科学星球
讲述宇宙科学、自然科学、现代科技的故事，传播科学思维，打开你的脑洞，来科学星球听我讲故事吧。
Sun, April 13, 2025
宇宙大尺度的形状：对称性背后的时空密码
问你个问题：在大尺度上，宇宙整体是什么形状的？ 你可能从来没觉得这是个问题，你在很多视频和图片里都看到过宇宙的样子，就是一个黑黑的大球，从大爆炸的一个小球开始，逐渐变大。我先直接告诉你答案，不对，宇宙不是一个三维球体，请先把这个形状在你的脑子里删除掉。 好，接下来请你认真想一想，它可能是什么形状？我们的地球差不多是个球型，但太阳系不是，它是个扁的圆盘，银河系也是圆盘行，但它有很多的悬臂；不是所有星系都是圆盘行，比如螺旋星系IC 2163形状像一对大眼睛，南三角座ESO 137-001星系看起来像一只巨大的水母，可以说千奇百怪，所以宇宙似乎也可以是任何的形状。 如果你是一个有野心的宇宙学家，你一定不想盲猜，我们也没办法飞到宇宙外面给它拍一张照，所以你只能寄希望于找到一些理论，来帮你把无限多可能的选项，缩减成几个，最好是只有一个选项，对不对？ 有一个理论，就可以帮我们把宇宙形状的可能性，从无限多种，减少到3种，并且我们差不多快要找到答案了。不仅如此，它还决定着宇宙的 “生死时速”—— 时间，是否成立。 今天就和你聊这个听起来挺熟悉，但在科学领域却很少听人拆开了仔细讲的概念：对称性。
Sat, February 08, 2025
物理定律是永恒不变吗？时间的存在与多重宇宙解释
你对科学了解越深，就越是会去怀疑一些公认的东西到底是不是千真万确的。一开始人们怀疑地心学说，后来开始怀疑时间和空间是不是一成不变的，再后来甚至怀疑宇宙是不是只有一个。 在我所知道怀疑者中，最激进的人应该是物理学家李·斯莫林了，他怀疑的是，我们观察到的物理定律，它们是被一开始就写好的吗？会不会物理定律也在随着时间变化呢？ 对，时间，这个东西是李·斯莫林所有学说中最重要的因素。我们在上一集中讲到，传统的牛顿范式把时间这个因素剔除到了物理学之外，一个公式在时间的正向和反向两个方向都是等价的，时间似乎只是我们的一种体验，而不是真实存在的东西。可当我们把对局部宇宙的理解推演到整个宇宙的时候，当我们要去追问宇宙为什么遵从这些定律、为什么取这些常数的时候，牛顿范式就遇到了大问题。于是，时间的真实性又被带回了物理学的舞台，自然规律也应该被视为世界随时间演化的一部分，这里面李·斯莫林就是其中的领军人物。 用两句话总结他的假说：第一，时间是真实的，不是人的主观体验；第二，时间不仅会影响宇宙万物，甚至会影响宇宙万物遵循的法则，也就是物理定律。 我并不建议你去读李·斯莫林的书，因为这种大物理学家写的书真的很难懂，而且读的过程中你必须要用尽力气，不断挑战自己的常识，一旦松懈，就会产生“你这不是在胡扯吗”的感受，然后很快就跟不上他的论述了。 这小节，我尝试给你讲述他的观点，在这还是要先打个预防针，如果你实在觉得他的观点太过激进、难以接受，那就当听一家之言，他只是给这个越来越难以被人类理解的物理学世界，一个暂时没有被推翻的解释。听到最后，或许你会和我一样有种感觉，似乎“物理定律在过去的一百多亿年里保持不变”，反倒是人类一个很自大的假设，谁跟咱们保证了？
Fri, January 10, 2025
超越牛顿范式的终极理论，让时间重回物理学的舞台中心
