《给忙碌者的天体物理学》笔记

本书作者是尼尔·德格拉斯·泰森（Neil deGrasse Tyson），生于1958年，美国家喻户晓的天体物理学家，科普作家。哈佛大学物理学学士，哥伦比亚大学天体物理学博士，普林斯顿大学博士后。美国自然博物馆海登天文馆馆长。

泰森有句名言:“这个宇宙根本没有义务让你理解。” 但他同时又强调宇宙观不应该只属于科学家，而应该属于所有人。这本《给忙碌者的天体物理学》就是写给普通人的天体科普书，泰森告诉我们，了解天体物理学，我们将收获一个宇宙学的视角，它让我们更谦虚，目光更长远，生活更自由。

一、科学家已经有很大把握说明我们生存的宇宙是怎么回事。

1.牛顿万有引力定律成功解释了天体运行，它证明物理定律不仅适用于地球，也适用于整个宇宙。

2. 19世纪科学家发现，每个化学元素的光谱都具有自己唯一的特征。科学家分析太阳光, 发现组成太阳的绝大部分元素也是地球上所有的元素。进而分析星星光谱，发现组成宇宙中其它星体的元素也地球上的元素并无二致。

3. 光是有速度的，所以物理学家观察几十亿光年外的物体，看到的就是他们几十亿年前的样子。这样我们就能够观测早期宇宙的样子。

结论:宇宙起源于一场大爆炸，这不是猜想，已经得到了科学证明。

二、万物源自十亿分之一的幸运

1.

宇宙爆炸——夸克/反夸克，电子/反电子——光子——夸克/反夸克，电子/反电子——光子……

宇宙爆炸后，产生大量夸克和电子，整个宇宙就像一锅夸克电子粥。夸克反夸克，电子反电子相遇湮灭，产生光子，光子在高温高压下又产生夸克和电子，如此循环。每十亿对夸克和反夸克中会产生一个幸存的夸克粒子，电子幸存的机率也一样是十亿分之一。幸存的夸克和电子形成了重子（质子和中子）。

2.

质子/反质子，中子反中子——光子——质子/反质子，中子反中子——光子……

质子反质子，中子反中子相遇湮灭产生光子，光子又再产生质子反质子。依然有十亿分之一的质子和中子幸存了下来。

3.随着宇宙膨胀，温度继续降低，质子中子结合形成原子核。

膨胀继续，温度进一步降低，电子被元子核捕获，形成原子。

原子在引力下聚集成恒星，恒星形成星系。

4. 在宇宙某个不起眼的地方有一颗恒星，恒星所在之处碰巧重元素较多，形成了大量气体。这颗恒星就是我们的太阳。

气体在引力作用下聚集成行星，这些行星中恰巧有一颗离太阳不远不近，允许液态水存在，这就是地球。

在众多机缘巧合下地球上出现了生命，生命进化，有了你和我。

结论: 万物都是宇宙大爆炸的幸存儿。人类更是奇迹，因为我们不仅幸存，还幸运地获得了回头理解我们这个宇宙的机会。