人类知道的太多了：热门宇宙问题答案清单（天文版What if脑洞杰作。《流浪地球2》科学顾问苟利军翻译推荐、卡洛·罗韦利盛赞） pdf 下载 txt 阿里云 lit rtf azw3 免费

人类总是问题多多：关于宇宙，关于地球，关于时间和空间，也关于我们自己。

我敢保证，以下问题里你至少曾经想过一个：

（当你犯了错误时）能让时间倒流吗？

（当你看了科幻电影时）外星人到底在哪里？

（当你不想上班/上学时）能不能有另一个我代替？

（当你不得不出远门时）为什么不能瞬间传送？

（当你怀疑人生时）我们生活在模拟世界中吗？

（当你担心世界末日时）会有小行星撞击地球吗，以及我们能移民到火星吗？……

问题总是问不完，但感谢各位科学家的努力，我们人类其实已经知道很多了！

包括但不限于以上的热门宇宙问题，你都能在这本书中找到答案，那种列出各种可能性的、脑洞大开的、充满搞笑漫画的、由物理学教授回答的答案。你也能在这些问题和答案中发现一些看似不可能的可能性和看似不合理的合理性，而它们都只是宇宙的基本规律而已。

如果我们的宇宙是一种产品，那这本书就是产品说明书上的“热门问题与解答清单”，适合每一个正在体验该产品的人类。

经常被问到的引言 

为什么我不能回到过去？

为什么还没有外星人来拜访我们？或者他们已经拜访过了？

还有另外一个你吗？ 

人类还能生存多久？ 

如果我被吸进黑洞怎么办？

为什么我们不能瞬间传送？ 

别处还有另一个地球吗？ 

是什么阻止我们星际旅行？ 

会有一颗小行星撞击地球并杀死我们所有人吗？

人类可以被预测吗？

宇宙从何而来？ 

时间会停止吗？ 

来世有可能存在吗？ 

我们生活在计算机模拟中吗？ 

为什么E=mc^2？ 

宇宙的中心在哪里？ 

我们能把火星变成地球吗？ 

我们能建一个曲率引擎吗？ 

太阳什么时候会爆炸？ 

我们为什么要问问题？ 

致谢 

译后记

豪尔赫·陈（Jorge Cham）

巴拿马籍华人，斯坦福大学机械工程博士，曾任加州理工大学研究员，研究如何用机器人技术为病患修复神经。研究生在读期间，他开始创作《博士不好当》（PhD Comics），以漫画的方式记录科学青年的生活。这一作品在网络上快速走红，《科学》《纽约时报》等媒体对他的作品也有极高评价，陈就此成为炙手可热的网络漫画家。此后，他又与人一起创办了科学视频品牌PhDTV。目前，陈的工作重心已完全转移至科普和教育领域。

丹尼尔·怀特森（Daniel Whiteson）

加州大学尔湾分校教授，美国物理学会会员，粒子物理学家，他是可以使用欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机进行科学研究的科学家之一。怀特森十分热衷于科普，喜欢传播科学思维，擅长用深入浅出的方式，介绍尖端的物理概念。

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还有另外一个你吗？

如果在某个地方有一个你的复制品，那难道不奇怪吗？

某个人和你一样，有相同的喜好（香蕉）和厌恶的东西（桃子），同样的技能（制作令人惊叹的香蕉冰沙）和缺点（不会停止谈论香蕉冰沙），相同的记忆、幽默感和个性。得知这个人的存在，你会不会感到奇怪？你想见见他吗？

或者更奇怪的是，想象一个和你几乎一模一样，但稍微有一点儿不同的人。如果存在更好版本的你呢？也许他们可以做出更美味的水果冰沙，或者以更有意义的方式过他们的生活。或者，如果有一个不那么有才华的或者更加刻薄的你呢，就像邪恶分身那样？

这有可能吗？

这也许很难想象，但物理学家不能排除存在另一个你的可能性。事实上，物理学家认为不只是可能存在另一个你，而且是很有可能存在。这意味着，就在你阅读这篇文章的现在，可能会有另一个你穿着和你一样的衣服，摆着和你一样的姿势，在读着同一本书（嗯，也许是一个更有趣的版本）。

