2015艺海丹青空间佳品+光明:‘’人生之路从这里开始【震撼与淡定】‘’.
艺海丹青
光明导言:
进入一个陌生的小区被保安拦住,被问了三个问题:
“你是谁?”
“你从哪里来?”
“你要到哪里去?”
面对这三个哲学上的终极问题,我陷入了深深的沉思……
现在可以不去思考面对,但并不代表这些问题不存在,只不过把思考、面对问题的时间向后拖延而已。
让我们先从一组图片开始吧:
这组图片一共42张,是一位美国科学家制作的。让我们借助现代科学的成就一起穿越时空,用自己的眼睛来感受一下关于宇宙、关于人,那些我们不曾了解的奥秘吧!
第一张图:【十亿光年】,十亿光年是一个什么概念呢?
光年:就是光走一年的距离,这是一个长度单位,而不是时间单位。
光速是现代科学公认的速度极限,每秒299792458米,相当于绕地球七圈半。
一年是31536000秒,乘出来就9454254955488000米,一光年约等于十万亿公里。
当我们看到十亿光年以外的星星时,映入我们眼帘的那束星光已经在茫茫宇宙间飞奔了十亿年。
换言之,我们现在看到的仅仅是它十亿年之前的样子!
此时此刻的它,究竟如何,我们只有再等待十亿年才能看到……
【10亿光年】十亿光年这样的数量级下观测宇宙,上面的每一个象素点所表现的事物都是无比古远的。
【1亿光年】现在我们把视野缩小 10 倍,宇宙看起来还是空空如也,“星”光点点。可是,那些点点斑斑的真的是星么?
【1000万光年】 把眼光再降低一个数量级,那些点点看起来依然象是星星
【100万光年】 近些,再近些。哇!什么呀,这么面熟?这就是你所说的“星星”么?是星星,一堆星星。我们管它叫银河系。
【10 万光年】 在 10 万光年这样的数量级下,我们就看见了整个的银河系。事实上,银河系的直径就是十万光年。真有哪位能发明一个跟光速一样快的飞船,从银河系的这边飞到对面来个大吊角,就要十万年的时间!哇塞,在这样漫长的旅程来看,人生不过朝生暮死,蜉蝣一般。但这只是对相对于银河系静止的观测者而言,船上的人员感受到的旅程其实只有数分钟。相对论呀,深了去了。
【1 万光年】 我们的太阳系位于银河系螺旋翼内侧的边缘,距离银河系中心大约 2.5 万光年。于是,我们把视野收回到 1 万光年的数量级,聚焦在银河系若干触角般螺旋翼中的一条上面。
【10光年】 一如既往的密密麻麻呀。
【1 光年】 等等,这个是什么?
【1 万亿公里】 再走近十倍依然雾气昭昭的一团,到底是什么嘛?
【 1000亿公里】 看出来了,是太阳系,翻山越岭的,不容易啊。
【100 亿公里】 放大十倍来观察以繁星为背景的太阳系。说是繁星,其实与太阳最近的恒星 -- 半人马座比邻星都是在 4.22 光年开外的。图中的亮点仅仅只是背景上离得八丈远的星星呢,并不是太阳系的一部分。
【10亿公里】 数数看,下图里被蓝框子圈上的是谁的轨道。
【1亿公里】 一亿公里的时候,地球在那里?
【1000万公里】 可以看到了,地球,月球 呵呵
【100万公里】 这个是什么?
【10万公里】 啊,地球! Home , Sweet home 。
【1万公里】 怎么会这么巧涅?从 10 亿光年一路看下来正对着的竟是美国。用一万公里的视野看地球。 Google Earth 也能有这种效果,起始时对着的也是美国 ^_^ (不用奇怪了,这套图片本身就是老美拍的!)
【1000 公里】 经常玩 Google Earth 的朋友都看的出来吧,这是北美五大湖区中的密歇根湖,框住的城市就是芝加哥。
【100 公里】 芝加哥鸟瞰。由此开始了我们人类所能够理解的数量级,开始了我们熟悉的世界。深呼吸 ...
【10 公里】 密密麻麻,(为什么又要说密密麻麻?)。房屋,湖边的房屋。小二,上瓶啤酒,哥几个先喝着 ^_^
【1 公里】 有一所房子,面朝大海,春暖花开 ...
【100 米】 看!草地上这是什么呀,一坨?
【10米】 原来是一傻哥们睡得正香 .... 挺惬意的嘛
【1米】 醒醒嘿,都被偷窥啦还不知道呐
【0.1 米】 一米的十分之一,我们手所能把握的尺度。相信人类所接触的大部分物体都是在这样一个数量级的。看看你的周围,键盘、鼠标、手机、杯子、碗 ......仔细一看这哥们手上的毛还挺重的,纯爷们!