时间这个东西，它真实的存在吗？我是说，除了人类的主观感知，它是一个客观存在的东西吗？并不是所有的名词都对应物理上客观存在的事物，比如正义、艺术、幸福，都只是人类的语言，并不代表物理实在。 我们之前曾经讲过一期节目，标题是《时间的消失：物理学在时间内，数学在时间之外》，时间隔得比较久，忘了的话可以去听听：https://m.ximalaya.com/sound/483402033?from=pc 这里面说到一个重要的观点，从伽利略时代到牛顿时代，时间这个因素被科学给拿掉了，在牛顿的范式里，一个公式在时间的正向和反向两个方向都是等价的，时间似乎只是我们的一种体验，而不是真实存在的东西。 没错，人类花了几百年时间，用理性的思考，将时间驱逐到了物理学之外。这件事你如果没有听那一集，可能还真的不太好理解。 但，故事还没有结束，当科学向着解释整个宇宙的终极理论发展的过程中，人们又重新翻找历史的垃圾堆，又不得不把时间重新捧回C位。这是一场漫长又烧脑的过程，我们这一期节目，就先从一场充满哲学意味的思想实验讲起。
Thu, November 07, 2024
宇宙边缘是什么样的？被迫诞生的“暴涨理论”和多元宇宙
在前面的节目中，我收到了两位朋友发来的提问，问题非常好，我决定以这两个问题为起点，开始今天的思维探索之旅。 范德彪西提了个问题：如果这个宇宙是大爆炸产生的，那么现有的宇宙空间应该是一个球形，我们的地球极大概率不处于这个球的圆心上。可我们用望向宇宙深处时，看到了130亿年前的影像，这是距宇宙大爆炸不太久后的样子。如果用此方法向前后左右上下各观察一次，获得每个方向上可观察宇宙边界的距离，是不是就能计算出地球所处的宇宙相对空间了？ 结合学过的内容，从地球观察宇宙各方向，星系又是似分布均匀，这不证明地球正好在宇宙的中心吗？难道真的这么巧？ 不要休息日搞装修提了另外一个问题：请问宇宙的有限如何描述？比如我们说一个弹珠有限是因为它有明显的边界，而宇宙的有限之外是空吗？如果我们跑到宇宙边缘，会看到什么？
Mon, October 21, 2024
本特利悖论和奥尔贝斯悖论：宇宙到底是有限还是无限？
今天的我们总会被各种各样的科学结论直接喂饱，打开各种视频网站，你会看到很多言之确凿的理论，再配上一些星球和星系的画面，仿佛我们已经站在上帝视角看穿了宇宙的一切。但实际上，你看到的那些画面，绝大多数都是计算机模拟的，我们没有、也不可能有那样的设备，在俯视角看到宇宙的全貌、再把画面传回地球。 和这些内容相反，我更感兴趣的，是发掘这样一个过程：渺小的人类，凭借双脚站在这个像沙粒一般的小星球上，仰望星空，仅凭自己的进化了几十亿年的思维，去逐层探究宇宙留给我们的一个又一个谜题。那些伟大又精妙的思考过程，才是人类闪耀出的智慧之光。 今天，让我们从一个已经知道答案的谜题开始，讲述我们是怎样通过思辨和计算，得出结论的。
Sun, July 28, 2024
寻根究底：物理层面上看，硅基生命能不能取代碳基生命存在？
上期节目的最后，我跟你讨论了一个看起来很简单，其实深挖下去很深刻的问题，从量子层面考虑，为什么科学家在寻找外星生命的时候，总是先考察一颗星球上到底有没有水，为什么生命就必须得有水，也就是H2O这种物质。可能你会在直觉上觉得科学家太保守了，一点想象力都没有，但当我们从微观世界原子和电子之间的关系，一路推演到形成多细胞复杂生命必要的条件，你就知道，还真就得是H2O这种看起来普通、实则非常特殊的物质，才能支持生命。 多朋友意犹未尽，还想让我聊聊，我们地球上的生物都是碳基生命，那硅基生命可能存在吗？我们有可能在这个物理规律的宇宙中，找到硅基生命呢？ 这一期，我们就从物理层面，聊聊这件事。 附带一张元素周期表：
Sun, June 30, 2024
从原子到生命：从量子的角度看，“水”为什么不可替代？
上一期内容，我们用了比较大的篇幅讨论了这样一个问题：在一个混沌黑暗的宇宙中，怎么能形成超级有序的恒星？这个过程明明是反热力学第二定律的，那它又是怎样实现的？那期内容是今天这一期很重要的基础，强烈建议你听听。 今天这一期往下的几期，我们要来聊聊，站在纯物理学的角度来看，在一个热力学第二定律主宰的宇宙里，为什么会出现比恒星更加精密、更加低熵的奇特现象：生命。
Thu, April 11, 2024
