知道世界上有比这些大得多的事儿。

那我们作为大人，是不是也有同样幼稚的想法呢？我们是不是也会不自觉地认为世界应该绕着自己转呢？别人跟你信仰不同，你就要打击；别人跟你政治观点不一样，你就想控制。如果你有点宇宙学视角，你可能会觉得人跟人的区别不但不是坏事，反而还值得珍视。

探索宇宙可能会给我们带来一些实际的物质好处，也可能纯粹是因为有趣。 但是泰森说，探索宇宙还有一个功能，就是让我们保持把眼光放远的态度。

如果你只看自己这一亩三分地，你慢慢总会认为世界就应该绕着你转，你一定会变得无知和自大。愿意向外探索，实在是事关谦卑的美德。

好在我们这个宇宙没有义务让我们理解。它现在还充满未知！

最后让我们再看一张图片

这是一张著名的照片。1990年，旅行者1号探测器即将飞出太阳系的时候，在距离地球60亿公里的地方，美国国家航空航天局命令它回头再看一眼，拍摄了60张照片。照片上的光带是相机镜头反射的太阳光。其中的这一张上正好包括了地球 —— 就是图中那个亮点

这就是我们的家！

泰森的老师，天体物理学家、也是著名的科学作家卡尔·萨根，看了这张照片非常感慨，他在1996年的一个颁发学位典礼上就此说过一段非常著名的话：

这本书无疑激起了我对宇宙的的向往，而这种向往在长大以后，就再也没有被想起来了。越长大越生活在小小的个体里，能了解到宇宙的历史宏伟之后，方知道作为个体的渺小。心存敬畏，时常感恩。

黑洞是一种引力极强的天体，就连光也不能逃脱。当恒星的半径小到一定程度，小于史瓦西半径时，就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。这时恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。由于黑洞中的光无法逃逸，所以我们无法直接观测到黑洞。然而，可以通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测或推测到它的存在。黑洞引申义为无法摆脱的境遇。2021年12月，天文学家首次观测到黑洞“捕捉”星云的过程。
产生过程
　　

　　黑洞的产生过程类似于中子星的产生过程；某一个恒星在准备灭亡，核心在自身重力的作用下迅速地收缩，塌陷，发生强力爆炸。当核心中所有的物质都变成中子时收缩过程立即停止，被压缩成一个密实的星体，同时也压缩了内部的空间和时间。但在黑洞情况下，由于恒星核心的质量大到使收缩过程无休止地进行下去，中子本身在挤压引力自身的吸引下被碾为粉末，剩下来的是一个密度高到难以想象的物质。由于高质量而产生的力量，使得任何靠近它的物体都会被它吸进去。黑洞开始吞噬恒星的外壳，但黑洞并不能吞噬如此多的物质，黑洞会释放一部分物质，射出两道纯能量——伽马射线。
　　也可以简单理解：通常恒星的最初只含氢元素，恒星内部的氢原子时刻相互碰撞，发生聚变。

　　由于恒星质量很大，聚变产生的能量与恒星万有引力抗衡，以维持恒星结构的稳定。由于聚变，氢原子内部结构最终发生改变，破裂并组成新的元素——氦元素，接着，氦原子也参与聚变，改变结构，生成锂元素。如此类推，按照元素周期表的顺序，会依次有铍元素、硼元素、碳元素、氮元素等生成，直至铁元素生成，该恒星便会坍塌。这是由于铁元素相当稳定不能参与聚变，而铁元素存在于恒星内部，导致恒星内部不具有足够的能量与质量巨大的恒星的万有引力抗衡，从而引发恒星坍塌，最终形成黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，就再不能逃出。跟白矮星和中子星一样，黑洞可能也是由质量大于太阳质量好几倍以上的恒星演化而来的。

引力强大的黑洞。
　　当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料（氢），由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体。而当它的半径一旦收缩到一定程度（一定小于史瓦西半径），质量导致的时空扭曲就使得即使光也无法向外射出——“黑洞”就诞生了。

如果学校有图书馆，可以搜搜天文方面的书啊、杂志啊！

木星的卫星很多。她的一个卫星绕着绕着跟丢了、

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物理知识是现代天文研究的基础和工具，就是假设已知的物理知识在宇宙世界仍然是正确的、仍然适用。通过物理知识来研究宇宙中天体的运行、结构和演化。例如，常用的手段是用天文望远镜接收来自遥远天体的光辐射，从而对天体物质组成和结构状态等进行研究。光辐射的理论就是物理知识，是在地球上人们所认识到的知识。

天文知识基本都是物理知识，都需要用到物理学的原理

天体运行问题，这是最基本的，再就是相对论，特别是广义相对论

你手所能够触及到的，

哪些都是啊，天文就属于物理系啊