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机器之心
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机器之心 第一章 技术的进化:指数级增长
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时间简史:时间正日益变慢
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构成宇宙的是故事,而非原子。
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——穆里尔·鲁凯泽
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宇宙究竟是一种伟大的机制,一种复杂的计算,一种精美的对称形式,一个巨大的意外,还是一种伟大的思想?
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——约翰·D·巴罗
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正如本书开始所述,我们会注意到时间本质的不寻常属性,这种属性对于我们向21世纪过渡起着关键作用。人类的故事也许起源于150亿年前,那时还不存在有意识的生命可以领略宇宙诞生的意义,但现在我们却可以回过头去仔细研究它的诞生过程。(从量子力学的角度来看,回顾过去可以这么说,如果宇宙未能进化出有意识的生命去理解它的存在,那么这种宇宙从一开始其实就没有存在过。)
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宇宙诞生的10–43秒之后,周边的环境冷却下来(大概有1034度),于是,一种独特的力量——重力逐步形成。1
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接下来的10–34秒(这也是一秒钟当中极其微小的一部分,不过其长度却超出10–43秒10亿倍)中并没有发生什么事,此刻的宇宙温度又低了一些(现在只有1029度),在这种环境下,物质以电子和夸克的形式存在。为了让一切保持平衡,反物质也应运而生了。这是一个“多事之秋”,新生力量迅速进化,当时已有三种力量:重力、强作用力2以及电弱力3。
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又过了10–10秒之后,电弱力分裂成电磁力和其他几种现代人耳熟能详的弱作用力。4
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10–5秒之后,情况变得复杂起来。温度已经下降到相对温和的一万亿度,夸克聚集起来构成了质子和中子。同样,反夸克构成了反质子。
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后来,这些物质微粒渐渐达到了平衡,但这一切究竟是如何发生的仍不得而知。至此,一切似乎都很顺利。但要是一切事物都处于平衡状态,那宇宙一定相当无趣。这样的话,生命就不会进化,我们也就可以得出这个结论——宇宙从一开始就没有存在过。
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在宇宙中,每100亿个反质子对应着100亿零一个质子。质子和反质子相互碰撞,从而产生了另外一种现象:光(光子)。因此,所有的反物质都被摧毁了,只留下物质统治着整个宇宙。(这也表明,让竞争对手占有哪怕一丁点优势都是危险的。)
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当然,如果当时反物质获胜的话,那么它们的子孙后代将把它们称为物质,而把物质称为反物质,因此,我们又得回到一切开始的地方(也许这才是当时的真实情况)。
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一秒钟之后(跟宇宙历史上的前期过程相比,一秒钟实在是很长的一段时间,因此,要注意时间框架正在呈指数型扩大),电子和正电子(也叫阳电子)追随着质子和反质子的步伐,同它们一样互相残杀,最后电子大获全胜。
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又过了一分钟,中子和质子结合成了氦、锂、重氢等质量更大的原子核。此时温度只有10亿度。
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大约30万年之后(此时的事物演变速度正极速放慢),平均温度只有3 000度,原子核规整了核外电子排布之后,第一批原子便诞生了。
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10亿年过后,这些原子构成了大片的云,渐渐盘旋上升,组成了各种星系。
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20亿年之后,这些星系里面的物质进一步合并组成了恒星,很多恒星都有自己的星系。
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30亿年后,一个普通星系中有一颗再普通不过的恒星,一颗围绕着这颗恒星运转的极其平凡的行星诞生了——我们称之为“地球”。
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