窥视时间的尽头：宇宙毁灭前一刻，还会有生命存在吗？
只要等待的时间够长，所有生命的最终命运，就早已有了定论。 生命，最终将在宇宙中消失。 于是，作为智慧物种，在思考过宇宙起源，探索了原子、恒星和行星的形成过程，并扫视生命、意识和文化的出现之后，我们将把目光投向几千年来，持续给我们带来焦虑的那个命题：时间的尽头，有生命的位置吗？ 也就是说，我们将从此时此地出发，去思考永恒。
Mon, June 12, 2023
说明一下关于音频被盗版，以及停更一段时间请个小假
Thu, May 18, 2023
从三体到N体，科学如何走出混沌？
Sun, April 23, 2023
互联网诞生之前的黎明微光：从Memex到上都计划
本期内容文章链接： https://sspai.com/post/79224 文末提到的个人信息和知识管理众筹链接：https://uot.xet.tech/s/18EEOp
Thu, March 02, 2023
早期宇宙的蓝图中，就写好了生命的剧本吗？
Sun, February 05, 2023
亿万年前的宏伟计划：怎样让星辰之子仰望星空？
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。 本期BGM开始小幅调整，去掉了打扰睡眠的片头，欢迎提出建议反馈。
Thu, January 26, 2023
春节特刊：在妥协社会中，痛苦是一场奔赴新事物的征程
Fri, December 30, 2022
致被偷走的2022：生命啊，苦涩如歌
最近阳了很久，没精力更新音频，2022马上结束了，给老朋友们一段今天刚刚剪辑出来的视频《被偷走的2022》，与科普无关，不感兴趣的请跳过。 每一次新年即将到来，回顾过去这三百多天，我们总能找到一些词，不平凡的一年、快乐的一年、闹心的一年、焦虑的一年...... 而当我们回顾2022的时候，心里似乎是空的，有什么东西被彻底偷走了。 我们甚至还没有来得及去复盘曾经立下的Flag——多少书没有读、多少东西没有学、多少钱没有挣、多少承诺没有兑现、多少人没有陪，就在一年的最后，我们干脆集体丢失了一周的时间。 那甚至不是痛苦的一周，而是什么都没有的一周，没有劳动、没有思考、没有计划、没有热情，没有什么记忆。 我们和亲人、朋友、客户说了句：我阳了，然后缩进被子里， 再回过神来，新年已经扑面而来。 该用什么姿势迎接它呢？ 从床上爬起来的那天，我打开一页空白的文档，脑袋空空的，一个字也打不出来；拿起书架上阳之前看到一半的书，发现完全读不下去；甚至还报复性的下载了几个游戏，全都打开又关闭。 于是彻底放空，倒上了一大杯白开水，歪倒在椅子上，一首一首的听歌，然后，这几句歌词就这样穿透了我。 你睡了 可时间它依然走着 你怕了 恍然抬头梦却醒了 你会静默 手握着星火等在至暗时刻 你被击破 当熟悉呢喃又穿透耳朵</
Sun, December 11, 2022
特别节目：和“最强人工智能”ChatGPT讨论了40个科学问题
Wed, November 16, 2022
本质问题：生命进化的底层化学动力
Sun, October 23, 2022
在量子物理学家眼中，生命的本质是什么？
Mon, September 05, 2022
宇宙中存在生命，这件事真的很怪异
Wed, August 10, 2022
星空深处神秘的见证者：祝融星、暗物质和暗能量
感谢大家的打赏和分享支持，我又更新啦~
Wed, July 20, 2022
认知边界：宇宙的巨幕只给人类开了一道窄缝
Thu, June 23, 2022
星际拓荒（中）：宇宙之眼、因果悖论和量子星
Thu, June 23, 2022
星际拓荒（上）：太阳爆炸前22分钟，我掉入了时间循环
