想象現(xiàn)在是一個溫暖無云的夏夜宪肖，你在一個遙遠(yuǎn)孤獨(dú)的火山島上表制，和你的朋友控乾，吃著火鍋還唱著歌么介，突然，你穿越了蜕衡！

很莫名其妙對不對夭拌？但更莫名其妙的還在后面丽惶，所以不要在意這些細(xì)節(jié)苛骨，你就這么穿越了，沒有一點(diǎn)點(diǎn)防備歧胁。

當(dāng)然镶骗，你不是穿越回去成為太子妃桶现，去上演一場曠世絕倫的宮廷虐戀，而是到了五十億年之后的外太空鼎姊，準(zhǔn)備見證一場安靜的大爆炸骡和！

你看到了這樣的場景：一顆巨大的行星旋轉(zhuǎn)著朝你飛來，它的表面盡是熔化了的巖石相寇。到底是什么樣的能源可以提供這么多的熱量熔化整個世界慰于？你一臉驚呆。

然后唤衫，在你的右邊婆赠，出現(xiàn)了一顆更為巨大的星球，并且看起來它還在變得更大佳励。它散發(fā)著紅色光芒休里，如同暴怒的怪獸般吐出有幾百萬度高溫的巨大等離子火舌。

是的赃承！這顆恒星還在變大妙黍，它已經(jīng)大到了你無法想象的地步！行星已經(jīng)被它熔化瞧剖，摧毀一切的能量正源源不斷地從它身上襲來拭嫁，吹向虛空。同時它依然不管不顧地繼續(xù)膨脹抓于，直到它原先大小的約一百倍做粤。

然后，突然之間毡咏，它爆炸了驮宴，把組成它自身的所有物質(zhì)送入太空。沖擊波穿過你幽靈般的身體呕缭，然后是塵埃堵泽，現(xiàn)在剩下的只有飄往各個方向的星塵修己。

簡直是世界末日有木有！你目睹了這一切迎罗，覺得還是地球舒服啊睬愤，你好想回到那里繼續(xù)吃著火鍋唱著歌，哪怕被麻匪綁走也比現(xiàn)在強(qiáng)纹安。

但事實(shí)真是這樣嗎尤辱？如果我告訴你，你剛剛看到的巨大星球不是別人厢岂，正是我們的太陽光督，而被熔化的行星則是地球，你還想回去吃火鍋嗎塔粒？

這不是什么危言聳聽结借，而是五十億年后的真實(shí)景象。太陽耗盡了它的燃料卒茬，先塌縮后膨脹船老，最后爆炸滅亡，順帶把我們的地球也摧毀了圃酵。

那么柳畔，故事到這里結(jié)束了嗎？并沒有郭赐，事實(shí)上我們的旅程才剛剛開始薪韩。看到太陽終要滅亡的結(jié)局堪置，你為人類的未來感到擔(dān)憂躬存。我們應(yīng)該怎么辦张惹？

關(guān)于人類所有可能的未來舀锨，只有一條小道，能夠指引人類在太陽終將到來的死亡以及其他許多可能降臨的巨大災(zāi)難之后依然存續(xù)宛逗。這條小道就是知識坎匿、科學(xué)。

宇宙是由什么構(gòu)成的雷激？地球周圍是什么替蔬？再遠(yuǎn)些呢？我們可以看多遠(yuǎn)屎暇？我們對宇宙的歷史知道多少承桥？宇宙真有歷史嗎？對于這些問題根悼，你是不是特想知道凶异？

算了蜀撑，不管你想不想知道，反正我都要強(qiáng)行給你科普剩彬，這里只是禮貌性地問一下酷麦。所以，準(zhǔn)備好了嗎喉恋？我們開始吧沃饶！

1. 宇宙

你仍然在外太空，幸運(yùn)的是這回沒有大爆炸轻黑，現(xiàn)在是2017年糊肤。你的意識，如同靈魂出竅氓鄙，開始朝著月亮飛去轩褐。很快，你便到達(dá)了這里玖详。

1.1 月亮

大概四十億年前把介，我們年輕的地球與另一顆火星般大小的行星撞在一起，這次撞擊把地球撞出了內(nèi)傷… 哦不蟋座，外傷拗踢。一塊物質(zhì)被從地球上扯了下來，進(jìn)入太空向臀，在隨后的幾億年時間里巢墅，所有那次撞擊產(chǎn)生的碎片聚到一起，就形成了現(xiàn)在你所看到的月球券膀。

