報名開啟 ∣聽Sheldon講宇宙誕生第一秒鐘的未解之謎

2021-01-08 澎湃新聞

原創 PUP China 普林斯頓讀書匯

Editor's Note:

1919年，當廣義相對論在天文學上得到證實時，科學界對宇宙起源尚一無所知。即便是到了20世紀50年代，愛因斯坦也曾開玩笑說：「每個人都有自己的宇宙學，誰能說自己的理論是對的！」

如今，著名天體物理學家 Dan Hooper 在其名為 At the Edge of Time (時光之刃) 的新書中解釋道：「當下，大爆炸理論已被普遍接受，但仍有許多問題令人深感困惑，比如在宇宙形成最初的數億萬分之一秒裡究竟發生了什麼？暗物質與暗能量到底是什麼？為什麼宇宙中的物質遠遠多過反物質？等。」

4月23日晚，「普林斯頓共讀會」 線上直播活動將首次開啟。我們將邀請科學松鼠會的 Sheldon 李劍龍，用淺顯幽默的講解，為大家介紹 Dan Hooper 這本試圖去解析這些謎團的前沿力作。

世界讀書日之夜，請與我們一起仰望星空！

活動報名通道現已正式開啟，長按下圖掃描二維碼即可完成報名！

活動詳情：

活動主題：宇宙誕生第一秒鐘的未解之謎

活動時間：4月23日（周四） 19:30 – 20:30

活動平臺：入群後獲得

交流書目：

At the Edge of Time:

Exploring the Mysteries of Our Universe’s First Seconds

時光之刃：探索宇宙誕生之初的未解之謎

點擊「閱讀原文」以限時活動價格購買本書現貨

作者: Dan Hooper

出版時間: 2019.11.5

ISBN: 9780691183565

精裝，248頁

Hooper 在他的新書中指出，目前困擾宇宙學家的四大基本難題中，最主要的一個是暗物質和暗能量的雙謎團，它們從未被直接觀測到，但卻佔據了宇宙所有物質和能量中的95%。

Hooper 認為，我們對暗物質的認識類似於19世紀50年代的時候對空氣的認識，即我們知道它的存在，但不知道它是由什麼構成的。類似地，天文學家可以根據暗物質對我們所看到的物體產生的引力影響來推斷暗物質的存在。但是暗物質並不與光相互作用，這就是為什麼我們稱之為「暗」，科學家們還不知道它到底由什麼組成。

暗能量則比暗物質更加神秘莫測，但引入暗能量的概念能更好地解釋現代宇宙學的最大謎題——宇宙的加速膨脹。

「我們真正能夠確定的是，現在的宇宙膨脹速度比過去要快。但是根據愛因斯坦的相對論，即宇宙中充滿了普通的物質或者是光，是無法解釋宇宙膨脹速度變快這一點的。」 Hooper 說：「要解釋宇宙或是空間隨著時間的推移而膨脹得越來越快這一點，需要引入新的概念，比如一種佔據空間的能量形式，這種能量不會隨著空間的擴大而被稀釋。」

這種能量形式就是科學家們所說的「暗能量」。

Hooper 認為，解決這些謎團以及其他謎團（包括宇宙中缺乏反物質）的答案，就在宇宙大爆炸後的瞬間裡。那段時間是宇宙膨脹的時段，宇宙膨脹的速度遠遠大於光速，而用時卻不超過十億分之一秒的十億分之一的十億分之一。

主講嘉賓：

李劍龍，理論物理學博士，中國科普作家協會會員，科學松鼠會成員，菠蘿科學獎策劃人，科學漫畫公眾號「sheldon42」創始人。李劍龍在得到APP開設有課程《給忙碌者的量子力學課》，並創辦了Sheldon科學漫畫工作室，以繪本、漫畫和動畫短片為載體，將前沿的科學知識融於有趣的小故事中，用淺顯幽默的方式，將這些知識表現出來。

活動流程：

主持人開場

嘉賓主題演講

- 問題一：科學家平時怎樣研究宇宙？

- 問題二：研究宇宙需要哪些準備？

- 問題三：早期宇宙分為哪幾個階段？

- 問題四：大爆炸後的第一秒發生了什麼？

線上自由討論

活動報名：掃描以下二維碼直接進入活動群，若提示人數已滿無法進入，請添加PUP小書童微信號：PUPChina_Official，發送暗號「423」進行申請。

PUP 作者簡介：

Dan Hooper

Dan Hooper 是費米國家加速器實驗室的高級科學家、芝加哥大學天文學與天體物理學的副教授。

PUP 作者訪談：

Q1

大爆炸後那麼短的時間內發生了什麼事，

這一點我們怎麼可能知道呢？

「我們在地球上重現了大爆炸的縮影。」

Hooper:

從大爆炸後的幾秒鐘到現在，我們有很多相關的觀測和測量數據可以參考，這些數據的收集讓我們有信心，相信我們對宇宙歷史的這一部分有著相當到位的理解。

但是，當我們要了解更久之前——去了解大爆炸後的最初幾秒——我們沒有任何直接的觀測可以依靠了。我們沒辦法觀測這個時間段內的事，反而是被迫通過在粒子加速器中再現大爆炸的條件去了解它。

Q2

我們能知道大爆炸之前發生了什麼嗎？

或者說，在大爆炸之前世界存在嗎？

「沒有『大爆炸之前』這一說法，但30年後，答案可能有所不同。」

Hooper:

傳統上對宇宙的理解是，大爆炸之前是沒有東西存在的。問大爆炸之前發生了什麼，就像問北極以北的地方是什麼一樣——這些是沒有意義的指向。

在傳統的大爆炸框架中，時間和空間是伴隨著大爆炸而存在的——它們以前並不存在。也就是說，我們對早期的宇宙知之甚少，所以我認為我們應該對此保持開放的心態。如果30年後的宇宙學家對這類問題的回答與我們今天的回答完全不同，我完全不會感到驚訝。

Q3

我們能預測到宇宙的終結嗎？

「能，但我們不能保證這些預測完全準確。」

Hooper:

根據我們目前的理解，宇宙似乎將永遠膨脹著。

隨著時間的推移，宇宙將變得密度更低、更寒冷。

最終，任何可用的能量都將被耗盡，宇宙將變得越來越寒冷，越來越空虛——最後變成一片宇宙荒原。

活動信息：

活動主題：宇宙誕生第一秒鐘的未解之謎

活動時間：4月23日（周四） 19:30 – 21:00

掃描下圖二維碼直接進入活動群，若提示人數已滿無法進入，請添加PUP小書童微信號：PUPChina_Official，發送暗號「423」申請。

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文章已於修改閱讀原文

原標題：《報名開啟 ∣ 聽Sheldon講宇宙誕生第一秒鐘的未解之謎》

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