为了弄清楚这意味着什么，以及它的可能性有多大，让我们从“看看你有多特别”开始。

你的概率

乍一看，似乎不太可能有和你一模一样的人存在。毕竟，想象一下宇宙为了造就你而不得不发生的所有事情。

一颗超新星必须在气体和尘埃云附近爆炸，产生的激波导致气体发生引力坍缩，从而形成我们的太阳和太阳系。一小团尘埃（不到总质量的0.01％）必须聚集在一起，在离太阳恰到好处的距离形成一颗行星，这样水才不会结冰或变成蒸汽。生命必须开始，恐龙必须灭绝，人类必须进化，罗马帝国必须崩溃，你的祖先必须避开瘟疫。然后，你的父母必须见面，并且真的喜欢彼此；你的母亲必须在正确的时间排卵，带有你另一半基因的精子必须在与数十亿精子的冲刺中获胜。这样你才正好出生！

想想你在生活中做出的所有决定，这些决定让你成为现在的你。你曾经吃了很多香蕉，或者没吃。你遇到了一个重要的朋友，或者没遇到。那时你决定留在家里，否则就会被水果车碾过。不知何故，你发现了这本有关宇宙的荒唐的书，并决定读一读。这一切，从45亿年前开始的这一切，造就了此时此地你的存在。

这一切再次以完全相同的方式发生，从而创造另外一个你的可能性有多大？这似乎不太可能，对吧？

也许不是！让我们回顾所有造就你的随机事件、决定和时刻，并试着计算出这些概率有多大。

让我们从今天开始：从醒来到现在，你做了多少个决定？你可能决定起床、选择穿什么、选择早餐吃什么。所有这些决定，即使看起来很小，也能改变你的人生轨迹。例如，你选择印有香蕉图案的衬衫或领带，这可能意味着你未来的配偶是否会注意到你。我们假设你每分钟都会做出一两个可能改变人生的决定。这听起来很有压力，但如果你认同量子物理和混沌理论的话，这个数字应该大得多。假设每分钟只有几次决定，那么你一天就要做出数千个重要决定，一年大概做出100万个。如果你超过20岁，那么就是生活中2000万次以上的决定才造就了今天的你。

接下来，我们假设你所做的每个决定只有两种可能的结果——A或B，香蕉或桃子。说真的，选择还有更多。（你可看到现在一份平常的早午餐菜单上有多少种选择？）但我们还是简单点吧。要计算你因为这2000万个决定而成为现在自己的概率，你需要计算2的20000000 次方，写作2^20000000。

为什么？因为每一个决定都会让可能性的数量增加。如果你必须选择在床的哪一边起床（右或左）、早餐吃什么水果（香蕉或桃子），以及如何去上班（乘火车或公交车），那么你的一天中就会有2×2×2（或2^3）种做事的方式。你在左侧起床、吃了香蕉，然后坐公交车的概率是1/2^3，即1/8。

所以，如果你在生活中做出了2000万个“A或B”的决定，那就意味着你的生活可能有2^20000000 种不同的结果，这真是一个很大的数字。而我们才刚刚开始！

我们还必须把你出生的概率算进来，这是你父母做出一些决定的结果。如果我们将它们包括在内，就必须再增加4000万个决定（父母各2000万个）。加上你的4位祖父母，就再增加8000万个决定。还有曾祖父母？那就又增加1.6亿个决定。明白这是怎么回事了吗？每代人的祖先数量每翻一番，潜在影响你的决定就增加更多。人类在地球上已经存在了至少3万年，或者说大约1500代人。考虑到他们做出的所有决定，这个数字会更大。

实际上，这计算起来有点复杂。因为如果追溯到足够远，你的一些亲戚与其他亲戚有关系，就意味着同一个人可能会在你的家谱中出现两次。这是一个很尴尬的话题，也让运算变得更加困难。简单起见，我们假设你只受每代两个人的影响，也仍然有1500代人×2×2000万个决定=600亿个决定。产生现在的你的概率是2^60000000000分之一。

但为什么要到此为止？让我们把人类出现之前的历史，和可以追溯到小微生物的数十亿年进化考虑在内。地球上的生命大约始于35亿年前，如果你一定要绘制一张如此久远的家谱，那么它将主要由微生物和简单的植物构成。它们可能没有做出有意识的决定，但它们受到随机事件的影响：风吹的方式、阳光是否照耀、是否下雨，等等。让我们假设，你的微生物祖先每天至少会受到一个随机事件的影响，并且每个随机事件也有两种可能的结果（例如，一块石头有或者没有落在你的微生物祖先身上）。这意味着，我们必须在可能性上再增加1万亿（1000000000000）个决策事件。