你來到坑坑洼洼的月球表面君纫，正驚嘆這是怎樣的一種暴力，突然一團(tuán)明亮的光球在你身后升起芹彬，這個東西是一顆恒星蓄髓，是我們所居住的行星附近最牛逼的大boss，我們稱它為太陽舒帮。你迫不及待地朝它飛去会喝，去探尋它的秘密。

1.2 太陽

現(xiàn)在你飛到了離太陽表面幾千英里的高處玩郊，俗話說高處不勝寒肢执，但在這里，你懂的… 你看到到處都是等離子氣泡的噴發(fā)译红，幾十億噸紅熱的物質(zhì)就在你眼前爆發(fā)预茄。究竟太陽經(jīng)歷了什么，讓它成為了現(xiàn)在這個模樣侦厚？為了回答這個問題耻陕，你飛向了最險惡的地方：日核昵慌。

在這里，你看到了構(gòu)成我們宇宙98%物質(zhì)的兩種原子：氫和氦淮蜈。但在宇宙誕生之初斋攀，這兩種原子幾乎構(gòu)成了宇宙中所有的已知物質(zhì)。那么今天我們看到的氮原子梧田、碳原子淳蔼、氧原子是如何出現(xiàn)的呢？

答案是：恒星內(nèi)部極高的壓力和能量讓原子們發(fā)生熱核聚變裁眯，一個用較小的原子核產(chǎn)生較大原子核的過程鹉梨。較重的原子核生成后便與那些被剝離氫原子核而獨(dú)自作著自由運(yùn)動的電子們結(jié)合到一起，成為新的更重的原子：氮原子穿稳、碳原子存皂、氧原子等等。

看到這里你就好奇了逢艘，為什么我們的地球不會發(fā)生這樣的反應(yīng)旦袋？原因在于我們的行星體積太小，而且不夠致密它改，自身引力不足以讓其內(nèi)核達(dá)到足以觸發(fā)熱核聚變反應(yīng)的溫度和壓力疤孕。在定義上，這就是行星與恒星的主要差別央拖。

熱核聚變產(chǎn)生向外擴(kuò)張的能量與引力帶來的向內(nèi)壓縮的力量平衡祭阀，使得恒星擁有一個穩(wěn)定的大小。但地主家的余糧也有耗盡的一天鲜戒，氫原子反應(yīng)完后专控，內(nèi)核餓著肚子不再有足夠的向外輻射來對抗引力，這時太陽開始塌縮變得更緊密遏餐，直到核聚變再次被點(diǎn)燃伦腐。

但這次核聚變反應(yīng)的場所將不再是內(nèi)核，而是離表面更近的地方境输。再次開始的核聚變可就牛逼了蔗牡，它并不與引力平衡，選擇直接干掉引力嗅剖，太陽表面將被推開，令恒星體積變大嘁扼。接下來要發(fā)生的事你已經(jīng)在文章開頭見過了信粮。

科學(xué)家們通過估算太陽內(nèi)核中氫原子的含量來推測這次爆炸將會發(fā)生的時間，計算結(jié)果是：太陽的爆炸將發(fā)生在五十億年后的某個星期四趁啸，前后各誤差三天强缘。

真是一個神準(zhǔn)的預(yù)測督惰。

1.3 宇宙盡頭的第一道墻

告別太陽，你繼續(xù)往宇宙深處飛去旅掂。首先你看到的是我們的太陽系赏胚，包括八大行星。離太陽最近的四顆商虐，看上去像小小的巖石世界觉阅，而更遠(yuǎn)的四顆則主要由氣體構(gòu)成。最遠(yuǎn)處的冥王星秘车，由于體積太小已被剝奪行星資格典勇，降級為矮行星。

再往前飛叮趴，你看到了離我們最近的恒星——比鄰星割笙。它屬于紅矮星家族，比太陽小很多眯亦，色調(diào)偏紅伤溉。對于恒星而言，體積小有一個很大的好處——壽命長妻率。因為比太陽小谈火，它微小的內(nèi)核里原子聚合的速度就比太陽慢好多，從而可以存在很長的時間舌涨。

接下來的旅程你加快了速度糯耍，先是飛往一個由至少三千億顆恒星組成的龐大集合——銀河系的中心，在這里你看到了一個質(zhì)量驚人的黑洞囊嘉，科學(xué)家們稱其為人馬座A*温技。而后你來到了離我們銀河系最近的星系——仙女座星系，這是一個帶有一萬億顆恒星的大哥大扭粱！