【1 厘米】 这是手上的皱纹细部。兴许你放大了还没他细皮嫩肉呢。做好准备,我们即将进入另一个陌生的领域 -- 微观世界
【100 微米】 依稀可见皮肤的组织结构。
【10 微米】 一个细胞的数量级就是 10 微米,当然这只是一般来说。插句话,世界上最大的细胞是鸵鸟蛋,它是一个单独的卵细胞,数量级是分米级的,厉害吧。
【1 微米】 疑似生物课上学过的细胞核膜,细部。
【0.1 微米】一看这么高度螺旋的结构就知道是染色体了。底下的洋文说:但凡人类的细胞,里面都会有 23对染色体
【100 埃】 埃是一种长度单位,指 10 的 -8 次方米。看到这个规则的等距双螺旋结构,我想你一定知道这种物质就叫做脱氧核糖核酸,也就是常说的 DNA 。分子结构清晰可见。
【1 纳米】 现在为材料科学炒得火热的纳米技术,就是说很多物质精细到纳米级后将表现出很多在常规数量级上所表现不出的性质来。在纳米这样的数量级下,我们连原子都可以数清了。
【1 埃】 原子是由原子核和电子组成的。这个是密布的电子云,我们能看到原子核外的电子云比较浓。
【10 皮米】 原子核外围的浓密电子云。仿佛又回到了浩瀚无边的宇宙。这样来看每个原子都像是个小宇宙,我们的世界就这样的周而复始着,不寒而栗,不寒而栗,不寒而栗......
【1 皮米】 穿过最浓的电子云,发现更近核的地方反倒清净。中间的就是原子核
【0.1 皮米】 走近点,这就是传说中的原子核了。10的-12 次方米叫做一皮米。在 0.1 皮米的数量级下看原子核就可以看出很多个球球来,它们是带正电的质子和不带电的中子。
【10 飞米】 原子核的特写。
【1 飞米】 质子(也可能是中子)的细部,乱七八糟一大片。未知的结构,未知的领域,那里属于上帝。
【0.1 飞米】 无语。翻译出图片下面的洋文作为收场吧,他说:一旦我们进入下一个层次,我们将会看到什么,我们又将会知道什么?
这组从宏观到微观42张照片,给我们迅速勾画出了这个宇宙的物质世界图景。
可是......
我们真的通过这一组图片就可以认识宇宙和人生的真相了吗?
首先假设我们用这位美国科学家的显微照相机,拍出整个宇宙(十亿光年尺度)中每一点的显微照片(0.1飞米)
然后再把这些照片拼接起来,不就可以得到整个宇宙的拼图了吗?
我们简单估算下这个10亿光年的整个宇宙的照片要拍多少张:大约需要拍10的41次方(约10的25次方米 除以 10的-16次方米)张0.1飞米的照片。
10的41次方=10亿亿亿亿亿!OMG,这已经远远超出我的想象了......
光线传播是需要时间的,距离除以光速就是光传播需要的时间,于是,我们可以计算出:
我们所见到的太阳是8分钟之前的太阳,见到的月亮是1.3秒之前的月亮,见到一英里以外的建筑是5微秒之前的存在,即使你在我一米之外,我见到的也是3纳秒以前的你。
眼见真的为实吗?我们所眼见的都是过去!
也就是说,即便存在这样一台显微照相机可以在某一时刻为整个宇宙拍张“全家福”的照片,由于不同天体到我们距离的不同,这些照片上不同星体的实际形象和位置实际上属于的时间是:从拍照时刻起 到 十亿年前 不同年代。
因此我们辛辛苦苦用这样的方法得到整个宇宙的拼图,是一张不同年代时间照片的拼图!
OMG,立体拼图,好像要挑战一下我们的空间想象力......
这部分的脑力拼图还是留给有兴趣的三维立体拼图高手来完成吧。
为了说明人眼的限制,我们来看一下这张由现代科学家所绘制的电磁光谱的图 表(见下图)。
而人眼看不到可见光之外的包括红外线、紫外线等等所有波长的一切!
人类可以看到的色彩世界其实只是自然界色彩的极小一部分。
与我们同样生活在地球上的其他一些动物感官的有效感知范围远就比人类更宽,比如,蝙蝠、海豚、狗、猫等。当一些大的自然灾害即将来临时,人类还茫然不知,很多动物却可以感知到而提前避难。最近比较有名的例子就是印度洋海啸事件中的大象,在海啸来临之前,拼命地向高处狂奔从而使得其主人也幸免于难。
********************************关于视觉-如何看****************************
从出生开始,五官就是人类认识世界的唯一依靠的设备。
然而,通过对感官知觉的科学研究,却发现了有关“外在世界”的不同事实,这些发现,揭露了关于物质世界的一个非常重要的秘密:究竟我们怎样看东西呢?
视觉感知是按这样的步骤进行的:当眼睛看物体时,实际上是物体发出光线(物体本身发的光或者物体反射的光线)穿过眼睛的晶状体,折射、聚焦在视网膜后部,激发出电化学脉冲信号,再经过神经纤维传到脑后的视觉中心。