今天我们要讲的这本科幻小说,名字非常长,叫《 This Is How You Lose the Time War》。 直译过来,大概就是——《这就是你输掉时间战争的方式》。 目前这本书没有简体中文版,我是按英文原版讲解。 这本书是是科幻界现象级作品 ,甚至在2019年击败了我最喜欢的科幻作家之一特德姜,拿到了星云奖、雨果奖双满贯的最佳长中篇小说。 书的形态也很有意思,它是一本书信体的书,也就是整本书都是由来往的信件构成的,全书有两位作者, Amal El-Mohtar与Max Gladstone,他们先是共同设定世界观与大纲,然后完全分开写各自角色的信件,收到对方信件后再自然回应,保留了真实的 “惊喜感” 与情感张力,最终形成这部时空穿越 + 敌对阵营 + 书信体的独特作品。 这本书最吸引我的其实还是它的设定和故事本身,它不是那种传统意义上的“时间旅行小说”。 它写的不是某个人坐上时光机,回到过去,改变一个历史节点。 时间本身就是战场。 在这本书里,不同阵营的特工,可以在无数条时间线里来回穿梭。 他们不是在争一座城、一个星球,而是哪一种未来,最后能够存在。 英文原书里也一直在讲这个意象,叫 the braid of time,时间的辫子。 每一条线,都是一种历史的走向;每一个动作,都是在拨动这些线。 于是双方特工的工作,就变成了去修剪、扭转、编织、污染、扶正、推倒一整串因果。 这样的设定本身就能编出很棒的情节,而最吸引我的其实还是整个书的情节和它背后代表的价值观,这个我们会在整本书的最后再来说。 一场任务结束。 一个特工站在尸山血海的战场上。 她明明赢了。 但她突然意识到,很多细节都不对头 这里,好像还有另一个玩家来过。 然后她低头一看。 在一片根本不该出现纸张的地方, 躺着一封信。 纸上只写了一句话: Burn before reading. ——读之前,先烧掉。 故事就从这儿开始了。
注:本期为补发以前的付费节目,曾经在其他平台购买过的朋友,请勿重复购买。 这一期讨论生命科学中的化学,偏硬核,请试听后再决定是否付费。(我个人建议对这个领域不感兴趣的朋友,不要付费)。 当我们追寻生命的秘密时,不能只停留在大而化之的宏观层面,你大可去随意猜测生命的本质和起源,但这些猜测永远不能证实、也不能证伪。这也是为什么关于生命起源的问题,在前科学时代没有任何进展。 然而,这个问题随着物理学和化学的发展,正在向着被解决的方向高速前进,当我们把生命拆解成化学这个颗粒度的时候,许多新的问题、新的答案,都会浮出水面。 所有的生命体中都包含了成千上万个化学反应,而且生命体的基本组成单位——细胞——就是一个能将这些高度复杂的化学反应整合起来的系统。 如果我们试图进一步理解生命中的化学反应,就首先需要理解化学反应的常识。这些常识包括什么是化学反应,以及这些反应为什么会发生。 所有化学反应都是将某些化学物质转化为另一些化学物质。比如,通过碱性物质来中和酸性物质的反应,将蛋白质分解为其基本组成单位氨基酸的反应,用氢气和氧气合成水的爆炸反应,这些都是常见的化学反应。 氢气和氧气的反应非常容易发生,只需要一点儿火花或者催化剂(比如金属铂),反应就可以发生。但这个反应的逆反应,即水分解为氢气和氧气的反应却不能自发地发生。这是为什么呢?掌控着化学反应发生方向的规则是什么?
