獨家採訪!袁老師解答好奇心 | 袁嵐峯_風聞
风云之声-风云之声官方账号-2020-11-01 08:42
導讀
人類到底屬不屬於地球呢?過去的我和現在的我屬不屬於同一個人呢?到底有沒有平行世界呢?
西瓜視頻:
《中國人和外國人第一次是怎麼交流的呢?》
https://www.ixigua.com/6879009350250136072/
《人類到底屬不屬於地球?動物看到的才是真實世界?》
https://www.ixigua.com/6879406728404795907/
《到底有沒有平行世界?多宇宙理論是什麼?》
https://www.ixigua.com/6879666899135758860/
部分評論:
看書追劇小超人:
在地球上的生物還不是依靠氧氣而存活的時候,氧氣的氧化作用可能就是有害的。之前有看到一篇關於古細菌的分享,只能感嘆世界是在不斷變化的,只要時間足夠長,可能什麼都會改變。
偽造夜行:
“平行宇宙”這一概念提出來的時候,“祖父悖論”就有了一種理論依據支撐。按照這個理論,我們周圍有很多個不同的世界,這些世界就像平行線,永遠不會相交,因為你進入的是你的世界,而在另一個世界中你是不存在的。就像火車的兩道鐵軌,朝着各自既定的方向前進。
2020年9月25日是全國科普日,中國科學技術協會、央視頻和字節跳動聯合推出了《好奇心請回答》活動,袁老師受邀參加,以座談會的形式同少年班唐寧老師一起向公眾介紹少年班、少年大學生與科技人才培養等問題。相關背景參見:《關於少年班你想問什麼?儘管來問吧 | 袁嵐峯》,《獨家採訪!袁老師回答提問——少年班 | 袁嵐峯》,袁老師同唐寧老師對話內容見文章《獨家採訪!袁老師對話唐寧老師——少年班 | 袁嵐峯》。
答:大家好,現在我們進入下一個環節,《解答好奇心》,全國各地的小觀眾朋友們,提出了很多非常富有好奇心的問題,然後我們的工作人員從中選出了一些比較有代表性的。下面我會盡量來嘗試為大家解答其中一部分,但是肯定還是會有很多問題是在我熟悉的範圍之外的,到時候我們也會請其他的西瓜創作人來為大家解答。
問:空氣會不會是一種能讓生物長大,又能讓生物死亡的慢性病毒呢?
答:前半句可以成立的,空氣當然是能讓生物長大,但是你為什麼要説讓生物死亡呢?而且尤其是説,空氣不是病毒,你如果把它當成一個比喻那另當別論。但病毒本身是一個有非常明確定義的東西。病毒它是有自己的遺傳物質的,有的是DNA、有的是RNA,就是説它跟其他的這個生物的遺傳物質實際上是同樣的。但是呢,病毒跟其他的生物區別何在呢?就是病毒它自身是不能運動的。它唯一可做的事情,它是在那兒靜靜地等待時機,它就是等到侵入一個細胞,然後它進到這個細胞核裏面,然後用它的這些遺傳物質,這些DNA、RNA,然後代替了,或者説是劫持了原有的那個細胞的那些遺傳物質。然後讓這個細胞原有的那些能夠生成蛋白質的工廠為他所用,然後可以複製出更多的病毒來。這是病毒的厲害之處。所以人們經常會爭論不休,這個病毒到底算不算生物?因為它確實介於生物和非生物之間一箇中間地帶,但是無論如何空氣不是病毒,它裏面並沒有DNA和RNA,所以你最多隻能把它當成一個比喻而已。
問:第一個中國人和第一個外國人是怎麼交流的呢?
答:這是個語言學的問題,實際上就是説,你是怎麼發現,某一個詞代表什麼意思,對吧?實際上我想應該是説,如果你發現人們在提到某個詞的時候,老是在做某個動作,或者指向某個東西,你應該就能夠猜測出來它是什麼意思,然後你一旦建立了某個詞的意思,然後逐漸地你就可以把這個推得越來越廣,實際上這個最基本就是語言是怎麼出現的呢?肯定大家都有一些共同的結構嘛。當然我想,這方面有很多偉大的語言學家,比方説現在還在世的喬姆斯基,他們這些人應該能夠對此給出一些專業的回答。
問:色彩到底是怎樣存在的?到底人類看到的是真實的世界,還是動物看到的是真實的世界呢?
