作者：李淼
出版社：江苏凤凰文艺出版社
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给孩子讲太空试读：
第一讲 宇宙交响曲
宇宙撕裂，万物消失
创造宇宙
暗宇宙
雀巢巧克力的秘密
探测宇宙最初一刹那
宇宙中的那些空隙……
万点千星明复谢
生活中的对数
中国神话中的现代宇宙学（一）
中国神话中的现代宇宙学（二）
中国神话中的现代宇宙学（三）
中国神话中的现代宇宙学（四）
中国神话中的现代宇宙学（五）
关于宇宙学的“哲学”思考
世界是平的（一）
世界是平的（二）
第三枚苹果（上）
第三枚苹果（下）
第二讲 时间、空间的奥秘
原子钟在滴答
时光之箭
读不懂的时间
时光探险
时间与空间
探测时空极限
黑洞、虫洞和时光机器
模拟黑洞
三维：一个幻象世界
桌子上的大爆炸
我们从哪里来，我们向何处去
存在命运吗？
霍金的大设计
额外维、魔术与灵魂存在
缸中之脑
物种大灭绝：过去和未来
爱因斯坦放出的精灵
第三讲 探索物理之美
弦论：一些事物的理论
认知是一种幸福
费米伽玛射线空间望远镜
普朗克卫星
爱因斯坦的望远镜
弦论与凝聚态物理
天空和实验室中的暗能量
难以置信的萎缩中的质子
量子传输
阿凡达的灵魂传输
另一只鼓的鼓点
玻璃球艺术
科幻会影响科学吗？
粒子物理的前景
智商与智慧
我们的创造力哪去了？
创造力和孤独感
一个理论家的自白
第一讲 宇宙交响曲宇宙撕裂，万物消失◎ 宇宙的寿命可能是有限的
20世纪末天文学家通过观测遥远的超新星得到一个惊人的判断，遥远的天体相对于我们的退行速度越来越大。这意味着在我们的宇宙中存在一种无所不在的特殊能量，这种能量被称为暗能量。因为它的唯一作用是提供斥力，使得宇宙中天体之间的退行速度越来越大，我们还没发现有其他什么办法直接和这种能量打交道。最近几年来，天文学家和物理学家合作研究暗能量的性质，提出了各种各样的可能。有人认为暗能量密度是一个恒量，大小不依赖地点也不依赖时间。如果是这样，宇宙将无止境地膨胀下去，恒星和星系将消失，人类也很难维持文明。另一种可能是能量密度越来越小，对人类来说这是最好的可能。第三种可能是密度越来越大，天体之间的斥力也越来越大，最终导致大撕裂，即所有物质，包括分子和原子都被撕裂，这是宇宙的终结。令人害怕的是，有一些观测证据支持这种观点。
◎ 宇宙有一个开端吗？如果有，宇宙是怎么起源的？
宇宙是否有一个开端？大爆炸宇宙学说看上去承认宇宙有一个开端，在开始的时候，大约137亿年前，宇宙非常非常小，突然宇宙空间的每一个点同时爆炸，温度很高，看上去是一锅炽热的粒子气体。我们现在的宇宙就是从那个婴儿期来的。科学家们相信，在热大爆炸之前，还有一个极为短暂的时期，宇宙在这个时期是冷的，但存在一种能量使得宇宙膨胀得更为迅速。宇宙在这个时期以前是什么样子，是否还有一个有趣的历史？我们还没有答案。宇宙的起源
◎ 为什么物理学法律是这样的形式？这些物理学定律从何而来？
自然界最大的秘密是所有现象都遵循规律，这些规律在物理学中就是定律，行星遵循万有引力定律围绕太阳转，电子遵循电磁定律和量子力学围绕原子核转，太阳遵循核物理定律发光发热。过去，物理学家和普通人一样，认为物理定律就该是这个样子，从来没有问过物理定律为什么是这样子，还有没有可能是别的样子。物理学和宇宙学的发展使得科学家们开始提出这些问题，而问题的回答可能并不简单，也许是物理学的终极答案。
◎ 宇宙中物质的复杂性的起源
宇宙是复杂的，地球上的很多现象是复杂的，如果没有这些复杂现象，我们的生活就少了很多乐趣，例如美就是建立在复杂现象的基础上的。甚至可以说，没有复杂性，就没有生物，就没有人类、没有喜怒哀乐。物理学家喜欢研究小系统，因为简单。但一个复杂的现象必然与比较大的系统有关，复杂性往往就是系统中很多部分合作产生的。生命的基础建立在蛋白质、基因等大分子和分子集团之上，这些复杂的结构是怎么来的？我们能从简单的物理规律推出它们的起源吗？
◎ 宇宙如何结束？
前面说到，如果暗能量的密度越来越大，我们的宇宙前景可不怎么样，但即使是这样，也要几百亿年甚至上千亿年宇宙大撕裂才会发生。仅就目前我们掌握的情况来看，怀疑宇宙会发生大撕裂有点杞人忧天，要肯定暗能量密度越来越大，至少需要我们做10年甚至20年的实验。也许暗能量密度不会变大也不会变小，也许会变小，谁知道呢？西方人特别在乎宇宙未来会不会崩溃或者死寂，哪种结果都是他们不希望看到的。在不远的将来，也许我们能够确定宇宙将如何结束。
◎ 我们的宇宙是经过微调以适应生命和智慧存在的吗？如果是，为什么？
人的存在在我们眼中是天经地义的，就像日月星辰、山川土地的存在一样自然。物理学学习到一定程度，我们就会知道，世界上有很多存在和现象与物理定律密切相关。如果我们稍微改变一点物理定律，世界可能就完全不同，例如，将万有引力的强弱变化一些，太阳也许还存在，但大小完全不是现在这个样子。将电子电荷变化一点，分子原子的大小完全不同，人类也许因此不复存在。每一个物理定律和物理常数就像一个收音机调台钮，旋动一点，生命和智慧就会消失。
◎ 爱因斯坦的后续者
爱因斯坦毫无疑问是20世纪最伟大的科学家，甚至是20世纪最著名的人。所以，经常有人问，爱因斯坦之后还有和他一样伟大的科学家吗？如果有，是谁？对第一个问题的回答是否定的，从而第二个问题也就变得没有意义了。
爱因斯坦是相对论的唯一创始人，是量子理论的创始人之一，而这两个理论是20世纪以来物理学的两大支柱。做到其中一点，就会成为不朽的科学家。媒体经常拿霍金说事，认为他是爱因斯坦的继承人。作为一位身体残缺却对物理做出很大贡献的人，霍金无疑值得我们尊敬。他在物理学中最为人称道的贡献是发现了黑洞辐射，这个发现也是理论上的，由于条件所限实验上还没有验证霍金的理论。即使霍金是正确的，这个贡献也无法比拟爱因斯坦的两大贡献。所以，严格地说，霍金虽然可以说是爱因斯坦之后继承爱氏研究的重要科学家之一，却不能说成是他的继承人。谁是爱因斯坦的继承人？当然没有，因为爱氏晚年最大的心愿还没有能够为后人完成：将自然界所有基本物理定律统一起来。
