精选
无尽的前沿
2025-01-17
1，跨尺度的物理，物理为何有趣？
大自然是孕育我们的摇篮，大自然又是启蒙我们的大课堂。风雨，云雾、山川河流，日月星空、动物植物，所有的现象呈现在我们眼前，都在启发着我们。磁针的偏转、阳光的照耀、雷鸣电闪、放射性的存在、星球的旋转，我们发现，有一种隐藏的‘力’在控制着这个世界的运转，真正的万有引力！
星光灿烂，银河辽阔。
研究物理就是探索世界的本源，从现象到本质，从外在到内在。同化学、数学等学科一道，物理阐明的是物质世界的根本问题。化学有科学之母之称，应该说是物理学的一个分支。化学关注的是局域空间内物质的交换过程。而物理不仅涵盖了这个局域过程，更包含了极大和极小的尺度。微观世界的原子分子、凝聚态物理、天体物理，物质的构成，以及物质间相互作用的关系，这都是物理学所涵盖的内容。数学则是我们发明和创造的一种重要的描述和理解自然的工具，是指引和驾驭这些规律的重要引擎。
我们的望远镜在仰望遥远的星空，我们的飞船在驶向遥远星际的深处，我们一直在寻找宇宙的尽头。物质起源于哪里？物质存在的目的和意义又是什么？这些或许永远也没有答案，但这就是物理学的乐趣和探索的意义。在辐射和复合之间，在合成和分解之间，在具体和抽象之间，在理解和疑惑之间，物理学开启了物质世界的探索。
2，时光之舟，光速为何难以逾越？
光的本质是什么？光是一种实在的粒子，光又是一种能量子。电子也是一种实在的粒子，也是一种能量子。我们能够感受光，也能感受到电。遗憾的是，我们几乎从来没有看见过它们的真实模样。任何物质都是能量的载体，只不过形式不同而已。
光以光速奔驰。
光给我们带来了光明，也给我们带来了困惑。
相对论理论说，地球围绕太阳旋转，不仅仅是万有引力的存在，而是太阳周围本身的时空就是那样弯曲的。因此，地球才如此沿着那个圆形轨道运转。一个自然的问题接着是，是什么导致了时空弯曲?只有物质，只有太阳，才能导致时空弯曲。这个弯曲，不仅是空间被束缚和压缩了，时间也被束缚和压缩在里面。
为什么光是最快的？一个答案是，因为光子没有静止质量，因为光在真空中传播，没有阻尼。
坐在一个光子飞船上，看到另一个同方向行驶的光子飞船，你看到的那个光子飞船的速度是0还是光速？据说这是爱因斯坦在16岁的时候开始思考了这一问题。经过十年的思考，又基于完美的麦克斯韦方程，于1905年，他得出了在真空和惯性参考系下的一个重要结论：当与光子同方向行驶时，看到光子的速度依然为光速。并且，也根本不存在牛顿时空观下速度的叠加问题。因此，有人说，光速描述的是一个时空问题，是时间与空间合二为一的尺度，而不是单纯的距离长短。也就是说，我们所处的宇宙，所处的时空早已固化在那里，就向过山车和它的轨道，早早就固化在那里，不会改变。
固体中声速方程也同麦克斯韦方程一样，一旦材料确定，杨氏模量和密度确定，那么，固体中弹性波的传播速度就保持不变。这仿佛暗示材料中有一种超链接反应或响应。追根溯源，这就是材料中的机电耦合问题，机电耦合限制和约束了声波的速度。而真空中，光速的传播也就类似于此，光速被真空限制和约束了。
光速的时空尺度、人类寿命的尺度，如果我们无法超越光速，不能超越生命，我们如何知道宇宙的尽头和归宿？
3，生命的催生婆，生命为何是场奇迹？
物种的诞生，是一次奇妙之旅。因为我们不知道生命是如何被缔造出，她的源头在哪里。
物种的诞生是化学的、还是物理的？是有机的、还是无机的？
美妙的地球，诞生了生物、物种，诞生了我们人类。解剖和分解生物体，我们就变成了氢、氮、碳、钙、钠、钾……。生物无疑是份子的，也是化学的。然而，这些元素是通过什么方式和手段、如何粘结拼凑到一起的？又形成了组织、器官，具有了功能和用途，能够感知和动作，善于模仿和思考，赋予了智慧和创造？
有了架构材料，一定还要有外力，没有外力，如何将元素拼接在一起？虽然‘力不是维持物体运动的原因，’但，一定有一只神奇的手在撮合、在捏合。亿万年岁月的累积，我们难以想象会发生什么诱因和变化。就说地球上那煤炭、石油和天然气吧，它们究竟是怎么形成的？如果连这最简单的煤、石油如何的来历都说不清，你还能轻松地说明物种的起源吗？
空气、海洋、泥土孕育了我们，阳光普照了我们，风吹雨淋塑造了我们。各种元素在偶然与必然的过程中，化合与分解、聚散与离合、选择与重组，叠加与演化，形成了短链、长链，构成了薄膜、腔体、突触，形成了小分子、大分子，构成了酶、蛋白……，对光、对热有了反应……。
奥妙的自然，神奇的魔术，将所有的分子原子连接构造了我们。
生命的起源，难以想象。
如果有一天，你到达了火星，到达了土星，飞奔到了太阳系之外，而那里的星球上没有生命，你会有怎样的感受？
奇迹！亿万年的奇迹！地球的奇迹！
4，思考的人类，会有超人吗？
人类一思考，上帝就发笑。
就是这小小的人类，在自然生存中学会了观察，学会了交流与沟通，学会了思考与辨别，更学会了发现、发明与创造。为了适应生存，为了理解自然，人类开始了探索。
近千年、近百年的发展历程，人类在这个小小的星球上，又再造了一个属于人类自己的世界。
思考，无可阻挡的思考，不管谁笑不笑。
人类的阶梯，人类群星闪耀时:
哥白尼、第谷、高斯、惠更斯、波尔、法拉第……
定理、定律、公理、超越数、微积分……
傅里叶变换、拉氏变换、Z变换、小波变换、艾伦方差……
阿基米德定律、欧氏几何、非欧几何、牛顿力学、流体雷诺方程、爱因斯坦质能方程，达尔文进化论，沃森双螺旋结构……
近几百年来，人类世界的发展，超乎人类的想象。许许多多的发明，让人类对自己刮目相看。电的发现和使用是最为独特的，电将我们带入到通讯、动力和控制的时代，将电存储起来的电池更是了不起的产物。人类能够造出自己的光更是惊人的，如激光器。人类发现了半导体材料，制造出了集成电路和存储器，更是将通讯和互联网结合在一起。人没有翅膀，但飞机却让人飞上了天空。宇宙里，地球，是人类用火与电点燃星光的唯一星球。
近几年，科学的发展更是惊人，这些年热炒的人工智能AI技术成为研究的主流。超越人类的智能能否出现？AI就是机器，AI的智能能超越人类吗？AI 能够威胁到人类的生存吗？人类会毁灭在AI的手里吗？
某一天，若上帝再次光临地球，一撇之下，是否会惊叹人类的惊天之举！是谁在宇宙中播撒下智慧的种子，在这蓝色的星球上生根发芽？
人类的探索，始终在术与道上飞奔。术是手段，道是目标。
富兰克林的风筝，是一神奇的天线，将智慧之花，从天宇带到人间。
目标就在那里，前沿就在那里！
哲学，一门好奇的学问，一门发人深省的学问，能否再有惊人的思考和提问，启迪和引导人们走向更远。
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