现在，让我们从自己居住的“当地宇宙”一直追溯到45亿年前，太阳系形成之初。然后继续往前追寻那些包含构成你身体原子的恒星或行星，一路回到140亿年前的大爆炸。作为明显的低估，我们再次假设，这些日子的每一天都只发生一件可能影响你生活方向的重要事件。这意味着，在今天之前有大约1千万亿个决策事件，你存在的概率变成了大约1/2^1000000000000000。

可能性不大，但也不是不可能？

2^1000000000000000 这个数字非常大。试想一下，1后面有大约100万亿个0。这个数字太大了，我们的大脑甚至无法理解它。相比之下，整个可观测宇宙中只有2^265个粒子。要得到2^1000000000000000个粒子，你必须将整个可观测宇宙的大小平方大约30亿次。

当你妈妈说你是个小奇迹时，她不是在开玩笑！曾经存在过与你一模一样的人，或将来会存在的概率是1/2^1000000000000000，也就是几乎为零。如果你再存在一次，就等于掷了一个有2^1000000000000000个面的骰子，且很幸运地两次都得到同一个数字。你通常不想把房子押在这种赔率上。

那么物理学家怎么会认为可能存在另一个你呢？嗯，我们生活在一个奇怪的现实中，实际上有几种不同的方式可以让另一个你存在，包括一个你可以真正遇到他们的场景。（邪恶分身音乐响起：当——当——当当当……）

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如果你问物理学家一件事是否有可能，他们则会有不同的看法。物理学家会说，如果没有物理定律可以阻止这件事，它就有可能发生。

我们相信，一旦物理学家宣布时间旅行是可能的，工程师们总归会找到实现的办法，然后再把它交给软件开发人员，编写出一个应用程序（“Siri，别弄洒我的咖啡”）。

想要弄清楚物理学家是否认可时间旅行，首先我们要像物理学家一样思考时间。时间是一个很难被琢磨透的话题，让人们困惑了很长的…呃，时间。总的来说，物理学认为时间是允许宇宙发生变化的东西，它是把“过去”转变为“现在”的一种流动、运动和途径，时间是将一系列静止照片排序组织起来，再变成一部流畅的电影的方法。

很不幸，这就意味着我们不可能改变过去。违反因果定律等于让宇宙难以自洽'，这是物理学家的一大禁忌。

看到这儿你可能会想，如果分割时间线呢？把历史架空！我在电影《复仇者联盟》里就看到过！很遗憾，对布朗博士（和钢铁侠）来说，这也讲不通。当想法的产生本身也依赖于时间时，你怎么能做到换一条时间线或创造一条新的时间线呢？时间线本身就相当于变化，所以它们不能改变自己。虽然科学家们认真考虑过多重宇宙的概念，但可以在平行宇宙之间移动或选择其中的某一个是不太可能的。

所以，物理学认为你不能突然跳到另一个时间并改变一些事情的原因可太多了。这样一来，你试图操纵股市、物理学致富的梦想也就烟消云散了。

总之，物理学致富从来就不是什么现实的梦想。

以上两种可能性的非凡之处在于，它们可以在不违反物理定律的前提下实现时间旅行。只要不惦记着改变过去，你就可以在这个弯曲的时空中穿行，回到过去（或未来）。

不过事先声明，虫洞只会把你带到之前所处的同一个时空（你只是走了一个捷径，或者绕了一圈），所以即使你想改变过去，也无能为力。也许你真回到了早上8点，告诉当时的自己不要煮咖啡，但如果这样做了，你就会记得这件事，因为你们处在同一条时间线上。你煮了一杯难喝的咖啡，以及不记得有一个从未来穿越过来的自己曾经警告过你这件事，这两个事实意味着未来的你其实根本就没有回到过去。

编辑推荐

★第十四届“国家图书馆文津奖”获奖科普书《一想到还有95%的问题留给人类，我就放心了》的两位作者豪尔赫·陈、丹尼尔·怀特森又出新作：“如果这些问题你不想知道答案，我们就要担心了！”这本书是他们月下载量50万 的科学播客精华集结，原版火热售出15国版权，《出版人周刊》《今日物理》《柯克斯书评》等媒体好评如潮，《七堂极简物理课》作者卡洛·罗韦利赞赏推荐。