物理定律可以完全统一起来吗？历史的经验似乎支持正方。天体运动的规律和地球上物体运动的规律被牛顿统一起来了，不同的热学现象和化学现象也统一起来了。在19世纪，看上去完全不同的光和电也统一起来了，到了20世纪，亚原子世界的两种力也统一起来了。最后我们问，万有引力和电磁力是同一种力吗？很多爱氏的后继者认为它们一定可以统一起来，虽然直到今天我们还没有能够完成这个伟业。这个尴尬局面为反方提供了嘲笑的把柄。
还有很多人从理论上试图完成这项看上去不可能完成的任务，这些人分成若干派别，其中最大的一派叫超弦派，我就属于这一派。超弦派认为，世界上所有的最小的不可再分的粒子其实是弦，或者类似弦的东西。还有一派认为超弦派走得太远了，他们相信只要将爱因斯坦的理论重新包装一下，然后用一些看上去很抽象的数学折腾一下，就可以成功了。再有一些少数派，基本上在自弹自唱无人理睬。现在看起来，研究粒子的物理学家和研究宇宙的物理学家比较倾向于支持超弦派。也许下一个爱因斯坦会出自超弦阵营，我却不愿意押宝。虽然我将希望寄托在随时可以冒出来的天才身上，我却深刻怀疑伟人的时代已经过去了，就像莎士比亚不可复制一样，爱因斯坦同样不可复制。也许我们每一个人都将是那个“伟人”的一个部分，我们这些坚信宇宙和物理学规律是统一的人，作为一个集体是爱因斯坦的后继者。
这个世纪也许在经济上是一个不寻常的世纪，在物理学上，我感觉将是一个令后人觉得了不起的世纪。创造宇宙
几乎每一个神话都有上帝创世说，最著名的故事当然是《圣经·旧约》中上帝用了6天时间创造了世界。在中国的神话中，创世的时间要长得多，先是盘古的出生到长大，花了1.8万年，然后开辟了天地。印度婆罗门教是梵天创造了世界，而日本神话则用天之御中主神代替了梵天。
现代宇宙学虽然不是创世说，有一点和创世说类似，就是我们现在能够看到的宇宙起源于一个有限的时间之前，这个有限的时间大约是137亿年，比所有神话传说中的时间都要长。在137亿年前，宇宙是一团灼热的气体，温度和密度都是不可想象地高（高到即使现在的恒星内部也不可能达到）。这个名为大爆炸的学说有一个重要之处和炸弹爆炸不同：当炸弹爆炸时，有一个中心点，在这个中心点之外所有的炸弹碎片都向外飞，而中心点原则上是不动的。大爆炸不同，它没有中心点，每一点都在爆炸，很像烤面包，面包的每一块同时在膨胀。和烤面包不同的是，大爆炸时的膨胀速度大得不可想象。
宇宙大爆炸学说在20世纪60年代之后成为公认的科学，那时大多数人认为这就是宇宙创生的最终答案，不必再追问大爆炸之前发生的事情了。这有点像基督教中的一个说法，如果你敢问上帝在创世之前做了什么，回答是那时他在为敢问这个问题的人准备地狱。但大爆炸的确有一个令人不满意的地方，就是前面说的类似烤面包的图像。为什么在大爆炸发生时我们现在看到的这块宇宙像一块面包一样均匀？为什么大爆炸发生时几乎所有地方的温度和密度是相同的？是谁准备了这个异常均匀的条件？当时在康奈尔大学做资深博士后的古斯（Alan Guth）在听了普林斯顿大学的一位教授的宇宙学演讲之后开始思考这些问题，并很快提出了他自己的回答。这个回答非常简单和巧妙，他说，在热大爆炸之前，宇宙经历了一次极短的但非常快速的加速膨胀，这个加速膨胀将一个很小的区域放大了许多许多倍（大约是一万亿亿亿倍），从而开始时的任何不均匀都被抹平了。当时的天文学界和宇宙学界的很多人认为古斯的理论形同神话，只有研究理论物理的人认真对待他的理论。暴涨理论提出之后没有几年，我在念研究生，很多人对一些对暴涨宇宙论感兴趣的学生说，这是一个画鬼的理论。
二十多年的时间过去了，没有人再说暴涨宇宙论是画鬼的理论，因为越来越多的观测事实支持这个理论，使得暴涨论成为目前宇宙学和天体物理领域最热门的理论之一。古斯显得他思考问题的方式与众不同，因为他敢于问创世之前到底发生了什么这样的问题，他成了一个英雄。
如果真的存在一位上帝，让他准备热大爆炸这样的条件，的确非常困难，因为均匀性的条件实在太苛刻，这就像两列火车相撞，你希望看到相撞的结果不是杂乱无章的，而是一块看起来很匀称的铁块。所以，没有人会问我们能否扮演上帝这个角色，在实验室内实现大爆炸时的物理条件。而暴涨的情况很不同，在暴涨发生的时候，宇宙不需要很均匀，初始条件没有那么苛刻。此时，我们就可以问，人类能够在实验室中实现暴涨发生时的物理条件吗？换句话说，我们能够在实验室中创生一个宇宙吗？这是一个不可思议但十分诱人的问题。还是古斯伙同一位他的麻省理工学院的同事在二十多年前问了这个问题，并作了回答。
很可惜的是，他们的回答是否定的。这并不是说暴涨宇宙发生时我们需要难以想象的高温度、高密度，相反，那个时候温度其实是极低的。能量密度呢？能量密度并不低，但也不需要高到不可想象。困难的不是实现不了高温度、高密度，而是很难实现暴涨发生时需要的一个关键条件：使得一块哪怕是很小的空间加速膨胀。要使得空间加速膨胀，我们需要一种类似现在观测到的暗能量一样的能量。这种能量和物质的能量不同，它会产生负压强。古斯等人证明，实现这个条件的先决条件是在空间中产生一个数学上的奇点。我们知道，物理得以成为科学的限制是不能有这样的奇点，否则什么事情都会发生（在奇点处经典物理定律统统失效）。
古斯等人的“定理”可以看成是一个在经典物理框架中证明的定理。如果将量子物理加进来，很难说我们到底能不能够在实验室中创造宇宙。例如我们可以问，极早期宇宙的暴涨是如何开始的？难道也是开始于一个奇点？如果我们执着于经典物理，这是一个回避不了的[1]答案。但非常有可能，暴涨的起因是量子涨落。
关键问题在于，在这个启动了我们的宇宙的量子涨落发生之前，宇宙是处于什么状态？是什么也没有（霍金的回答）？还是很像我们的实验室，时间正常地流动着，空间看起来也很平凡？
物理学家就暴涨期的起源已经争论了很久。最近，随着观测的进展，这种争论越来越多，也越来越接近可能为观测所证实或证伪的问题。或许我们的宇宙起源于一个寻常的空间，甚至是史前的某个物理学家的实验室中。这个实验家扮演了上帝的角色，他启动了一个量子涨落，在一个极小的空间产生了极大的暗能量，这个暗能量驱动了空间的暴涨，产生了一个新的宇宙。这个新的宇宙的暴涨不会对实验家所处的宇宙产生灾难性的影响，因为新旧宇宙是通过某个狭长的桥连接起来的，很像科幻电影《黑衣人》第一集中那条狗脖子上挂的水晶链，里面藏了一个极大的星系。有人甚至猜测，如果我们的宇宙是某个物理学家创造的，他是否在宇宙间充斥的微波背景辐射中隐藏了待解的密码？【注释】[1] 在量子力学中，量子涨落是在空间任意位置对于能量的暂时变化。量子涨落看似违反了能量守恒定律，但这种涨落发生在空间中的任何地方，而且能量存在的时间非常短，时刻一到，它就要消失。所以在大尺度上，能量守恒定律并没有被破坏。暗宇宙