正當(dāng)你再次感到一臉驚呆時舵鳞，你忽然看到了一切：數(shù)十、數(shù)百琢蛤、數(shù)千蜓堕、數(shù)百萬、數(shù)億的星系博其，到處都是套才，形成大大小小不同的分組，填滿你目所能及的整個宇宙慕淡。

你已經(jīng)來到了這樣一個觀察點(diǎn)背伴，從這里看去，宇宙中一個個閃亮的小點(diǎn)已不再是單獨(dú)的恒星，而是星系組合傻寂，每個組合又含有上千的星系息尺，每個星系又含有數(shù)億或數(shù)十億個恒星，銀河系也只不過是這樣的星系之一疾掰。

所以搂誉，人類究竟有多渺小静檬？不敢想象炭懊，不能理解，不可描述巴柿。

那么問題來了凛虽，宇宙究竟有多大？如果你向著自己能夠看到的方向直線飛行广恢，直到盡頭凯旋，會遇到什么？為了找到答案钉迷，你決定親自去看一下至非。

你信心滿滿地隨便挑了個方向，開始飛向你的目標(biāo)糠聪。一億光年…十億光年…一百億光年…你一路向前荒椭，無暇回頭…

突然，你來到了一個光穿不過的地方舰蟆，這是一道時間與空間的墻——臨界最后散射面趣惠。接下來的內(nèi)容比較高能，我需要詳細(xì)給你解釋一下身害。

我們之所以能觀測宇宙味悄，是因為光的存在，也就是說如果沒有光塌鸯，我們將成為睜眼瞎侍瑟。你現(xiàn)在遇到的這道墻后面其實(shí)是有東西的，但是我們看不到丙猬，因為墻的后面能量太高（你看涨颜，真的高能，我沒騙你…）茧球，光被束縛了無法傳播庭瑰。就像是在墻里面點(diǎn)了一個火炬，雖然光線在里面袜腥，但它被束縛其中见擦，沒有運(yùn)動的自由钉汗。

這道墻距離我們地球一百三十八億光年羹令。事實(shí)上鲤屡，墻后面還有三十八萬光年的時空，接著會碰到第二道墻福侈。這個地方我們永遠(yuǎn)無法通過望遠(yuǎn)鏡觀測到酒来，在這里，我們的宇宙變得不透明肪凛，比這更遠(yuǎn)地方傳來的光線無法被我們?nèi)魏我慌_望遠(yuǎn)鏡捕捉到堰汉。

到目前為止，你的宇宙之旅可以暫時告一段落了伟墙，一切都很順利翘鸭，似乎沒有遇到什么困難。但是戳葵，隱約中你覺得我們好像漏掉了什么就乓。是的，要想真正理解這個世界拱烁，你就必須了解20世紀(jì)物理學(xué)領(lǐng)域最偉大的兩大發(fā)現(xiàn)——相對論和量子力學(xué)生蚁。

關(guān)于下面我要寫的內(nèi)容，你必須拋棄日常感官經(jīng)驗帶給你的思維定式戏自，否則必然無法理解邦投。雖然極其不可思議，但卻都是經(jīng)過無數(shù)實(shí)驗驗證的事實(shí)擅笔。

2. 理解外部空間

我們的宇宙有一種神奇的物質(zhì)志衣，它叫光。有多神奇呢猛们？首先念脯，它擁有全宇宙最快的速度，c=299792458米/秒阅懦，沒有任何東西能超過它和二。其次，它沒有質(zhì)量耳胎。這兩項性質(zhì)是有內(nèi)在聯(lián)系的惯吕，即愛因斯坦的質(zhì)能方程E=mc2。

任何有質(zhì)量的東西永遠(yuǎn)不可能達(dá)到光速怕午，為什么废登？因為無論你給它施加多大的能量，只會讓它的質(zhì)量越來越大郁惜，加速越來越困難堡距，光速是可望不可及的神圣般的存在甲锡。

注意到了嗎？第一條顛覆你認(rèn)知的結(jié)論出現(xiàn)了：根據(jù)質(zhì)能方程羽戒，能量和質(zhì)量是等價的缤沦！能量可以轉(zhuǎn)換成質(zhì)量，質(zhì)量也可以轉(zhuǎn)換成能量易稠！以我們最熟悉的太陽為例缸废，它的能量就是氫原子核聚變所減少的質(zhì)量轉(zhuǎn)化而來的。