Fri, May 20, 2022
小道别：量子力学留给人类的迷惑、恩惠与骄傲
节目最后跟大家做个小小的道别。 后面我打算稍微停更一段时间，调整一下自己疲惫的状态，也看看还有没有什么其他的话题可以和大家聊，如果说服自己，找回状态和可以讲的内容，可能会在某个时候突然恢复更新。也谢谢那些给我留言、为我打赏、购买了几期我的付费内容的小伙伴，没有你们的支持，我不可能走到今天。 作为一个创作者，我自己的日常更新还是有的哈，只是咱们这档栏目暂时停更，不过那档节目主要是面向建筑科技行业，讲一讲我读书的思考和跟行业里高手聊天的心得，不一定适合咱们这档栏目的听众，如果你比较喜欢我讲内容的风格，可以去了解一下。是个付费节目，目前的定价是1块钱，每周更新两期，现在已经更新了20多期。如果你感兴趣的话，可以到我的公众号「BIM清流BIMBOX」，回复关键词「老孙的参考」，就能看到这个专栏了。 希望咱们哪天还能见面，拜拜~
Fri, May 06, 2022
穿越时空的波函数：维格纳的朋友和薛定谔的猫
本期说到的实验仪器示意图：
Fri, April 01, 2022
从薛定谔方程到狄拉克公式：幽灵般的电子自旋
Sat, March 19, 2022
回到“案发现场”，量子力学的诡异起源
Sat, March 05, 2022
质能方程E=mc²，为什么必须是光速的平方？
Thu, February 24, 2022
前沿物理哲学观：量子引力理论的4个基本原则
Sun, January 30, 2022
特刊：让我人生过得好一些的科学道理
Sat, January 22, 2022
上古宇宙的发条：藏在时间之箭中的终极谜题
Sat, January 15, 2022
从科学的角度，帮你把5G彻底理解透
Mon, January 03, 2022
时空切片与时间消失：一个改变你宇宙观的深刻洞见
Fri, December 10, 2021
未来某一天，人工智能会怎样“越狱”？
Mon, November 29, 2021
时间的死结：物理规则允许我们回到过去吗？
Fri, November 19, 2021
理论物理之美：量子力学的背叛与相对论的复仇
Tue, November 09, 2021
4维与5维时空：纯粹的智力游戏，还是实在的宇宙意义？
Sun, October 24, 2021
无意识之谜：藏在意识冰山之下的巨大深海
Mon, October 18, 2021
脑科学的谜题：睡眠、梦境与潜意识
这期内容开始，我们聊聊大家留言很多的关于脑与意识的问题。
Tue, September 28, 2021
宇宙最深处的琴弦：千疮百孔的弦理论
Tue, September 14, 2021
外星文明探索之路：费米悖论与德雷克公式
Wed, September 01, 2021
科幻故事：灵囚540天
Fri, August 06, 2021
量子之争：爱因斯坦失败和客观实在的消亡
Sun, July 18, 2021
关于意识、时间、因果关系的怪异故事（下集）
今天，我们继续把小林泰三的《醉步男》讲完
Fri, July 02, 2021
关于意识、时间、因果关系的怪异故事（上集）
这一集咱们讲讲小林泰三的《醉步男》
Wed, May 26, 2021
关于自我的终极谜题：意识与量子效应
关于意识之谜，我们似乎聊到了最深处。
Sat, May 15, 2021
人类征服火星的旅途：从天问一号聊起
天问一号成功登录火星，开启了一个全新的篇章。今天我们聊聊，移民火星的哪些事。
Mon, May 10, 2021
谜一般的量子纠缠，在生命里扮演什么角色？
这一期开始，我们讲一讲生命科学与量子力学
Thu, April 15, 2021
量子力学生出的怪兽：波函数与第三层平行宇宙