通常，我们将通过天文学的常规手段观测到的物质称为发光物质，或者重子物质。这些物质当然不一定要发光，例如低温气体，发出的也许只是微波；也不一定是重子（质子和中子），例如电子，但我们通常这么称呼参与电和磁过程的物质。
宇宙中的发光物质居然只占5%不到，这在10年前是不可想象的。其余的是什么？如果我们不求甚解，一句话可以概括，就是暗组分，不参与电磁作用，至少不直接参与电磁作用，所以用地球上目前已有的技术，我们根本“看不到”它们。如果我们想了解得稍稍多些，这些暗组分分成两个截然不同的部分，一种叫暗物质，一种叫暗能量。
爱因斯坦相对论告诉我们，物质就是能量，能量就是物质，为什么这里我们要将暗物质和暗能量分开？原因是虽然暗物质也是能量，暗能量也是能量，它们的物理特征完全不一样。暗物质在天文学中的表现行为很像普通的物质，例如它们通过万有引力互相吸引，也与普通物质之间有万有引力，更加“人性化”。可以这么说，有物质的地方就有暗物质。当然，由于暗物质本身比物质还要多（在宇宙中，暗物质大约是物质的5倍），有暗物质的地方不见得就有物质，但暗物质和物质处在一个“团队”中，如银河系，如比银河系更大的本星系团。
暗能量则不同，它们不特别亲和物质和暗物质，在宇宙间均匀地分布着，哪里有空间，哪里就有暗能量。并且，暗能量之间不存在引力，却存在斥力，这种斥力爱因斯坦早在20世纪30年代就提出来了，后来与当时的天文观测不符，爱因斯坦放弃了这个建议。暗能量之间的斥力可能导致宇宙膨胀的速度不断地加快。20世纪的最后3年，宇宙学家正是通过发现宇宙在做加速膨胀推断宇宙间充满了暗能量，而且暗能量多于暗物质和物质的总和。这样，爱因斯坦不小心放出的精灵再不能被收进神灯了。
我曾经将宇宙的各阶级比喻成和谐社会的各阶级。暗物质比暗能量要少，比物质要多，只能是中产了，物质最少，可以比喻成占少数的富人阶层。比较有意思的是，宇宙学家们也将有暗能量和暗物质的宇宙模型称为和谐宇宙模型，或者一致性宇宙模型。这里的和谐的意思不是说宇宙中的各种成分和谐地相处，而是这个宇宙模型和所有的天文观测一致，不再有明显的矛盾。
天文学家们的数据在这个暗宇宙模型中看起来是和谐了，研究宇宙的理论家们却前所未有地不一致、不和谐起来。我喜欢说有多少宇宙学家就有多少暗能量理论，事实上，暗能量理论的数目也许大于宇宙学家的数目。所以，在各种宇宙学研讨会上，我们经常能看到五花八门的理论，经常看到宇宙学家争论不休。最简单的理论就是爱因斯坦当年的理论，暗能量是一个常数，是单位体积中的真空的能量，永远不变。然而，这种最简单的可能是理论家们最难解释的，为什么真空能存在？为什么真空能这么小（相对地球上常见的能量密度）？但是，为什么真空能又很大（相对宇宙中的平均物质密度）？
暗能量的理论五花八门到宇宙学家可以不顾一切地抛弃物理学中的一些重要假设。例如，有一种暗能量理论认为暗能量的密度会越变越大，最终导致宇宙大撕裂，先是星系团被撕裂，然后是星系被撕裂，然后太阳系被撕裂，最后是原子和基本粒子被撕裂。这种理论虽然违背了一些物理学“常识”，但有些理论家们认为实验方面有一定的证据。我在两年前也提出了自己的暗能量理论，认为暗能量的大小由宇宙的某种尺度决定，这个理论的基础是所谓全息原理：宇宙可以用包含宇宙的一个球面来描写，换句话说，宇宙中进行的一切可以被忠实地投射到它的一个“人为”的边界上。
决定所有假设命运的是未来的实验。目前，理论家们的处境可以通过修改一句诗来概括：“暗宇宙给了我一双黑色的眼睛，我却用它寻找光明。”自然，这光明就是暗宇宙背后的那个深刻的物理规律。雀巢巧克力的秘密
雀巢产品自从1988年首次在中国设厂，中国人很少有不知道的，最为流行的还是雀巢速溶咖啡。“雀巢咖啡，味道好极了”，也许是流传最广的广告语。雀巢咖啡在中国的大行其道，还是得力于中国咖啡文化的原始性，因为真正喜欢咖啡的人还是喜欢现煮的新鲜咖啡，而不是速溶咖啡。雀巢的品牌虽然有一个多世纪了，我最近才知道雀巢奇巧巧克力的生产也是从1988年开始的，该产品本来是英国糖果公司能得利的产品。
和奇巧巧克力一样有名的是气泡巧克力（Aero chocolate），这种巧克力内部充满气泡，有点像蜂巢。如何在巧克力内部形成分布均匀的蜂巢至今是不传之秘。根据一个物理博客Bee的说法，这种巧克力即使是实心部分可可的含量也不算多，大部分是暗物质，是我们不知道成分的物质。我在网上查了一下雀巢的中文网站，发现有五大类雀巢巧克力，却没有气泡巧克力。估计中国和美国一样，人们更讲究实在，不喜欢大部分是真空的巧克力。
其实在宇宙中，所谓真空也充满了能量，虽然能量密度非常低，大约只有每立方厘米10-29克，也就是说，宇宙平均起来每立方米只有几个质子。但由于“真空”占的体积非常大，所以这种真空暗能量占宇宙的总能量近75%,剩下的25%大部分是暗物质（不发光只有引力相互作用的物质），最少的部分是类似组成我们身体的可见物质。所以，Bee说，我们的宇宙很像雀巢的气泡巧克力。
将宇宙比喻成巧克力易于大家理解我们的宇宙。在和谐宇宙模型中，74%是暗能量，22%是暗物质，4%是普通物质。和谐宇宙模型
比喻说完了，我们聊几句宇宙中的暗物质本身。暗物质存在的主要证据是星系（如银河系）的转动速度和星系在星系团中的转动速度。星系的转动速度就是恒星绕着星系的中心运行的速度，根据牛顿万有引力理论，这和恒星离星系中心的距离以及在此距离之内的物质质量有关。早在20世纪30年代，瑞士天文学家弗里茨·兹威基（Fritz Zwicky）就发现，可见的物质不足以解释某些星系的转动速度，从而提出了暗物质假设：在可见的物质外，还存在看不见的物质。经过几十年的研究，人们发现，暗物质不是一般地暗，是非常地暗，除了改变引力场之外，暗物质和物质之间，暗物质和暗物质之间，基本没有相互作用。