所以驶社，如果你想委婉地說一個人胖又要讓對方覺得很開心企量，怎么辦呢？答案就是：你真是渾身充滿能量巴龅纭届巩！

扯遠(yuǎn)了，言歸正傳份乒。接著我們來談?wù)剷r間恕汇。在我們的認(rèn)知里，時間是恒定不變的冒嫡，1秒就是1秒拇勃，1年就是1年。但是孝凌，愛因斯坦告訴我們方咆，你太年輕了，時間是相對的蟀架！我的1秒可能對你來說就是1年瓣赂，只要我速度足夠快！并且越接近光速這種時間膨脹效應(yīng)就越明顯片拍。

所以煌集，第二條顛覆認(rèn)知的結(jié)論出現(xiàn)了：時間是相對的，速度越快時間流逝得越慢捌省！進(jìn)一步地苫纤，空間也是相對的，速度越快纲缓，在速度方向上的空間壓縮越明顯（可簡單理解為：速度越快距離越短）卷拘。

綜合上述兩個結(jié)論，你還可以知道：當(dāng)速度達(dá)到光速時祝高，時間是靜止的栗弟，徹徹底底。而速度一旦超過光速工闺，時間就會倒流乍赫！

難以理解對不對瓣蛀？事實(shí)上只要是個人就難以理解，因為我們的感官體驗告訴自己這種事情不可能發(fā)生雷厂。在我們的認(rèn)知里惋增，看不到就意味著不存在。比如在發(fā)現(xiàn)原子之前罗侯，人們認(rèn)為空氣中什么都沒有器腋，但事實(shí)證明這是錯的溪猿。

現(xiàn)在如果我說真空里什么都沒有钩杰，對嗎？仍然是錯的诊县，因為真空中有電磁場讲弄，充滿了無數(shù)的電子、光子依痊，你看不到不代表不存在避除。

明白了這一點(diǎn)后，我們就可以來說一下引力了胸嘁。引力究竟是什么鬼瓶摆？為什么地球會繞著太陽轉(zhuǎn)？你好像并沒有看到一根線把地球和太陽連在一起性宏？答案是這樣的：引力是時空彎曲的結(jié)果群井。那么什么是時空呢？所謂的時空是時間與空間的混合毫胜，它是作為我們宇宙最基本的構(gòu)造所不能拆分的組成部分书斜。

你可以想象一片橡皮膜，中間放一個有質(zhì)量的鐵球酵使，那么在鐵球的周圍就會形成一個下凹的斜坡荐吉，就像下面這樣：

這里的橡皮膜就是時空，記卓谟妗：雖然我們看不到样屠，但它是存在的！而鐵球就是一切有質(zhì)量的物體缺脉，所產(chǎn)生的的斜坡就是引力痪欲！我們來看一下原文作者是怎么說的：

所有東西都在任何方向上產(chǎn)生不可見的斜坡，我們稱此為引力枪向。物體越致密勤揩，其產(chǎn)生的斜坡就越陡。

至此相對論就講得差不多了秘蛔，一臉懵逼不陨亡？沒關(guān)系傍衡，那是因為你還沒看量子力學(xué)，它的詭異程度负蠕，更在相對論之上蛙埂！準(zhǔn)備好了嗎？請深吸一口氣遮糖，讓我們一起躍入量子世界绣的。

3. 躍入量子世界

量子力學(xué)是用來描述微觀世界的物理理論，其詭異程度令人難以想象欲账，所以愛因斯坦在給他的學(xué)生上完一堂量子力學(xué)的課程后說了這樣一句話：

如果你們理解了我所要告訴你們的事屡江，那么顯然我沒有講清楚。

服嗎赛不？服惩嘉！

為了方便你理解，下面的內(nèi)容我都以電子為例踢故。

3.1 某事只要可能發(fā)生文黎，就一定會發(fā)生

這是統(tǒng)治微小世界的量子規(guī)則的后果之一：某事只要可能發(fā)生，它就一定發(fā)生殿较。

我們來假想一個情境耸峭，比如有一個電子要去北京，它可以選擇坐飛機(jī)淋纲、高鐵劳闹、自駕甚至走路過去，每種交通方式都有可能≈愦粒現(xiàn)在玷或，你在北京見到了它，你知道它是從上海過來的片任，但不知道它具體是怎么來的偏友。那么我問你，它是怎么來的呢对供？