为啥有的春节没有腊月三十,而是腊月二十九过除夕?这谁说了算的? 为啥农历和公历总是对不上? 阴历生日和阳历生日哪个更准? 这些话题总是出现在我家的桌上,不知道有没有让你感到过困惑,我也搜过一些短视频来讲这件事,每次都发现,看完还是没彻底搞明白。今儿我想把农历和公历的事,在时间这个尺度上彻底聊明白,看这个进度条你就知道,这事儿还真不是三言两语能说清楚的。 在这一趟把东西方历法搞清楚的旅途上,咱们还会有不少别的收获,比如: 人站在地球上,只能看到太阳东升西沉,看不见地球绕太阳一周,那是怎么算出来一年有365天的? 再比如,农历听着好像挺落后,你可能不知道其实它是全世界最精密的天文和数学系统。 再比如,你知道除了闰年、闰月,还有闰秒吗?我们已经亲历过27次闰秒了。 这一趟我的收获不少,很想分享给你。 图1:月相变化的原理 2.四季变化的原理 3.北半球的夏天示意图
最近金价一路狂飙,成了全民话题。 但我猜,当你手里捏着一颗沉甸甸的金豆子时,可能从未想过一个极其简单、简单到有点“傻”的问题:黄金,它为什么偏偏是金色的? 你可能会说:“这算什么问题?金子金子,当然是金色的啊!” 但你仔细回想一下,在化学元素周期表里,那些出身显赫的金属——银、铂、钛、铝、铬……放眼望去,几乎全是白茫茫的一片银白色。 唯独黄金,像是个不合群的叛逆者,固执地披着那层耀眼的、充满神性的黄橙色。 我想告诉你,为了让你一眼就能从一堆破铜烂铁里认出这抹值钱的颜色,宇宙动用了两套最顶级的“物理大招”:一套是量子力学,另一套是相对论。 如果这个宇宙的物理常数稍微偏一点点,或者光速再快那么一点点,黄金就会瞬间“泯然众金”,变成一种和银子没什么区别的银白色金属。到那时,人类几千年的文明史、战争史,甚至你的一切理财故事,可能都要推倒重来。 更神奇的是,在地球上所有天然金属里,只有黄金的金色,同时证明了量子力学和相对论都是正确的,这是从地球诞生那天起,大自然就悄悄留给人类的“一封密信”。 咱们一起揭开这个的秘密,听完你一定会忍不住感叹:原来金子值钱,真的有它的道理! 【收听指南】 00:19 黄金的颜色之谜:化学元素中的叛逆者 07:12 双剑合璧:量子力学与相对论如何塑造"金色" 15:19 菲涅尔效应:金属区别于普通材质的核心 18:48 材质视觉魔法:菲涅尔效应下的反射率对决 25:19 量子虚态:光子与电子的能量交换游戏 45:21 黄金滤镜效应:相对论在颜色中的具象体现 50:08 相对论奇迹:电子以58%光速运动 01:01:14 颜色的本质:大脑为电磁波贴标签 01:03:19 黄金的科学诗篇:从电子舞动到宇宙法则 商务合作:[email protected] 本期一些有助于你理解的参考图: 图1: 车田正美的漫画《圣斗士星矢》,通过线条和颜色的组合,让我们认为纸上呈现的东西是金色。 图2: 即便是纯黑白色的画面,也可以只凭感受到黄金与青铜的区别 图3: 一张图展示菲涅尔效应,当我们看近处的水面,视线几乎与水面垂直,能清晰地看到水底。但当你远眺湖面时,水面就像一面完美的镜子,倒映着远山。 图4: 菲涅尔效应告诉我们的视觉:这是个大理石球。 图5: 菲涅尔效应告诉我们的视觉,左边是一个光滑的塑料球,右边是一个光滑的金属球。 图6: 菲涅尔效应的本质,就是一个光遇到电子的概率问题。 图7: 一张元素周期表,大部分位于左下方的元素都是金属,少量位于右上方的是非金属。金元素是79号。 图8: 左边是一个表面很光滑的、黄色的塑料球,右面是一个黄金的球,除了菲涅尔效应的不同,同样的白色灯泡倒映出的倒影颜色也不同(黄金的反射颜色是由相对论效应造成的),所以我们的眼睛能分辨光滑塑料和黄金表面。 图9: 我们日常所说的一束光基本都是频率从高到低的光波组成的光,我们的眼睛只对从紫色到红色这一段有反应,所以这一段被叫做可见光,频率比紫光更高的,叫紫外线,频率比红光更低的,叫红外线。