有人通过改变牛顿万有引力公式来代替暗物质解释星系的转动速度，在一段时间内，这个可能性还不小。最近，天文学观测到一颗子弹星系团碰撞事例，支持暗物质的存在，不支持那些修改的引力理论。看来，最简单的暗物质假设是最可靠的理论。
暗物质到底是什么？我们只能肯定它不是什么。例如，我们肯定暗物质不是普通的物质，但不能排除它可能是和物质类似的，没有什么电磁作用的物质，虽然这种可能性并不大。有人还推测暗物质是不发光的小天体，这个可能性也不大。我们知道，中微子是已知粒子中最“不可捉摸”的粒子，和物质的相互作用非常微弱（一束中微子需要1光年厚的铅才能被吸收一半）。但中微子太轻，不大可能与星系结成一个团。看来，暗物质是我们在实验室中还没有发现的粒子的可能性最大。
目前，粒子物理学家们最喜欢的暗物质粒子候选者有两个，一个是轴子（axion），这种粒子甚至比中微子更加“不可捉摸”，轴子的命名者是诺贝尔奖获得者弗朗克·韦尔切克（Frank Wilczek）。目前，有很多实验试图探测到轴子，甚至有些实验已经声称探测到了轴子，比如DAMA，一家位于意大利大萨索山的实验室。但这些声称没有被其他实验所证实。另一个大家都很喜欢的暗物质候选者是超对称理论中的最轻的中性粒子，这种粒子的探测则需要高能加速器。
宇宙这块超级气泡巧克力的主要成分比雀巢气泡巧克力的成分还要神秘，我们现在主要研究活动的目的之一，就是企图让上帝交出他制造这块巧克力的配方。探测宇宙最初一刹那
一门学科成熟的标志是研究进入误差很小的定量化阶段。仅仅是20年前，我们还不能说宇宙学是一门严密的学科，因为那时许多重要的宇宙学参数还非常不确定。我们可以举一个例子看看宇宙学那时是一个什么样的状况。大家都知道宇宙在膨胀，膨胀的最重要的标志是远方的天体在退行，越远的天体退行的速度越快——这就像一个膨胀的气球，气球上的任意两点之间的距离都在变大，本来距离较大的两点以较大的速度相互离开。天体和我们之间的距离每增大一倍，其退行的速度就增大一倍，这就是有名的哈伯定律。决定宇宙膨胀速度的叫哈伯常数，这个常数的测量在宇宙学史上一直是一个核心问题，20年前的测量误差是100%。
今天，哈伯常数的测量已经可以精确到2%以内，具体数值大约是：距离我们有100万光年的天体相对我们的退行速度大约是每秒22千米。我们可以想象，如果这个常数的测量不够准确，那么许多我们关心的数据也不会准确。例如，哈伯常数直接决定了宇宙的年龄。如果哈伯常数的精确度只有100%,那么宇宙年龄的准确度大约也是100%。这个范围太大了，如同我们说一个女孩的年龄在10岁到20岁之间。
直到10年以前，我们一直觉得过去宇宙膨胀的速度比现在膨胀的速度要大，而未来的膨胀速度要比现在的速度要小。所以，大爆炸发生的那一刻宇宙膨胀的速度最大。这种观念和万有引力很符合，因为既然物体之间存在的万有引力是吸引力，那么这种吸引力只能将物体之间的退行速度降低。宇宙学的观测手段的发展在10年前完全革新了我们的误信，就是说，现在宇宙的膨胀速度不是越来越小，而是越来越大。这是非常反直观的现象，最合理的解释是宇宙间除了万有引力之外，还存在着一种无所不在的斥力，是这种斥力在宇宙的尺度上克服了万有引力，导致宇宙的加速膨胀。这个革命性的结果被多种观测手段所证实，正是这些观测手段同时帮助我们精确测量了宇宙膨胀速度、宇宙年龄和其他一些重要的决定宇宙图像的物理量。我们今天要介绍的，是这些手段中的一种也是最重要的一种，测量宇宙中弥漫的微波背景辐射的微小涨落。
那么，什么是微波背景辐射？什么是微波背景辐射的涨落？这些[1]涨落的测量又意味着什么？我们要从头谈起。1964年，彭齐亚斯和[2]威尔逊无意之间发现了弥漫在空间所有方向的微波辐射，这种辐射对应的温度很低，后来被确认为宇宙间无所不在的微波背景辐射。微波背景辐射正是大爆炸理论预言的宇宙在大爆炸时期遗留到今天的遗迹。彭齐亚斯和威尔逊的发现是现代宇宙学的开端，他们也因此获得诺贝尔物理学奖。微波背景辐射是一种特殊的辐射，叫黑体辐射，这是有着固定温度的辐射。当天文学家将各种不同的微波探测器对准天空深处的时候，他们发现，微波辐射的温度在天空的所有方向上几乎完全一样，都是2.725开尔文。这里开尔文是温度的单位，冰点的温度是273.15开尔文，说明微波辐射的温度远远低于冰点的温度，这说明宇宙是一个很空很冷的地方。1990年代初的一项实验发现告诉我们，几乎完全均匀的微波辐射有着非常微弱的不均匀性，温度的涨落只有18个微开尔文。换句话说，温度的涨落只有十万分之一。这个发现被授予了2006年诺贝尔物理学奖。授奖的一个重要原因是，这项发现再次证实了大爆炸理论，因为大爆炸理论预言了微波辐射的涨落，这种涨落是宇宙在婴儿期产生的涨落的遗迹。
大爆炸宇宙论中有一个非常重要的领域，是研究宇宙间的结构如何产生的，如恒星的起源，像银河系一样的星系的起源，以及由一些星系组成的星系团的起源，这些结构在宇宙学中统称为大尺度结构，因为涉及的尺度非常大，经常在百万光年以上（1光年是光走了1年的距离，大约是9万亿公里）。最初，有很多学说解释这些结构如何产生于宇宙创生的不久之后。这些学说的共同之处是假定宇宙中的一切不均匀性，包括物质组成的星系、星系团，以及微波背景辐射中的不均匀性，都来源于宇宙在极早期的原始不均匀性。爱因斯坦的引力理论告诉我们，宇宙中任何不均匀性都会导致引力的不均匀性，而引力的不均匀性也会反应在微波背景辐射中。可以说，被探测到的微波背景辐射的不均匀性虽然非常小，却是宇宙留给我们的最原始的化石。
就像考古学家能够从化石的研究中发现生物的进化历史，宇宙学家也能够从微波背景辐射的温度涨落中分析出宇宙的进化历史，甚至能够帮助我们精确地测定宇宙演化的一些重要数据，例如我们前面提到的宇宙膨胀速度和加速度，宇宙年龄，宇宙中的平均物质密度，以及导致宇宙加速膨胀的一种过去闻所未闻的能量：暗能量。
