《宇宙通识课 从爱因斯坦到霍金》宇宙奥秘：物理学全景探索

电影《星际穿越》中，父亲在几十年后从外太空回来，看到躺在病床上白发苍苍的女儿时，我一直没想明白为什么父亲居然比女儿年轻这么多。直到看到这本书《宇宙通识课》，关于宇宙的奥秘被一位物理教授解释清楚了。

这本书的作者赵峥是北京师范大学物理系教授，长期从事广义相对论、黑洞和引力波的教学与研究工作。他在物理学界发表了100多篇科研论文，获得过科技进步奖。在B站中，他将难以理解的物理学用绘声绘色的方式讲给热爱物理的同学们，深受喜爱。这本书是赵峥教授根据16节宇宙通识课编写的。

打开书的首页，会感觉像误入三国，原来物理学中也有大战。

在17世纪，光的定义出现了两派，一派认为光是一种波，以笛卡尔为代表；另一派认为光是一种粒子，以牛顿为代表。最初，光是一种波在物理学界占据上风，统治了100多年。然而随着观察和实验的进展，这种说法逐渐被驳斥，牛顿的观点得到普遍认同。但这仍然不是最终结论，直到爱因斯坦的出现。他提出了光量子理论，证明了光不仅是波，还是粒子，最终对光做出了完美的定义。

电影《星际穿越》中的父亲在星际旅行前，女儿还是个孩子。可是当他回来时，他只是稍微老了一点，而女儿已经满头白发。这种现象可以用爱因斯坦提出的相对论来解释。在地球上，我们可以看作一个三维世界，由前后左右上下组成。但在外太空，是一个四维时空。在任何一个三维空间中，都会有一条与一个点平行的直线，因此轨迹会成为一条曲线。在四维空间中，欧几里德几何学不再适用，曲线的长度反而比直线短。这就是相对论的结论，也是为什么星际旅行回来后，其他人都比自己更老的原因。

爱因斯坦的另一个重要成果是广义相对论。宇宙并不是静止的，而是动态的。遥远的星系都存在红移，好像它们都在远离我们的银河系。包括我们的地球也呈现出一个动态膨胀的过程。地球是否会一直膨胀还是会在一定程度后收缩，目前并没有定论。但现阶段地球正处于持续膨胀状态。根据目前的膨胀速度估算，地球的爆炸可能需要500亿年。在这段时间内，我们可能会找到其他可以生存的地方，就像《星际穿越》中制造一个时空胶囊，在时机成熟后将我们运输到另一个适宜居住的星球。

爱因斯坦能够在宇宙探索中得出如此重要的结论，是因为他具备了自由的眼光，既能近距离观察，又能远距离看问题。正如杨振宁先生评价他的那句话："洛伦兹只有近距离的眼光，没有远距离的眼光，庞加莱只有原距离的眼光，没有近距离的眼光，只有爱因斯坦有自由的眼光，既能够近距离观察，又能够远距离地看一个问题，所以他成了相对论的创建者"。

宇宙散发着神秘的蓝色光芒，这要归功于伟大的物理学家们不断的研究和思考，给我们解释了关于宇宙的无数疑问。