今天我想和你聊聊,科学历史上最著名的一场世纪大辩论,咱们今天总挂在嘴边的量子纠缠,就是从这儿来的。 如果你能回到 1927 年布鲁塞尔那个阴沉的秋日午后,走进大都会酒店的餐厅,你可能会觉得自己穿越进了一个科学版的“诸神黄昏” 。在那间充满雪茄烟雾和低沉讨论声的宴会厅里,29 位当时地球上最聪明的头脑正围坐在一起,里面有我们熟悉的薛定谔、泡利、狄拉克、普朗克、居里夫人、洛伦兹、还有海森堡(可能很多朋友是在绝命毒师里第一次听到这个名字,这当然是老白的致敬)。 这 29 个人里有 17 个已经或者即将拿到诺贝尔奖。 把这些人召唤到一起的,是第五届索尔维会议。会议为期6天,那些著名的物理学家在这次会议上发表了重要的演说,但比起那次著名的「世纪大对决」,这些演说都显得黯淡无光了。 我把那次会议的合影放在下面,第一排坐在中间的,就是留着标志性乱蓬蓬灰发、眼神中带着一丝顽固与悲悯的阿尔伯特·爱因斯坦;第二排最右边,就是身材高大、语调温和,但眼神如剃刀般锋利的尼尔斯·玻尔。 这次会议,为爱因斯坦和波尔的世纪大辩论拉开了帷幕。 这场横跨三十年、被称为物理学史上最伟大的智力对决,本质上是两位伟人对于“到底什么是真实”的理念之争。换句大白话,就是:当我们不看月亮的时候,月亮到底在那儿吗? 爱因斯坦总共发起了三次进攻,三次都被玻尔加以反驳,每次攻防战,都让人们对鬼魅一般的量子力学有了新的认知。接下来,我就带你复盘这三次改变人类命运的“世纪对决”。
今天我们来讲故事,一个很长的科幻故事。 在我心里科幻小说分两种,一种是那种设定特别炸裂、特别烧脑的,但故事情节比较平,甚至整个故事就是为了这个设定服务的;另外一种就是设定不怎么罕见,但就是故事写得特别棒,悬念和反转不停,让你能一直看下去的。 今天要给你讲的这本《人生复本》,就属于后者,我是一口气看完没停下,我觉得他是关于平行宇宙最好的一个故事。 咱们的科幻故事系列有个特点,就是不做书评,不在中间夹杂一些观点,用我的方式,完完整整的把故事给沉浸式地讲一遍,沉浸式听故事吧。 所以本期内容对这本书可以说是100%的剧透,如果你介意,可以在任何时间点停下来,去读原著。 结尾处,我留了一个秘密的彩蛋: 这个结局对你来说,是不是一个美好的结局呢? 你或许有你的答案。 但是,我在读故事的后半段的时候,感到一种隐隐的不对劲儿,非常的不对劲儿。 我把这种不对劲儿,做成了一个小小的彩蛋,放到了我的声音表达里,这是原书没有明说的、我个人和你之间的一个文字游戏。 给一个小小的提示: 在我这两个小时的讲述里,只有一小段用“我”代表主人公,那之前和之后,都是用“贾森”来讲故事。 这是什么意思呢?我想表达什么呢? 如果你也有一种奇怪的感觉在心里升起,那就是我和你之间的一个秘密吧。
当你仔细观察一个人,头顶那片浓密的黑发,为什么到了脖颈处就悄悄变淡,而且过渡还很自然,再往下又成了几乎透明的绒毛?难道我们的身体里,藏着一份标注每根毛发颜色的 “说明书”吗? 当你深呼吸感受空气涌入肺部时,你有没有好奇过:小小的胸腔里,怎么装得下能铺满一个网球场的肺泡?3 亿个肺泡像迷宫一样排布,它们的位置是一个个被规划好的吗? 如果你把一片雪花放在显微镜下,能看到更小的雪花形状嵌套其中,这种 “重复又不单调” 的图案,是一种巧合还是有什么内在的机制? 这些看起来毫无关联的问题,答案其实都指向同一个听起来很 “数学”,却和我们息息相关的概念 —— 分形。 你可能会觉得,“分形” 这两个字听着就像课本里的难题,但实际上,它是大自然偷偷用了几十亿年的 “建造密码”—— 小到你身体里的血管、神经,大到窗外的树木、远处的山脉,甚至天上的云朵,都是用分形的逻辑 “长” 出来的。 只不过,我们人类在数学理论的发展过程中,是很靠后才了解到它的,所以初看起来它就很怪异。甚至曾经一度被人们称为“数学中的怪兽”,但这只怪兽,早就先于我们存在了亿万年,它是宇宙用最简洁的方式,制造最复杂的世界的秘密算法。而一旦我们掌握了它,就能利用它来改造世界。 今天,我们就来好好聊聊分形。 便于你理解,下面有一些图片可供参考。 康托尔集: 科赫曲线: 科赫雪花: 海岸线悖论: 介于2D和3D之间的纸团: 科赫曲线的维度: 不同图形的维度表: 谢尔宾斯基三角形: 用混沌游戏算法构建谢尔宾斯基三角形: 天气系统的蝴蝶形吸引子: 肺部的分形示意图: 肺的分形构造:
给你讲一个故事,一个持续了138亿年的、奇怪、宏大又浪漫的故事,故事的终点,是此刻的你和我。 我们在学校里学过,在任何自然过程中,熵总是增加的:“随着时间的推移,一切都倾向于从有序状态向无序状态发展。”这是形成于19世纪的热力学第二定律的流行解释。 在人们的普遍认识中,熵与无序是同义词,世界似乎将势不可挡地走向无序和混乱。 然而宇宙的故事却正好与此相反。宇宙一直在不可阻挡地变得更加有序。它是从一种最无序的物质状态起步的,一个充满炽热气体的球。这些气体并没有明显的结构,在这十万分之一的范围内,各处的温度都一模一样,比你现在周围空气的温度还要均匀。 然而,就从这种简单、平凡、毫无前途的状态中产生了一个复杂而美妙的宇宙。每一颗恒星和行星,以至每一个星系都源于这种无序。每一朵云、每一滴雨、每一首旋律、每一个想法都源于这种无序。从窗台上瀑布一样倾泻而下的花也同样源于这种无序。 因此,如果一切都趋于更加无序,那么我们究竟是怎么发展到现在的状态呢? 对于这个矛盾,有一个简单的解决方案,不过这可能会让你意外:熵并不等同于无序。
有朋友想让我说说,在物理学上刨根问底,无线电、广播和WIFI是怎么回事?我觉得这是个好问题,它们和电一样,都是我们日常在用的技术,但似乎稍一追问就会发现完全不理解它们到底是怎么回事。 仔细一想,无论是火、风、水,还是电、电磁波,它们都是自然界本来就存在的现象,但像是电和无线电,似乎又是非常“高级”的自然现象,不是简简单单就能拿来用的。 还是我在《刨根问底:电,到底是什么?》节目提出的那个问题,如果人类文明彻底毁灭了,所有机器都消失了,重新再来,你可以很容易地存下一些水、升起一堆火,那么你知道从哪开始,让我们重新拥有WIFI吗?大概率你答不上来,但这个问题肯定有明确的答案,因为人类就是从完全不会用无线电,一步步走到今天的,只不过这个过程对我们来说已经成了一个黑盒子了。 * 人类是从什么自然现象里,发掘出无线通信的能力的? * 从电报到广播,从打电话到在线看电影,它们是怎样一条逐渐点亮的技能树?中间要回答哪些重要的问题? * 无线网的传输速度,是可以无限变快,还是有物理学上的限制? 今天,我们就把这个黑盒子打开给你看。 如果你身边有正准备学习电磁学领域的年轻朋友,也可以把这期播客推荐给他听听,希望能激发起他的好奇心和学习的兴趣。
今天的内容可能会创造专栏单集长度的新纪录,也是我有史以来准备时间最长的一期。我们来讲彼得·沃茨的硬科幻小说《盲视》。这个书是我最喜欢的科幻小说,几乎没有之一,但我非常不推荐你去读,作者是完全不顾大众的接受门槛,大把大把的生物学、心理学、宇宙学概念像机关枪一样往外抛,而且因为故事的主人公还是个少了半个脑子的非正常人,叙事的视角在一二三人称里来回切换,时间线也非常混乱,我差不多是读到第三遍才把故事给彻底看懂。 那为啥我还这么喜欢这本小说呢?因为它通过一场和外星文明的诡异遭遇,问了一个特别大胆的问题:在茫茫的宇宙里,人类的意识到底是什么,意识又到底有什么用?如果一种文明有智能却没有意识,我们又该怎么和他们交流呢? 当然咱们讲故事,聊科学,就不像原著那么晦涩难懂了,我会用比较好懂的方式,带你走进得·沃茨关于意识之谜的世界。