★关于宇宙，你想问的有很多，这本书收集了我们都想知道的问题：时光能倒流吗？外星人存在吗？我们能移居火星吗？被吸到黑洞里怎么办？宇宙的中心在哪里？世上有另一个我吗？会有来世吗？人类可以被预测吗？……关于这些热门问题，科学家们已经知道很多了，快看看还有什么你不知道！

★星际穿越、量子纠缠、多元宇宙、瞬间传送、曲率引擎……关于这些科幻小说和特效大片里时常出现的热门话题，物理学家们带着迄今zui前沿的科学成果与你一起讨论，开拓视野，已知答案中发现更多可能性！

★欧洲核子中心（CERN）的一线物理学家与斯坦福大学毕业的博士漫画家联合创作，国家天文台研究员苟利军老师参与翻译，用充满乐趣的语言和大开脑洞的漫画为你硬核科普，专业权威不打折扣。

媒体评论

轻松欢乐，但又严谨而充满智慧，只有豪尔赫和丹尼尔能达到这种巧妙的平衡。——《七堂极简物理课》作者 卡洛·罗韦利 Carol Rovelli

如同上一本书，这本新书的写作方式依旧保持了Phd Comics一贯诙谐幽默的风格，同时包含了趣味性和科学性……不需要你具备高深的数理基础，是一本人人都能读得懂也会爱读的书。——苟利军，国家天文台研究员，本书中文版译者之一

前言

每个人都有疑问。

这是人与生俱来的一部分。我们同属一个物种，却可能在很多问题上看法不一：政治观点、钟爱的球队、半夜12点吃墨西哥卷饼的绝佳去处。但有一件事让我们走到一起：求知的渴望。我们都好奇，在内心深处也都有同样的问题。

为什么我不能回到过去？宇宙某处有另一个版本的我吗？宇宙从何而来？人类还能在这个星球上存在多久？以及，谁会在半夜12 点吃墨西哥卷饼呢？

幸运的是，我们得到了答案。

过去几百年里，科学取得了惊人的进步。对于一些非常基本的宇宙问题，我们已经了解很多，当然也还有未解之谜（参见我们的上一本书《一想到还有95％的问题留给人类，我就放心了》）。不过，在理解宇宙这件事上，人类似乎正沿着正确的方向前进。进展如此之多，以至于我们觉得是时候把那些常提及

的问题汇集在一起，做一份轻松易读、充满漫画的答案清单了。

在这本书中，我们将探究一些深刻和现实的问题，它们关乎人类自己、关乎地球、关乎现实本身的本质。你可曾疑惑，为什么外星人没有造访过我们（假设他们确实没有）？你真的独一无二吗，还是说你只是外星人电子游戏中一个预先编程好的模拟角色？你睡不着时，是否思考过死后可有来生？这些问题的答案，都在你手上这本书里。

这本书的每个章节会论述一个常见的问题，但愿我们可以在这个过程中揭开奇妙宇宙中一些脑洞大开的真相。你可以把这本书当作下一次鸡尾酒会的“开胃菜”，或者短小却吸引人的马桶读物（谢天谢地，我们把每一章都写得很短）。

你可能会问，是什么让我们有资格回答这些问题。请放心，在给定的每一个话题上，我们有足够资格成为权威：我们有一个播客。

我们有一档命名低调、一周两更的音频节目《丹尼尔和豪尔赫解释宇宙》（Daniel and Jorge Explain the Universe），并在此讨论从微波到星系际现象，再到假设的基本粒子等各种话题。

正是回答听众的问题激发了我们撰写此书的灵感。对我们来说，回答听众提问是做播客令人兴奋的时刻之一。打开收件箱，读一则好奇听众深思熟虑过的提问，没有什么比这更能让我们开心一整天了。

我们确实收到了问题！这些提问者的年龄（9岁到99岁）、职业和所在地各不相同。一个来自德文郡的9岁孩子竟然对可观测宇宙提出一些非常棒的问题，你可能会对此感到诧异。

看来发问和求知欲就藏在我们心中。许多人会说，搞懂宇宙的本质和我们在其中的位置是他们活着的乐趣之一。当然，如果不能马上知道答案，或者答案终引发了更多的问题（就像本书中某些答案一样），这会让人感到沮丧，但是，提问本身也具有力量。