美国在2001年6月发射了一颗卫星，专门用来探测微波背景辐射的涨落，就是维尔金森各向异性探测器（WMAP）。这颗重量近一吨的卫星被发射到位于太阳和地球之间的一个特殊点，叫做拉格朗日点，这个点上，来自太阳的对卫星的引力正好抵消来自地球对卫星的引力，使得卫星相对地球静止，这个点离地球大约是150万千米。该探测计划的负责人是约翰·霍普金斯大学的查尔斯·本内特。这个探测器的任务就是精确测量天空上分隔180度至0.25度的任意两个方向的温度差。测量的最终结果可以用一个全天温度图来表示（其实探测到的是五个波段的微波温度，可以用三个图来表示）。经过一年的观测和半年左右的数据研究，这个研究小组在2003年2月发布了他们的重要结果。威尔金森各向异性探测器
此后，WMAP又两次公布了后续观测结果，分别是3年观测的结果和5年观测的结果。下面以及后面的几段我们简要介绍一下WMAP5年观测所获得的主要物理结论。宇宙在最开始的时候发生了一次热大爆炸，在此期间，所有基本粒子以接近光速的速度运动。不但如此，在热大爆炸之前，宇宙很有可能经历了一次剧烈的膨胀时期，这个膨胀时期非常短，只有10-32秒甚至更短（作为对比，地球上最精确的时钟误差是每天1阿秒，即10-18秒）。在如此之短的时间内，宇宙在2尺度上膨胀了至少106倍。这个剧烈膨胀假说是美国人阿伦·古斯（Alan Guth）在1979年提出来的，当时他希望能够用这个假说解释我们看到的宇宙为什么几乎是均匀的，特别是微波背景辐射的近乎完美的均匀性。这个假说现在几乎为WMAP和其他实验所证实，在这些令人激动的观测和实验之前，理论家们做了很多研究，将古斯的假说通称为暴涨宇宙论。暴涨理论不仅解释了我们的宇宙为什么能够膨胀到如此之大，还能解释宇宙中恒星、星系形成所需要的不均匀性。前面我们已经提到，这些不均匀性和微波背景辐射中的微弱不均匀性来源于同一个物理原因。而这个原因，就是暴涨时期时空的量子涨落。微波辐射各向异性图
在极短的暴涨期间，宇宙几乎是冷的，没有任何物质，只存在着一种奇怪的能量，其性质非常像现在宇宙间的暗能量，但暴涨期的1“暗能量”密度非常大，是现在暗能量密度的1000倍左右。在暴涨结束的时候，驱动宇宙暴涨的能量转化为粒子的能量，在这个时候，热大爆炸宇宙才真正开始，宇宙间充满了以光速运动的粒子。这些粒子包括了所有已知的粒子，还有一些未知的粒子——就是组成暗物质的粒子。这些粒子经过核合成形成氢和氦这些轻元素，这些元素的丰度现在能够测得很准，并且我们能够通过现在的丰度推出过去的丰度，在计及丰度的演化之后。轻元素的丰度的计算也是大爆炸学说的重要证据。大约38万年后，宇宙中的质子和电子组成氢原子，宇宙开始变得透明，也就是说WMAP探测到的光子是从那个时候发出的。
此后最初的恒星开始形成，最初的星系也开始形成，当宇宙还是现在的一半大小左右时，宇宙中的暗能量开始超过物质密度（包括一般的物质和暗物质），宇宙的膨胀速度逐渐开始加速。到了今天，宇宙的年龄大约是137.3亿年，误差是正负1千万年。宇宙学预言了中微子背景辐射，很像微波背景辐射，但目前还没有办法直接探测到这种辐射。WMAP可以说间接地看到了中微子背景辐射，对中微子的种类作出限制，大约有3种轻中微子（即这些中微子今天的速度接近光速），这和粒子物理中的标准模型很接近。
对于宇宙学家来说，最有意思的还不是上面的那些结果，因为那些结果和WMAP的3年观测的结果相差不大。宇宙学家和理论物理学家希望WMAP新的结果能够帮助他们了解更多的关于暴涨时期的信息，以及了解物理学中的一些最为基本和微观的规律。自从古斯建立了暴涨宇宙的概念后，物理学家们提出了很多不同的具体暴涨模型，不下一百多种。作为理论家，我们非常希望实验和观测能够帮助我们在这些众多的可能性中选出一种。这个希望在现在看来还过于奢侈，但是，WMAP已经能够排除一些暴涨模型。相比其他实验，这已经是令人乐观的进步。
微波辐射涨落的一个特殊性质是高斯性，即涨落的大小分布是高斯分布，这是著名的钟形线分布。涨落的钟形线分布也是传统的暴涨模型所预言的。新结果中最具吸引力的发现是涨落的钟形线分布也不是绝对的，有所谓非高斯性，使得涨落的分布不再那么对称。如果这是真的，那么很多传统的暴涨模型将被排除，基于我们传统微观物理的模型基本不能解释这种不对称。对于我来说，这很可能是揭示新的物理规律的开端。事实上，研究弦论和量子引力的物理学家们早就期望微波背景辐射更加精确的测量能够为我们指出一条通向统一所有微观物理规律的道路，因为最早期的宇宙和最微观的物理有不可分割的关系。我对宇宙学的进一步实验抱有很乐观的态度，这些实验和欧洲核子中心即将运转的大型强子对撞机一道将会带我们进入一个新的物理学黄金时代。【注释】[1] 彭齐亚斯（1933~），美国射电天文学家，美国国家科学院院士。[2] 威尔逊（1869~1959），英国物理学家，于1927年获诺贝尔物理学奖。宇宙中的那些空隙……
你知道吗，你看到的天上的星星、银河、数不清的类似银河的星系，其实只占整个宇宙能量的很少一部分。精确地说，只占4%左右，其余的96%是无论用肉眼还是用望远镜等寻常手段都看不到的能量。
其中，所谓暗能量占了74%左右。暗能量是一种均匀地充满宇宙的能量，目前，观测它的方式都是间接的。
那么，宇宙学家是如何发现暗能量的呢？
这需要先回顾一下我们宇宙的历史和整体图像。
首先，我们的宇宙过去和现在一直在膨胀。这是所谓大爆炸学说给我们的图像。虽然我们不可能回到过去亲眼看到宇宙是如何大爆炸的，但很多观测证据支持这个学说。例如，很多遥远的天体正在远离我们，大爆炸学说的其他一些推论也被观测证明了。
要确定宇宙具体是怎么膨胀的，最直接的方式就是测量天体之间的距离是怎样随时间变化的，这就像测量一个吹大的气球上的两个点的距离一样，将距离随时间的变化规律得到了，气球是怎么变大的也就明确了。
但是，我们不能真的去用尺子量天体之间的距离，因为宇宙是这么庞大，一般的星系之间的距离是这么遥远，谁也没有那么长的尺子。
宇宙学家用的办法是找出宇宙中的“路灯”，这些“路灯”就像大街上的灯一样，亮度一样。我们根据路灯在我们眼里的亮度就可以算出它的距离，距离越远，看到的亮度就越暗。将看到的亮度和真实的亮度比较，就能算出路灯的距离了。但是，宇宙中并不存在亮度完全一样的天体。接近标准亮度的天体是一种叫作IA型超新星的天体。这些天体的亮度非常大，以至于即使它们距离我们有上百亿光年，我们都能用大型望远镜看到它们。
