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很多人依然认为，对事实与逻辑表现出热情是一种令人尴尬或至少令人感觉奇怪的行为。反智、反科学的一个源头也许是一种憎恨，是对认为能够把握世界轨迹的人狂妄自大行为的憎恨。一些潜意识里认为我们没有权力肩负巨大智力挑战的人认为，那些力量属于凌驾于我们能够掌握的事物之上的领域。这种奇怪的反自我、反进步的趋向在广场和地方俱乐部中时有可闻。
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于某些个体而言，认为人类可以解读世界这一观念是一种乐观主义的源泉，它会导向对更好的理解力与影响力的领会。然而于其他人而言，技艺精湛、学术渊深的学术权威与科学本身却是恐惧之源。人们根据如下标准为自我划分种类，一类是有能力从事科学工作、评价科学结论的人，另一类是在科学思想面前感到被冷落与无力，因此把这种追求真理的努力视为狂妄自大行为的人。
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很多人都希望得到承认并体验到归属感。每个个体都要面对的问题是：在这个世界上，科学与宗教谁更有控制力？在哪个领域你能找到被信任、被理解以及舒适的感觉？你选择信仰，还是选择为自己找到事物答案的人们，或至少信任选择这么做的人们？人们需要的答案与引导是现在的科学所不能提供的。
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科学已经告诉了我们很多有关宇宙由什么构建，以及宇宙如何运作的知识。当科学家把所有已知事物放在一起时，他们在漫漫时间长河中积累下来的那些图景竟然出人意料地吻合在一起。科学理念导向正确的预测。所以，一些人选择相信学术权威，而另一些人在悠长的生命中意识到了一些科学课程的重要性。
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当探索那些我们尚不能立即进入的领域时，我们同时也在不断地超越人类直觉，然而我们还没有发现“世界以人类为中心”的科学事实。在意识到（以科学的观点来看）我们只是在一个随机运作的宇宙中，于随机尺度、随机位置上出现的事物集合中的一员时，哥白尼式的革命会周而复始地出现。
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人类的好奇心与满足这种求知若渴的欲望而进行探究的能力，使人类变得极为特别。人类是一个天生会提出问题并系统性地、抽丝剥茧一般寻求答案的物种。人们质疑。互动、交流、提出假说和抽象理论；在这一切的基础上，人们最终得到对自己所处之地以及宇宙更深刻的理解。
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这并不意味着科学要回答一切问题。认为科学可以解决人类的一切问题，那你就大错特错了。然而这却意味着，科学工作曾经是，将来也是一份有价值的追求。我们还不知道所有问题的答案。然而，倾心于科学的人们，不论他们是否具有宗教信仰，都试图叩响天堂之门，寻求一切未知的答案 。本书第二部分将要介绍他们迄今为止已经找到了什么，以及目前科学领域的前沿是什么。
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叩响天堂之门：宇宙探索的历程 [:1700950058]
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叩响天堂之门：宇宙探索的历程
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即便古希腊哲学家德谟克里特在2500年之前就发现了原子，走上了正确道路的开端，然而并没有人正确地猜测到物质真正的组分是什么。某些应用在小尺度上的物理理论太过于反直观，如果没有实验结果迫使科学家接受它们全新而令人惊惶的假设，哪怕是最有创造性、头脑最开放的人都不能想象出它们的样子。当20世纪的科学家拥有了探测原子尺度上的事物的技术时，他们屡次发现物质的内部结构与理论的预期相悖。以事实碎片拼合出假设的方式，其魔幻程度超越了我们在任何舞台剧中之所见。
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对于现今粒子物理学家所研究的极小尺度上所发生的事情，任何人都很难描绘出一幅准确的视觉图像。构成我们称为物质的那些材料的基本组分，与我们直接从感官获得的经验大不相同，这些组分在我们不熟悉的物理规律支配下运作。随着尺度的减小，支配物质的性质看起来如此不同，以至于它们看似分属完全不同的宇宙的一部分。
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在不熟悉不同组分的前提下，试图理解陌生的物质内部结构而产生的很多概念混淆，在各种理论得以最便利地应用的不同尺度范围之内出现。为了更全面地理解物理世界，我们需要知道存在什么，还需要对这些被各种理论所描述的尺度有一些基本的概念。稍后我们将探索与空间相关的不同尺度，这是我们的一个终极前沿。本章将首次看向物质的内部，从我们熟悉的尺度出发，终结于物质的内景——这是另一个终极前沿。从我们日常涉及的尺度到某个原子的内部（量子力学在此必不可少），到普朗克长度（Planck scale，这个长度上引力与其他已知力的强度相似），我们将要探索已知事物以及它们如何彼此结合在一起。让我们来浏览一下物质内部结构的迷人风景吧，这些风景是物理学家与其他领域的学者在漫漫时间长河中积累下的心血结晶。
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从人类到宇宙
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我们的旅程始于人类尺度，即我们日常所见、所及的尺度。粗略地说，1米是衡量人体的尺度：婴儿的尺度大约是它的1/2，而成人的尺度大约是它的1.5～2倍。如果选取银河系尺度的1/100或者蚂蚁腿的长度作为我们日常测量的基本尺度，那才是怪事呢！
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虽然如此，任何根据特定人类个体来定义的标准物理单位都不会是普适的，因为度量衡必须是人们共同理解、共同支持的。[18] 所以1791年，法国科学院制定了一个统一标准。1米被定义为半周期为一秒的单摆摆长，或者沿着地球子午线1/4圆长度（即赤道到北极的长度）的一千万分之一。
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两种定义都与我们人类不大相关。法国人只是想找到一个客观的测量标准，使人们一致同意并且能够方便地应用。他们更倾向于采用两条定义中的后者，以排除由于地表各处引力[19] 的不同而产生的微小误差。
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这种定义太过随意。它的提出者希望使1米的测量变得清晰、标准，每个人都认可它的定义，然而一千万分之一这个数字与这个理念并不相符。按照法国人的定义，度量衡应该是某种可以舒适地握在手里的东西。
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大多数人的身高都可以被近似为两米，然而没有人会认可可以被近似为3米甚至10米。1米是一个人的尺度，我们对这个尺度上的事物情有独钟，至少在这个范围内我们有能力观察它们并作出反应（我们会对数米长的鳄鱼敬而远之）。我们理解这个尺度上适用的物理规则，因为我们在日常生活中不断见证着它们的发生。我们的直觉建立在一生中对物体、人类与动物的观察之上，它们的尺度可以合理地以米为单位来衡量。
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有时我感觉到，我们平时处理的尺度范围非常别扭。NBA运动员乔金·诺阿（Joakim Noah）是我堂亲的朋友，我和堂亲俩人总是乐此不疲地评论他的身高。我们总会盯着门框上记录着他随着年龄的增长身高发生变化的标记，屡屡惊叹他在篮球比赛中的“盖帽”。乔金的身高令人着迷。然而事实上，他的身高只比人类平均身高高出约15%，而且他身体的运动方式与任何其他人都基本一致。精确的比例也许有所不同，这有时会带来体力上的优越性，有时则不会。然而他的肌肉与骨骼所遵循的规则与你我的大致相同。