答:這個實際上呢,對於物理學來説這個回答非常直截了當,所謂色彩指的是光的頻率,或者説光的波長,因為這個光的頻率乘以波長等於光速。這個是固定的。所以你給定了頻率就給定了波長。所謂不同的顏色,對於物理學上來説指的就是不同的頻率而已。產生我們平時説的這個可見光,它就是整個這個光的當中的某一段,從某個頻率到某個頻率,然後我們人,他的特別之處是隻有三種視覺細胞,你能夠分辨三原色,紅、黃、藍。但是呢,人,這個並不是動物界唯一有的,有些動物比我們視覺要好得多,比方説有些鳥,它能看到五種或者更多的顏色。在它們看到的世界就比我們豐富多彩得多。但是也有很多動物它視覺還不如人,它看到的只有兩種,或者更差,只能模模糊糊分辨有沒有光。所以這個人的視覺在大自然當中處在一箇中間的位置,比有些強,但是不如另外一些,所以從這個你就可以看出來,人能夠感受到的視覺,其實完全是主觀的,這個取決於你的感光細胞是怎麼樣。所以這也引出人們,就是説如果你可以改造細胞,你可以增加一些,另外一些頻段的響應,你就有可能看到一些別人看不到的顏色,或者説如果你的視力受損了,通過這種方式也可以修復。所以這方面是大有作為的。
問:第一個問題,到底有沒有平行世界呢?
答:這實際上是一個特別深奧的問題,説這個平行世界在物理學當中其實,現在變成一個經常出現的一個詞。比方説,我這個節目《科技袁人》,它那個英文的名字叫做Yuan’sMultiverse,Multiverse就是多宇宙,宇宙本來是universe,uni是單一的,所以後來出現一個相應詞,Multiverse,就是多宇宙。
所以這個多宇宙你可以認為就是這個平行世界,這個詞是什麼意思呢?它可以有好幾種意思,其中比較能説得通的一個,是量子力學的一種解釋,叫做多宇宙理論。或者叫多世界理論。他是説你對量子力學一個系統,每當去對它去做一些測量的時候,如果它有幾種可能出現的結果,那麼就意味着整個宇宙分裂了。比方説,你對一個電子去測一下,它有兩條光路,他沿着上面這條路走了,還是沿着下面這條路走了?正確的回答是説,整個世界分裂了,但是這個電子在外,包括你,包括這個房子,包括整個地球,包括整個太陽等等,整個宇宙突然分裂成兩個,一個這個電子從上面走了,一個電子從下面走的。所以這是一種完全可行的理論。
唯一的問題在於,這個兩個不同的宇宙一旦分裂之後,它就再也不會有相互作用了。所以我們經常看到,這個所謂平行宇宙,它是用來説明這樣一種現象,從另外一個平行宇宙跑來的你,然後跟這個宇宙裏面的你,現在發生了作用,你們兩個人見面,甚至還發生了什麼什麼情節,這種事是絕對被禁止的。所以呢,這個是可以解釋我們可以觀察到的所有實驗現象,但是很可惜,他們那種科幻的想法給取消了。
問:過去的我和現在的我屬不屬於同一個人呢?
答:我想這個問題是屬於那個非常古老的哲學問題,忒修斯之船,對吧?忒修斯呢,這是古希臘神話裏面的一個地名,他是提出這麼一個問題,説假如有一條船,它上面的那個木板不是有壞的嘛,然後壞一塊木板就換一個木板,到最後你把所有的木板都換了一遍,那整個船其實已經煥然一新了,是吧?那你説這條船跟原來那一條船是不是同一條船?但是其實我想這是一個語言學的問題,就是你如果按照某種定義,你可以説它是同一條船。你按照另外一些定義,你可以説它不是同一條船,所以在談這個問題之前,你需要首先把這個定義想好。你在這兒重視的,到底是它的材料呢,還是它的性能呢?你如果説材料,那整個換了一遍,你可以説它不是同一條船。你如果説它的性能,它乾的還是跟原來同樣的事情,你可以説它是同一條,所以我們有很多問題,其實是因為在哲學上,它歸根結底是一個語言問題,如果你一開始就把語言定義清楚了,這些問題自然就解決了。
問:人類到底屬不屬於地球呢?
