在中世纪的欧洲,物质的宇宙可分为两部分:地上和世俗事件(无秩序和暂时的)和天上(结构化和永恒的)。这有点过分简化,但那时的人们认为地上和天上是由不同的规则所支配。
在天上的星星是固定且永恒的。运动的行星被认为是围绕着固定的地球旋转,太阳和月亮亦是如此。天上是有序的,可以通过几何来描述。
另一方面,地上要受到天气、疾病和冲突的折磨。这些事情的发生,没有人可以轻易地预测。诸如时间和季节等一些事情可以确定,但这些都是由规则的天上运动所确定的。
两件事改变了这种观点。
著名的哈勃太空望远镜
第一件是精确天文测量的崛起。随着天文学家认知的进步,人们逐渐认识到行星的运动并不简单、运动轨道也不是圆形的;恒星并不是固定与永恒的。甚至是地球也被发现原来只是另一颗行星,而且她也像其他天体一样绕着太阳运动。
第二件是物理科学的兴起。牛顿运动定律让我们知道了地上的事物是如何运动的,并且随着化学、热力学和电磁学的发展,我们对地上的事情有了更进一步的了解。我们开始理解支配地上物理现象的的规则,随着时间的推移,我们发现同样的规则也适用于天上。
这导致了我们现代的宇宙观:支配物理现象的规则是普遍的。换言之,我们通过地上的实验所开发出的科学定律和理论可应用于整个宇宙。我们并不局限于天文学。
我们不是简单地观测天上而感到惊愕,我们可以把天文观测与地球物理的观测相结合,来真正地认识这个宇宙。星系、黑洞、超新星、行星,我们知道它们的存在,并且我们也知道它们是什么。我们可以证明。
六大基本科学方程
下面就是证明这宇宙的六大基本科学方程:
1. 质量和能量是紧密联系的。
2. 万有引力。
3. 你所看到的取决于你的立场。
4. 磁性,这是怎么一回事?
5. 隐秘的黑洞。
6. 世界趋于无序。
为理解宇宙,理解这些规则大有裨益。所以接下来,我们将逐一探讨这些方程。它们描述了什么,它们有什么含义,它们告诉我们关于宇宙的什么。
我们将从第一个开始,这是爱因斯坦最著名的方程。它改变了世界政治格局,而且也让我们真正地理解了恒星。下篇文章我们再详细介绍。
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