在继续平行宇宙的话题之前，我们要聊聊量子力学中的“怪兽”：波函数。 另外，喜马拉雅为我开通了单集付费的功能，我想下一期尝试一下，给自己找点动力，能告诉我，你愿意为听一期半小时的《科学星球》付多少费吗？
Sun, March 28, 2021
A4纸，数学怪兽，和囊括宇宙的数字
从A4纸讲起，我们聊聊一个诡异的数字
Thu, March 11, 2021
谁制造了宇宙大爆炸？暴涨理论与平行宇宙
平行宇宙到底是从哪里推演出来的？其实它是一个好理论的必然推论。
Fri, March 05, 2021
凝视深渊：渺小的人类是怎样探寻宇宙的？
宇宙有多大，时间有多远？这些深奥的问题，渺小的人类到底是怎样理解的？
Thu, February 04, 2021
重新认知大爆炸和黑洞：量子引力的惊人推论
消除无穷小，到底有多神奇？
Thu, January 21, 2021
空间和时间消失的世界：相对论与量子力学的融合
如何把相矛盾的广义相对论与量子力学结合到一起？也许，我们不得不抛弃连续空间与时间的概念。
Fri, January 15, 2021
宇宙是由什么构成的（3）：古怪的量子场
这一期宇宙构成，我们顺带给你讲三个量子力学的重要知识。
Wed, January 06, 2021
宇宙是由什么构成的（2）：相对论场时代
这一期我们继续聊这个大而深刻的话题：宇宙是由什么构成的？这一期爱因斯坦登场
Mon, December 28, 2020
宇宙是由什么构成的（1）：粒子与空间时代
这一期开始，我们聊一个比较长的话题：宇宙是由什么构成的？我们不止放出结果，而是带你一起走一遍过去几百年探索的故事，那里有人类最璀璨的智慧之光。
Thu, October 22, 2020
鬼魅的舞者：空间深处的黑洞
这一期我们继续聊黑洞，先回答上一期留下的三个问题。
Sat, October 10, 2020
牛顿的黑洞和爱因斯坦的黑洞
这一期开始，我们聊聊本来存在于数学中的怪兽：黑洞。 下面是一张你可能会想看的公式：
Thu, June 25, 2020
《去月球》，一个催泪的故事
史上最长的节目，一个感动过我的故事。如果你没时间一次性听完，请不要听。
Sun, June 07, 2020
肉体与精神是硬币的两面吗？
这一期咱们接着谈意识。
Sat, May 16, 2020
意识之谜：一颗彗星为什么能导致核战争？
我们看到的所有意识现象，似乎在微观上都不违背物理定律，但怎么在宏观上，就会发生自然汇率之外的事？一颗彗星撞到木星，为什么能导致地球的毁灭呢？
Sun, May 03, 2020
宇宙之死：智能生命能改变结局吗？
这一节我们谈两件事： 1.宇宙会怎样灭亡？ 2.智能生命能拯救它吗？
Tue, April 21, 2020
宇宙的结构和尺度
宇宙的谜团不仅在于它的大，而是从电子到超星系团的结构，这种结构循环到了某个层次突然终止了，为什么？
Sat, April 11, 2020
创生：科学与神学的争论也许会终结于引力
每当话题来到一切的起因，语言就会变得特别苍白无力。这一期尽量尝试用比较容易的语言帮你理解，科学和神学在创生问题上分歧在哪里？为什么引力会是问题的关键？
Fri, April 03, 2020
谁在向我们开炮？神秘的宇宙高能射线
本期的内容稍短，最后给大家留点彩蛋，推荐一些科普和科幻的好书
Thu, March 26, 2020
终极意义：我们能用一个公式解释宇宙吗？
从科学诞生那一天——甚至是科学还归属于哲学的时代——人们就追问一个问题：宇宙的终极意义是什么？今天来聊聊，万物之理还有多远。
Sun, March 15, 2020
万物起源：关于宇宙大爆炸的科学和哲学
回到时间的起点，那里的物理性质很简单，但谜题却一点都不少
Thu, March 05, 2020