你买了台电视回家,把电源插在插座上,电视就亮了。 你知道,电从插座里跑到了电视里,插座里的电是从哪来的呢?应该是从发电站来的。 为什么发电站的电可以直接用?为什么不同的电器可以接同样的电源?这些恐怕你不知道。 如果再深问一句:仔细想想,你真的知道,电到底是什么吗? 如果你觉得自己知道,那我们换个问法,如果有一天人类文明彻底毁灭,任何工厂都没有了,当然也没有一台发电机,你可能很快都能想办法搞来火,搞来水,但你有办法重新获得电吗? 这么一想,我们对电这个东西,似乎真的是一无所知。 我小时候就总缠着父母问,电是从哪来的?好像它跟别的东西不一样,工厂从地底下挖出煤矿,送到我们家,于是我家就有煤了;水厂把水从河里搞出来,送到我们家,于是我家就有水了。那电呢?电厂是怎么把电搞来的,总不能等着天上打闪电吧? 后来,我总算搞明白,电这个东西,在整个人类文明史上,是非常特殊的一种自然资源,比起火、水、风,我们晚了几十万年才搞清楚它是怎么回事,又隔了很久才会利用它。 今天,我想把这整个故事讲给你。不过,我们讲述的顺序,是跟人类发现电、理解电、使用电的顺序正好相反,我们先从日常生活中那些习以为常的现象,不断的追问为什么,每一层追问,我们都顺着电线往上游走一点,也顺着时间线往过去走一点,这样一层层回溯,一直追到我们的祖先那里,再最终搞明白电是怎么回事。
你有没有想过,如果我们的世界,乃至整个宇宙,最底层的逻辑——数学——突然发生了改变,一切会变成什么样?如果某种生命遵循和我们不同的数学定律,它们又会是什么样? 我很喜欢读科幻小说,其实每一本好的科幻,都是作者的一次思想实验,如果我们篡改了某个我们熟悉的物理现实,比如让时间可以回溯,或者把某一个还只在理论中的现象搬到现实世界,比如外星人,然后看故事中的人和世界会发生怎样的变化。 今天想给你讲的这个故事,来自硬科幻大师格雷格·伊根,故事的名字叫闪光。这个故事里,作者把我们能挑战的想象力边界推到了物理世界的极限,也就是数学的改变。 物理学的角度来看,我们的世界运行大概分成四个逻辑,越往下越基本,越难以改变。 第一层逻辑是时空位置,比如我们把故事从地球搬到了火星,会有很大的变化,但火星和地球的物理规则是一样的,只是环境的参数变了。 第二层是物理常数,比如我们让光速的上限突破每秒钟30万公里,会发生什么事?这就是弗诺文奇的《银河界区三部曲》里面关于超限界文明体系的设定,这个就已经非常挑战我们的想象力了。但要注意,这里改变的只是常数,物理学的规则,也就是我们读书学的那些公式,都没有变化。 再往下一层,就是挑战物理学规则的改变了。比如我们熟悉的公式,速度=距离除以时间,要是这个速度它不等于距离除以时间了呢?它等于距离除以2倍的时间了呢?那别说世界会发生变化了,这宇宙还会不会是现在我们看到的这样,都不好说了。我们前面有一期节目《物理定律永恒不变吗?时间的存在与多重宇宙解释》里就谈到了这样一个大胆的假设,或许在宇宙演化的过程中,物理定律是发生过改变的。 再往到最基础的一层,就是我在咱们现实中的物理学界,没有听人提到过的大胆假设,数学,它能不能变?要知道,物理世界的一切都要经过数学的计算,而数学它是纯逻辑的,1+1=2,管你是两个苹果、两个星系还是两个速度的叠加,只要是1+1就一定等于2.你甚至可以想象啊,哪怕这个宇宙里就是纯空的,什么东西都没有,那1+1它也肯定是等于2,对不对。 上一层我们说改变物理规则,速度=距离除以2倍的时间,虽然物理规则被改变了,但如果给定的距离是10米,时间是1秒,那10米除以2倍的1秒,它也肯定是等于5.但数学规则的改变说的是,10除以2它不等于5了,等于比如4.998.那会怎么样呢? 这就是我最喜欢《闪光》这个故事的原因,它挑战了我们认为绝对不可能改变的、最基础的数学,还把它揉进一个非常精彩的故事。这个故事里对外星生命的想象,也完全是超出我之前读过所有故事里最天马行空的。
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