通过测量超新星的亮度，我们可以估计出它们离我们有多远。另外，通过测量它们的光谱，我们还可以计算出它们相对于我们退行的速度，这样，我们就可以总结出宇宙膨胀的规律。
1998年前，科学家一直以为宇宙是在做减速膨胀，也就是说，过去的膨胀速度比现在的膨胀速度大。这种减速膨胀理论与万有引力理论一致。牛顿的万有引力告诉我们，世间所有物体之间存在引力。到了宇宙尺度上，也只有万有引力才能主导天体之间的运行，包括宇宙膨胀。理解宇宙为什么减速膨胀很简单。设想我们向上抛一只苹果，苹果开始的时候以一定速度上升，由于地球的引力作用，上升的速度越来越慢，最后甚至开始下落。同理，天体之间的万有引力作用使得它们之间分开的速度越来越慢，这就是减速膨胀。到了一定时刻，天体之间的距离反而会变得越来越小，这就意味着宇宙开始收缩了，这很像苹果开始下落。
宇宙减速膨胀主导了宇宙学家们的视野几十年。直到1998年，情况才突然变化，这就是令人吃惊的宇宙加速膨胀的发现。
在几个月中，这个爆炸消息传遍了整个科学界，但没有多少人相信，因为万有引力这个概念实在太深入人心了。
美国的两组宇宙学家正是通过测量一些IA型超新星得出宇宙在做加速膨胀这个结论的，他们发现一些超新星的亮度以及退行速度之间的关系与做减速膨胀的宇宙完全不同。两个小组的领导人分别是亚当·里斯（Adam Riess）和索尔·珀尔马特（Saul Perlmutter）（两人均是2011年诺贝尔物理学奖获得者）。
宇宙加速膨胀是一件非常离谱的事情，就像我们抛起苹果，这个苹果在空中不但不减速最后落地，反而以越来越大的速度远离我们而去。谁看到这种现象都会目瞪口呆。
可是，在现代物理学中，我们却能很好地解释这种现象。爱因斯坦在1917年用他最具想象力的物理理论——广义相对论——来研究整个宇宙的时候发现，如果只有万有引力，他的理论和牛顿的万有引力理论一样，只允许一个动态的宇宙。也就是说宇宙不是减速膨胀就是加速收缩，这是由引力的性质决定的。那个时代，宇宙学的研究少得可怜，更没有什么大爆炸宇宙学说，爱因斯坦自然地和其他人一样，认为宇宙是静态的（就像我们夜晚仰望天空，没有看到星星离我们而去，第二天晚上再看，恒星基本还在原来的位置，因为比较近的天体确实没有远离我们而去）。所以，他必须引入一种新的斥力来平衡物质和天体之间的引力。很巧合，在他的著名方程中，可以加上一个很自然的项，这一项产生斥力，而且这个斥力与物质无关，即使宇宙是空的，斥力也存在。这就是著名的爱因斯坦宇宙学常数。
当然，要取得引力和斥力之间的平衡，宇宙中的物质密度不能是任意的，这一点，估计爱因斯坦也不会满意的。后来，哈勃发现了宇宙在膨胀，爱因斯坦自然就放弃了他的斥力假说。我们可以想象，假如物质不够多，引力小于斥力，宇宙就会加速膨胀。当然，苹果不会离我们加速而去——这是因为地球的局部引力远远大于宇宙中的平均引力，但遥远的天体会离我们加速而去。
在爱因斯坦之后，很少有人会严肃对待宇宙是加速膨胀的这种可能，直到1998年，有了里斯和珀尔马特等人的发现。
除了著名的宇宙学常数，人们将所有可能导致宇宙加速膨胀的能量叫作暗能量。
那么，为什么在暗能量这个词汇中出现了“能量”？宇宙学常数是一种能量吗？回答是：是的，宇宙学常数是一种能量。
在现代物理学中，我们知道，真空不空。在真空中，永远有一些基本粒子突然出现和突然消失，只是突然出现和消失之间几乎没有时间间隔，我们感受不到。这些突然出现和消失的粒子，会带来能量，这些能量通常不可抽取出来以资利用，所以我们也感觉不到。
但是，万有引力既然是万有的，真空能量也会产生力。奇怪的是，真空能与寻常的物质能量不同，它产生的是斥力。所以，我们可以将爱因斯坦宇宙学常数解释为真空能，它们产生的斥力完全一样，难以区分，所以在物理学上就是同一回事。
但是，物理学家还不知道如何精确地计算真空能。所以，真空能到现在还是一个谜。甚至，我们也不能肯定它到底是不是一个常数，也就是说，宇宙在很久以前的真空能和现在的真空能一样大吗？还是过去的大一些，现在的小一些？还是恰好相反，过去的小一些，现在的大一些？
既然我们不知道真空能到底是怎么一回事，我们就习惯将所有可能的真空能叫暗能量。之所以是暗的，是因为真空能无法用通常的力学手段、光学手段或者不论什么样的手段加以利用，也就是说，它除了对宇宙提供无所不在的斥力，几乎没有其他任何功能。
暗能量的起源一定具有我们现在难以预见的奇妙图景。暗能量本身的特点就够令人惊奇的了。例如，尽管宇宙在不断膨胀，但暗能量的每单位体积中的能量似乎不随时间的变化而减少，这似乎违背能量守恒原理（我们的常识是，当一个气体膨胀时，气体的密度会越来越小）。但在抽象的、难以用日常语言解释的层次上，能量守恒原理并没有被破坏。
我个人倾向于一种非常特别的观点，即暗能量的密度是随时间而变化的，而且在宇宙大爆炸的时候，暗能量密度高于现在的密度，后来慢慢变小，直到基本不变。但未来如何，我不能肯定。这是我的全息暗能量模型给我的图像。
暗能量到底会怎么变化，理论家说了不算，还需要宇宙学家制造很大的望远镜和其他设备来观察。接下来，有就待于欧美在未来10年到20年中的一些大型计划。
暗能量研究不仅涉及到宇宙的终极未来，也涉及到物理学的根基，将是物理学和宇宙学未来数十年中的基本问题之一。万点千星明复谢
科学文明史上最重要的发明之一是望远镜，伽利略用望远镜发现了月亮上的环形山，发现了土星环。21世纪之前，人类将望远镜越造越大，看得也就越来越远，我们不仅看到了银河系中更多的天体，我们还发现在银河系之外还有更大的空间，更多的星系，存在更多难以想象的不同的天体。
人们在20世纪建造了超出可见光波段范围的望远镜，先是在1930年代造出射电望远镜（频率低于可见光），然后在1960年代造出X射线望远镜（频率高于可见光），这些望远镜发现了更多的不同的天体。射电望远镜还帮助我们看到了宇宙微波背景辐射，从而提供了一个支持宇宙大爆炸最重要的证据。从X射线开始的更短波长的电磁波容易为大气吸收，必须借助人造卫星将探测器送到太空，我们才能接收到天体发射出的射线。