跟爱因斯坦抬杠：光速到底为什么不变？
上次的正篇节目最后留了个问题，光速不变到底是怎么来的？
Thu, February 27, 2020
答听友问：关于超光速、空间和虫洞
感谢大家的留言提问，我把解答统一放到音频里吧
Wed, February 26, 2020
给每个深夜听节目的唱首《深夜的歌》
这期荒腔走板的给大家唱首歌，拿我的雅马哈破吉他录的，本期内容是视频，有wifi的可以打开视频看看歌词。 这首歌喜欢了很多年，我既不是专业主播，更不是专业的音乐人，深夜的时候录出来，发给每个关注我的人，谢谢你们一路的评论和支持，才让我断更一年之后又走回来继续讲故事。 祝每个人的深夜，都有一份宁静。
Wed, February 26, 2020
宇宙速度有上限，这事真的很奇怪
光速到底是怎么回事，光速不变会推出什么奇怪的结论？
Tue, February 18, 2020
宇宙深处的炸弹：反物质的谜团
这一期聊的反物质，和第一期聊到的暗物质，是不同的两个东西，忘了的朋友可以翻回去听听。
Thu, February 13, 2020
维度之谜：空间只有长宽高吗
这一期咱们说回科普，谈谈维度。说到第四维，我们习惯地把它和时间混为一谈，当然时间作为第四维度没有问题，但在这种解释体系下，更高的第五维就很难解释了，所以这期我们说的维度，是空间的更高维。
Mon, February 10, 2020
爱因斯坦的100亿年
这一期咱们继续说故事，这个故事算是半个原创，改编自阿西莫夫的《最后的问题》，算是我个人喜欢的科幻故事的TOP10以内。听到结尾，或许你能感受到当年我读它时候的震撼。
Tue, January 28, 2020
时间旅行故事：商人和炼金术士之门（下）
上一集的故事讲到一半，这集我们接着讲
Tue, January 28, 2020
时间旅行故事：商人和炼金术士之门（上）
这节插播一个科幻故事，与时间有关。如果你喜欢听故事，或者不喜欢听，都请留言给我，我在后边调整一下比例
Fri, January 24, 2020
07.宇宙的剧本：时间之谜
有一样东西是宇宙中最常见、也最难解释的东西，那就是时间。时间的本质是什么？它和空间有什么区别？
Sun, May 12, 2019
06.宇宙的舞台：空间到底是个什么东西？
空间到底是什么？它是承装宇宙物质的容器？还是本身具有物理属性的什么东西？空间为什么会变形？空间是可以无限细分的，还是可以量子化的呢？
Sun, March 03, 2019
05.拒绝服从：充满谜团的引力
在人类理解宇宙的路途上，有个怪东西拒不服从大一统理论，那就是引力。 如果引力不存在——量子理论就能解释宇宙了，不过当然宇宙也不可能诞生出量子理论学家。
Sat, February 23, 2019
04.质量之谜：这世上到底有没有“物质”？
你也许听过：我们身体里大部分都是空的。这一期我要告诉你，不是「大部分」，追问到底，这宇宙本身就是空的。
Fri, February 22, 2019
03.物质的尽头：我们已经把宇宙切到最小了吗？
这张小小的表格里蕴含的规律，也许正在向人们传达宇宙最深处的秘密。
Fri, February 22, 2019
02.暗能量：比暗物质更神秘的谜团
当人们竞相猜测，宇宙的结局会是大挤压、热寂还是保持平衡的时候，一股神秘的力量却向我们揭示了第四种可能：我们仍然处于大爆炸之中。这股不断撕裂宇宙的神秘力量，到底是什么东西呢？
Fri, February 22, 2019
01.暗物质：为什么我们只看到宇宙的5%？
为什么说人类只理解了宇宙不到5%？与其说我们生活在普通的物质里，倒不如说我们熟知的世界是极其特殊的。
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