答案是：它同時坐飛機(jī)位他、高鐵并且自駕還走路過去！

你沒看錯产场，這就是量子世界的詭異之處鹅髓，從起點(diǎn)到終點(diǎn)，所有運(yùn)動路徑都有可能京景，并且都會發(fā)生窿冯！

3.2 量子隧穿

再來假想一個情境，現(xiàn)在你手里抓住了一個電子确徙，你很興奮醒串，把手握得緊緊的执桌，一只電子都跑不出去。然后芜赌，你慢慢張開手準(zhǔn)備看看它長啥樣仰挣。結(jié)果你發(fā)現(xiàn)，電子不見了缠沈，它出現(xiàn)在了你100m之外的地方膘壶。

不可能！它是怎么跑出去的洲愤？你十分肯定沒有看到它從你手里飛走颓芭。這又是怎么回事？那么我來告訴你禽篱，它瞬間轉(zhuǎn)移了畜伐，即量子遂遷。它借助電磁場的能量躺率，從一個地方消失，在另一個地方冒出來万矾，就是這么神奇悼吱！

3.3 薛定諤的貓

還是一個電子，還是從上海到北京良狈，這回你想搞清楚它是怎么去的后添，于是你到高鐵上去找它。結(jié)果薪丁，你真的發(fā)現(xiàn)它了遇西！那么，這回它是怎么去的北京呢严嗜？沒錯粱檀，就是你所看到的，坐高鐵漫玄！

飛機(jī)茄蚯、自駕、走路等等方式統(tǒng)統(tǒng)不存在了睦优！因為你觀察了它渗常，它就只有一種路徑！這便是量子波塌縮汗盘。也就是說你的觀察使它從一秒鐘的許多分之一之前的所有可能同時位于的位置之中選出了唯一一個皱碘。

很奇怪的行為，不是嗎隐孽？事實(shí)上癌椿，如果這種行為真的出現(xiàn)在我們宏觀世界家凯，那將是多么神奇的一件事！

當(dāng)然如失，還真有人這樣想過绊诲。1935年，奧地利物理學(xué)家薛定諤設(shè)計了一個將量子效應(yīng)帶入我們生活尺度的思想實(shí)驗褪贵。在實(shí)驗中掂之，你把一只貓放入一個完美封閉的盒子，一旦盒子關(guān)上脆丁，沒有人能夠從外面知道里面的情況世舰。

然后你在盒子中放入一種放射性材料，它在實(shí)驗過程中會有50%的機(jī)會產(chǎn)生射線槽卫，但很難預(yù)測結(jié)果跟压。你又找了一瓶裝著致命毒藥的管子，一把錘子和一個放射性探測器歼培，并把它們都連在一起震蒋，一旦放射性物質(zhì)放出射線，錘子就會打破管子釋放毒藥躲庄。

在這個試驗中查剖，有50%的機(jī)會小貓被毒死了，一切都取決于放射性衰變噪窘。那么笋庄，小貓到底死了沒有？如果你沒打開盒子倔监，你永遠(yuǎn)也無法知道結(jié)果直砂。

但是，根據(jù)量子規(guī)則浩习，只要有可能發(fā)生静暂，那么一定會發(fā)生。也就是說瘦锹，放射性材料衰變與不衰變都發(fā)生了籍嘹，這兩種狀態(tài)同時存在。對應(yīng)的弯院，小貓既死了又活著辱士，也是兩種狀態(tài)同時存在！

當(dāng)你打開盒子觀察時听绳，便出現(xiàn)了量子波塌縮颂碘，量子從兩種狀態(tài)中選擇了一種，要么衰變要么沒衰變，而你看到的結(jié)果就只有一種头岔，小貓要么死了要么還活著塔拳。那么，如果小貓還活著峡竣，那之前死了那種狀態(tài)的小貓去哪兒了靠抑？有科學(xué)家認(rèn)為未被我們觀察到的可能性褪色了，就像湖里滴入一滴墨水那樣消失适掰，但事實(shí)如何颂碧，沒人知道。

事實(shí)上类浪，量子力學(xué)遠(yuǎn)不止上面我所寫的內(nèi)容载城，但相信上面幾個知識點(diǎn)就已經(jīng)能讓你了解到它的詭異之處了。

后話

行文至此费就，寫了三天的這篇文章總算告一段落诉瓦，如果你看到這里，那就是真愛了力细！并且我也相信你絕對收獲巨大睬澡。

同樣，我極力推薦你去看一下這本書艳汽，霍金親傳弟子的著作猴贰，豆瓣評分高達(dá)9.2，如果你看不懂《時間簡史》河狐，又對宇宙十分感興趣的話，那么這本書絕對是不二之選瑟捣。