相对最年轻的望远镜是Gamma射线望远镜。Gamma射线光子所携带的能量大于X射线的光子能量，范围是十万电子伏特以上，波长是百分之一纳米以下。美国在1960年代发射的Vela卫星本来用于监视苏联的核试验，结果苏联人很老实，没有违反1963年和美国签订的部分禁止核爆的条约，Vela没有看到核爆，倒是看到了来自银河系外的Gamma暴。Gamma暴可以说是目前为止发射功率最大的天体，一颗Gamma暴大约能在数秒之内将相当于整个太阳的质量完全转化为Gamma射线，除了宇宙大爆炸本身，Gamma暴是我们能看到的最强的爆发。一般认为，Gamma暴产生于重恒星死亡之后形成的黑洞。如果恒星很重，在燃烧完之前恒星的中心部分形成黑洞，黑洞之外形成吸积盘。旋转的吸积盘中的物质在被黑洞吞食的时候将两个喷注沿着旋转轴甩出来，产生速度接近光速的激波。当激波平跑出恒星之外，就能形成Gamma射线。
在太空中，只有部分Gamma射线来自于Gamma暴。当带电的宇宙线轰击星际中的气体时，也会产生Gamma射线，宇宙线轰击产生的高能光子使得银河系的平面产生一个Gamma射线亮带。另外，脉冲星和活动星系的中心也会辐射Gamma射线。人们期待，充满宇宙间的暗物质粒子相互湮灭时同样会产生高能光子即Gamma射线。
前段时间，美国有一个专门用于探测Gamma暴的卫星天文台，叫做康普顿Gamma射线天文台。我们知道，美国的另一个著名的空间天文台是哈勃望远镜，康普顿天文台是继哈勃望远镜美国发射的另一个大型空间天文台。康普顿同学生前研究Gamma射线很有心得，所以这颗卫星以他的名字来命名。康普顿平均每天看到一颗Gamma暴。康普顿天文台在2000年6月完成使命后返回地球。
从各方面来看，康普顿天文台所能完成的科学任务极为有限，所以，从1993年开始，美国航天局和能源部以及欧洲和日本的一些部门合作，计划发射一台能力更强的Gamma射线望远镜，这台望远镜的全称是Gamma射线大视场太空望远镜（Gamma-r ay Large Area Space Telescope），简写为GLAST，经过整整15年的准备，这台望远镜终于在2008年6月11号被发射上天。GLAST每95分钟绕地球一周。说GLAST是望远镜其实并不准确，因为这颗天文卫星携带两台探测器，一台叫LAT，即大视场望远镜，能观测到光子的最高能量达到3千亿电子伏特，是康普顿望远镜的10倍；另一台叫G BM，即GLAST爆发监测器，这台探测器能够探测到的光子的能量要低得多，它的主要任务是探测Gamma暴。
GLAST的科学任务主要有三个：第一是揭开活动星系核、脉冲星和超新星加速粒子的机制，不论是活动星系核还是超新星都可能涉及到黑洞吞噬物质并吐出巨大的能量；第二是确定Gamma暴产生巨大能量的机制；第三是探测暗物质粒子，因为当暗物质粒子碰撞湮灭时，产生与这些粒子质量相当的光子。所以，这些高能光子的能量的确定将帮助我们确定暗物质粒子的质量。我们知道，宇宙中所有的能量绝大部分贮存在暗能量和暗物质之中。
其实，GLAST对Gamma暴的研究也许能够帮助我们研究暗能量的本质，不仅仅是暗物质。暗能量产生斥力，使得宇宙膨胀的速度越来越快。10年前，宇宙学家借助超新星发现了宇宙加速膨胀，但超新星有很大的局限，一来我们能够观测到的数目不够多，二来它们还不是最远的天体。为了更加精确地确定宇宙膨胀的历史和现在的加速度，我们需要更多和更远的天体，而许多Gamma暴恰恰是这样的天体。所以，我们期待GLAST在观测Gamma暴的同时能够更加精确地确定宇宙的膨胀历史。Gamma射线全天图
在运行两个多月后，GLAST获得了很好的科学数据。例如，他们公布了一张Gamma射线全天图（上图），这张图仅仅是95个小时的观测结果，而过去的康普图天文台需要数年的时间才能绘制一张类似的图。这张图显示，和预计的一样，在银河系平面上有一条Gamma射线亮带。此外，还有4个亮点，其中3个是已知的脉冲星，第4个亮点是一个活动星系，距离我们有71亿光年那么远。后来，GLAST被重新命名为费米Gamma射线空间望远镜，以纪念首先提出宇宙线加速机制的物理学家费米。生活中的对数
我觉得如果将生活中的一些经验数字化的话，刻度应该是对数而不是实际数字。天文学中经常用对数作为坐标，因为涉及到的数字跨度太大。例如，从太阳系的大小（以冥王星为界）到银河系的大小跨度大约是8个量级，很难用数字直接比较。
天上看到的星星的亮度也是用对数分等的，通常用的星等是[1]1850年普森（Pogson）制定的，如果两颗星的亮度差一等，其实是差了2.512倍。天上最亮的星大约是-1等，太阳的（目视）星等是-26.75，比最亮的星低（其实是高）25等，也就是差了10个量级。满月的星等是-12.6，比太阳其实暗了100万倍左右，只是我们并不觉得。可见，眼睛看到的亮度观感是比较接近对数的，否则如果我们以白天的亮度为标准，那么即使是满月的晚上也可能是满眼漆黑。
人的眼睛不仅对亮度是对数的感受，我觉得对物体的大小也是对数的感受。我们在测视力时用的视力表，上一行的E字要比下一行的E字大固定的倍数——这是我的猜测，需要专家来确认。其实视力表又叫对数视力表，对数视力表中相邻的两行相差1.259倍，也就是说，每十行相差十倍。而视力用视标来记录，每增加一行，视标增加0.1，这显然与E的大小成对数关系了。
我们人类很善于利用对数，我开始怀疑除了视觉外，听觉、味觉、触觉都有对数的因素，否则就很难理解为什么我们对同类也喜欢用对数分等。果然，查一下噪音的单位分贝，原来也是对数。声音的响亮度用声音对耳朵产生的压强来刻画，基本单位是巴斯卡和微巴斯卡。人的听觉范围非常大，从20微巴斯卡到20亿微巴斯卡，跨度是8个量级。显然，还是用对数来标度响亮度比较方便，就有了分贝（dB）这样的单位。人的最低听觉阈值是20微巴斯卡，这个响亮度定为0分贝，人能分辨的最高响亮度为130分贝。这样，和星等一样（两个相等星等的星加在一起所得的星等数，不是将两个星等数简单地相加），两个相等分贝的音源加在一起所得的分贝数，并不是简单的一个音源分贝数的两倍。例如，60分贝加60分贝的结果是63分贝，而不是120分贝。