答:這個問題本身很有意思,要看這個問題你是怎麼理解的,有一種説法是説,人類跟地球上的其他動物、植物是不一樣的。其他動物、植物可能是自然生長出來的,而人類可能是從外星人放過來的,它可能拿我們做一個實驗的樣本,在遠處觀察我們的行為或者什麼,這是一種腦洞大開的想法,我現在應該説,它跟現在的標準理論是完全不融的。現在標準理論是説,地球上的生命是自發產生的,然後呢,它一路演化出來,從單細胞到多細胞,然後變得越來越複雜,然後人類是目前為止演化出來最複雜的動物。
但是總之,人類跟地球上的所有其他的生物大家都是同源的,大家是在同一個進化樹上分出來的。因為這個是標準理論,而且它有大量的實驗證據來做佐證的。當然了,這個最基礎的,地球上最初那個生命是哪兒來的,這個還是一個爭論不休的問題,當然主流理論是説,地球上的現有的這些條件是足以產生生命的。可是,也會有其他一些理論説是從外星來的,可能你也完全可能是從外星先產生了一些生命,然後他漂流到地球上,然後在地球上帶來生命,這個可能性當然也存在,但是無論是哪一個,主流理論都是堅定不移地認為,自從地球上有了生命之後,地球上所有這些演化出來的生命,包括人類在內,大家都是來自同一個祖先,所以在這個意義上,我很難相信,只有人類是單獨不同的,跟其他生命都不同,這應該是一個非常非常不太可能的理論。
問:都説地球在轉,為什麼我沒有感覺到在轉天呢?
答:因為轉得太慢了吧。實際上,這個問題本身還是有一個非常有意思的一個好處(雜音07:38),就是説這個平動是相對的,但是轉動是絕對的。就是説,你如果説一個東西動得很快,它每秒一百米,或者是説每秒一千公里。但實際上這個東西你必須要指明對於哪個參照系,你完全可以對另外一個參照系而言,你從這邊看起來動作很快的東西,那個參照系動作很慢,甚至完全靜止的。所以平動是相對的,但是轉動呢,卻是可以絕對定義的。因為當你處在一個轉動的環境裏面,你會觀察到一些不尋常的事情,比方説,你要如果轉一個桶,你會發現那個水就會升高,它沿着這個桶的那個表面它會升起來。或者你會感到自己被甩到那個外壁去。所以轉動是可以絕對測出來的。如果你以一個非常精確的儀器去測,你會測到自己在地球上的自轉,但是呢,因為它轉得太慢,他要過二十四小時才能轉一圈,所以必須要用一個非常精確的儀器才行。但是這個儀器其實也早就造出來,比方説傅科擺在十九世紀的時候,就可以把這個測得很準了。
問:為什麼下雪後比下雪時要冷呢?
答:首先我不知道這個現象是不是真的,如果是真的話,那就是説,因為下雪以後,雪在溶化,然後這個過程當中要吸收熱量,所以你可能會,主觀上會感覺更冷。
問:為什麼太空沒有氧氣呢?
答:太空不只是沒有氧氣,而且是沒有任何氣,因為太空那個粒子密度實在是太稀薄了。當然,如果一定要在裏面找到一些有用的東西,它是一個以一個非常非常稀薄的濃度存在的,絕大部分是氫氣。準確地説應該説氫原子,然後還有更少一點,是氦。然後氫和氦構成了太空當中絕大部分的物質。如果你再找更高的元素,那就非常非常少見了。
問:為什麼太陽會發出光耀呢?
答:這個實際上又是一個特別深奧的問題,這是古人早已習以為常的,然後古人好多還把這個太陽當成神來崇拜是吧?但是,太陽為什麼能發光,這個問題確實直到二十世紀才解決的。這個在歷史上,有很多科學家都研究過這個問題,比如説,這個當中還出現一個比較有譜的一些研究,比方説,你早就發現,如果太陽是一個煤球,它如果燒的是煤的話,然後你早就可以測出這個太陽的體積,能夠算出它的質量。但是,這樣呢你就會發現,這個太陽根本不可能燒那麼久啊,如果它是個煤球的話,它應該只能燒幾千年啊,所以太陽到底怎麼發光的,這長久以來一直是個未解之謎,直到二十世紀,然後大家先是發現了量子力學,然後發現了核聚變,然後在二、三十年代就有一批物理學家終於想到了,太陽能量是來自於核聚變。