要知道，提出问题的前提是有可能找到答案，我们认为这是希望的表现。还有什么比我们终有一日可以解锁宇宙所有奥秘更让人满怀希望呢？

加入我们吧，追随人类同胞的好奇心，深入那些经常困扰他们的问题之中。这些问题的答案有时出乎你的意料，可能会挑战你的宇宙观；有时又是不完整的，让人备受煎熬，因为它们超出了人类认知的边界。

无论如何，你只需要记住，的乐趣存在于提问的过程之中。

好好享受吧！

附注：别忘了冲马桶。

书籍介绍

人类总是问题多多：关于宇宙，关于地球，关于时间和空间，也关于我们自己。

敢打保票，以下问题里你至少曾经想过一个：

（当你犯了错误时）能让时间倒流吗？

（当你看了科幻电影时）外星人到底在哪里？

（当你不想上班/上学时）能不能有另一个我代替？

（当你不得不出远门时）为什么不能瞬间传送？

（当你怀疑人生时）我们生活在模拟世界中吗？

（当你担心世界末日时）会有小行星撞击地球吗，以及我们能移民到火星吗？……

问题总是问不完，但感谢各位科学家的努力，我们人类其实已经知道很多了！

包括但不限于以上的热门宇宙问题，你都能在这本书中找到答案，那种列出各种可能性的、脑洞大开的、充满搞笑漫画的、由物理学教授回答的答案。你也能在这些问题和答案中发现一些看似不可能的可能性和看似不合理的合理性，而它们都只是宇宙的基本规律而已。

如果我们的宇宙是一种产品，那这本书就是产品说明书上的“热门问题与解答清单”，适合每一个正在体验该产品的人类。

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编辑推荐

★ 第十四届“国家图书馆文津奖”获奖科普书《一想到还有95%的问题留给人类，我就放心了》的两位作者豪尔赫·陈、丹尼尔·怀特森又出新作：“如果这些问题你不想知道答案，我们就要担心了！”这本书是他们月下载量50万+的科学播客精华集结，原版火热售出15国版权，《出版人周刊》《今日物理》《柯克斯书评》等媒体好评如潮，《七堂极简物理课》作者卡洛·罗韦利赞赏推荐。

★ 关于宇宙，你想问的有很多，这本书收集了我们都想知道的问题：时光能倒流吗？外星人存在吗？我们能移居火星吗？被吸到黑洞里怎么办？宇宙的中心在哪里？世上有另一个我吗？会有来世吗？人类可以被预测吗？……关于这些热门问题，科学家们已经知道很多了，快看看还有什么你不知道！

★ 星际穿越、量子纠缠、多元宇宙、瞬间传送、曲率引擎……关于这些科幻小说和特效大片里时常出现的热门话题，物理学家们带着迄今zui前沿的科学成果与你一起讨论，开拓视野，已知答案中发现更多可能性！

★ 欧洲核子中心（CERN）的一线物理学家与斯坦福大学毕业的博士漫画家联合创作，国家天文台研究员苟利军老师参与翻译，用充满乐趣的语言和大开脑洞的漫画为你硬核科普，专业权威不打折扣。

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专家与媒体推荐

★轻松欢乐，但又严谨而充满智慧，只有豪尔赫和丹尼尔能达到这种巧妙的平衡。——《七堂极简物理课》作者 卡洛·罗韦利 Carol Rovelli

★ 对宇宙奥秘的趣味介绍……作者的回答总是让人感到新鲜，书中漫画也充满乐趣。令人愉快和满足，一定不会让你失望。——《出版人周刊》Publishers Weekly

★ 两位作者用非学术性的语言和幽默感，讨论了关于宇宙和人类在其中所处位置的最新理论。搭配以科学为主题的漫画，本书既具有教育意义，又充满乐趣。——《今日物理》Physics Today

★ 简单地解释复杂的科学理论和概念……这本古怪而容易理解的书是一本有趣的读物。——《图书馆杂志》Library Journal

★ 两位作者的作品很好地融入了最近兴起的流行轻科普图书市场，用大量笑话、旁白和漫画介绍了本需进一步研究才能完全理解的概念。在少数生动的科学话题中，它带来扎实、基础的教育。——《柯克斯书评》Kirkus

★ 这些都是人类有史以来提出的最重大的问题，作者用机智、幽默、专业知识和谦逊的态度来回答这些问题……对想开始学习宇宙学的好奇者来说，这是极佳的、易于理解的资料。——《书目》杂志 Booklist