将视觉和听觉推广到味觉，那么如果我们感到一种辣椒比另一种辣椒的辣度高一倍，很可能更辣的辣椒所含的导致辣感的成分要高得多。和视觉以及听觉不同，这次我没有去查支持我猜想的材料。
我还有一个非常民科的猜想，我觉得智商到了一定程度也是对数的，例如智商110的人比100的人聪明了不是10%,而是若干倍，同理，智商150的人比智商140的人也聪明了若干倍。这个倍数是很主观的，与人数比例无关。当然，我的这个猜想是非常政治不正确的，觉得自己的智商较低的人有理由反对我。
我前面说到我们在与同类打交道时，也喜欢用对数对同类做分类或分等级。从乐透彩到各种大小奖励，一等奖和二等奖之间的差别是很大的。有时为了强调少数人的幸运，我们还会设特等奖，当然这是变相的一等奖。在这种情况下，如果我中了三等奖，其实已经泯然众人了。在每一个行当中，特别是那种有明星效应的行当，对数的分类也难避免。例如演员，一线演员和二线演员之间的差别也是很大的。[2]
朗道同学更用对数来分类物理学家，朗道等级的基数是10.在他的分等中，爱因斯坦是0.5级的，玻尔、海森伯、狄拉克是1级的。不过，如果爱因斯坦是0.5级的，那么在他的那个等级中的人应该有3人左右，另外两人是谁呢？我觉得爱因斯坦的伟大即使是朗道在当时也没有完全感受到，按照今天的眼光，爱因斯坦应该是0级的，如果这么分，那么玻尔、海森伯、狄拉克等人应该是0.5级的。1级的物理学家，我觉得后来的费曼和朗道等人应该能够进入，加上一些发现标准模型的人以及凝聚态物理里面的少数人。星等朗道
我既提到智商又提到智慧——朗道等级其实是对智慧的划分。智商与智慧之间有一定的关联，但没有绝对的一一对等的关联。我对智商的对数猜想很难用占人群比例来作为计算的基础，因为所谓智商的高斯分布与对数之间没有简单的关系。但朗道等级似乎很合理，智慧也似乎是可以取占人群比例的对数来计算等级的。
对数划分法不仅仅用在精英身上，也用在更大的人群上。例如，Google发明的Page Rank（网页排名）大约是个对数的划分，但不是数值越小越好，而是数值越大越好。一个网站或一个博客可能得到的最大的Page Rank是10，最小的是0。【注释】[1] 1850年，天文学家普森（Pogson）在此基础上建立了星等系统，定义星等相差5等的天体亮度相差100倍，即星等每相差1等，亮度相差2.512倍。[2] 列夫·达维多维奇·朗道（Lev Davidovichlandau,1908-1968），苏联人，被称为世界上最后一个全能的物理学家。中国神话中的现代宇宙学（一）
这是戏说。
如果有人本着实事求是的态度以历史专家的身份质疑，我们表示欢迎，但不接受任何批评。
有人考证，中国最古最老的神是浑沌。《庄子》说，中央之帝为浑沌。关于浑沌的记载似乎不多，这就留给我们很大的想象空间。
浑沌统治的时候，应该对应于暴涨期结束到光子退耦的时代，前后大约38万年，光子退耦了，浑沌也就死了——神也会死的，所以浑沌活了38万年。《庄子》还说，倏与忽谋报浑沌之德，曰：“人皆有七窍，以视听食息，此独无有，尝试凿之。”日凿一窍，七日而浑沌死。看来浑沌就是这么死的。（这个七日看起来很熟悉，因为旧约也说上帝创世费了七日的工夫，上帝说要有光，于是光子开始退耦。)
我估计倏和忽是浑沌的两个儿子。如果我没估计错的话，一个统治物质，一个统治辐射。庄子的时代科学不发达，他以为倏是南海之帝，忽是北海之帝。浑沌的时代，和光同尘，天地没有结构，哪来的南海和北海？
浑沌先生是不是无性生子，我们无从查考。在他7万岁的时候（如果以人生100岁来计算，他还不到20岁），物质和辐射一样多了，他决定生子，于是倏和忽诞生了。
我们不知道倏和忽活到了什么时候，也许现在还活着。他们远比老爸长寿，虽然他们的名字看起来是短命的。
浑沌在垂老的时候，生了幼子，他的名字叫盘古。《三五历纪》中说：“天地浑沌如鸡子，盘古生其中。万八千岁，天地开辟，阳清为天，阴浊为地，盘古在其中，一日九变；神于天，圣于地，天日高一丈，地日厚一丈，盘古日长一丈。如此万八千岁，天数极高，地数极深，盘古极长。”
很明显，在浑沌死前一万八千年，盘古出生了。这段时间，也许对应于光子退耦之前最后散射发生的不确定时间。
问题来了，到底是倏、忽两位老哥谋杀了老爸，还是盘古老弟为了开天辟地杀死了老爸？这是宇宙有史以来的第一个谜，又叫宇宙学第一奇案。
盘古同学比老爸和两位老哥都有名，所以很多人以为他是最老的神。在道教中，他的名字叫元始天尊。
盘古，根据我们的考证，应该还活着，因为我的同乡吴承恩同学在《西游记》里就记载了孙悟空见过元始天尊。
根据道教，元始天尊居住在玉清境内，天文学观测一直没有找到这个地方，相信盘古·元始天尊同学已经有了手机，只是公司既不是联通也不是电信，所以我们没有他的号码。
除了玉清，还有另外两清，分别是上清和太清，上清是灵宝天尊居住的地方，太清是道德天尊居住的地方。
灵宝天尊的尊号是上清高圣太上玉晨元皇大道君，和元始天尊不同，他既有父亲，也有母亲。他在母胎中待了三千七百年才出世。同样，宇宙学对他的来历没有什么研究。我估计他的出生在星系形成时期。
灵宝天尊是元始天尊的学生，学成之后，就占了三十六天的第二天。出生早的人有福气啊，不需要做博士后，就找到正式工作了。而且还“金童玉女各三十万侍卫。万神入拜，五德把符，上真侍晨，天皇抱图”。
我们认为，“上真侍晨”中的上真是中国四大美女之上的美女，应该是宇宙第一美女。有了超女，自然就有好男，所以天皇同学虽然没有太多事迹，但是世上第一个好男应该是无疑的。
盘古的另一位博士生是道德天尊同学，此人大名鼎鼎，是我的本家，即李耳同学。葛洪的《神仙传》说老子“先天地生”，看来也是在太阳系形成之前就出生的。后来春秋时代的老子，应该是道德天尊同学向耶稣同学学习，下凡创始道家以至道教。他在人间出生之前已经存在了，所以自称老子，老而为人子的意思。
老子住的地方也不俗，叫作太清，是宇宙中的第三别墅。既然他创立了道家，所以就成了飞仙之主，元始天尊和灵宝天尊养尊处优，将后来的神仙交给老子来管。虽然住在第三别墅有点憋气，权力还是可以平衡一下的。
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