有哪些有意思的软件

不想聊太多大家耳熟能详的APP。像某东，某宝，某猫；某信，某博，某Q这些APP早已成为我们手机应用里常胜擂主的风向标。那我介绍一些有意思而且在某类场景下又比较有用的软件吧。

1、宇宙3D软件-微软太空望远镜

微软开发的桌面太空望远镜软件。用户可以观看太空各个星系、星球，也可以将任何地域的数据放大。微软表示要加入哈勃望远镜和多个环绕地球的望远镜，为用户提供更为准确的数据服务。当用户查看一个地域时，可以从不同的角度观看。硬件需求至少1GB内存，或Core 2 Duo 2G + 2GB内存，系统需求支持XP SP2和Windows Vista/Windows 7(推荐)。

推荐指数 ： 2、输入航班信息找到一起同行的旅客-Btrfly

Btrfly是一种新的服务，让旅客输入自己的航班信息，以找到同班飞行的旅客，并且交流。

如果你在等飞机时感觉无聊或孤单，Btrfly可以帮助你解决这个问题。Btrfly并不打算成为一款约会App，它的目的是帮助人们交到新的朋友，并且会涉及 旅游 方面的服务。的确，Btrfly是一个新型的连接方式，你可以输入自己的航班信息，找到同一机场，甚至同一航班的旅客，和他们沟通交流。

推荐指数 ：

3、歌曲识别软件-Shazam

Shazam是一款歌曲识别软件，可以识别你身边正在播放的任何音乐。用户可以通过Shazam快速识别电视广告上的音乐，可以通过手机的麦克风采样，大概只要采取十几秒的音源（歌曲样本），然后通过网络将音源的波段数据发送到Shazam公司的服务器内，经过快速分析识别，将得到这个音乐的相关信息，如曲名，主唱，专辑名，发行商等数据，传回Shazam软件内显示出来。

推荐指数 ： 4、通过玩 游戏 来养成你的习惯-Habitica

Habitica是一个帮助你改变生活习惯的 游戏 。他通过把你的所有任务(习惯，日常任务和待办事项) 转变成你需要打败的敌人来“ 游戏 化”你的生活。你做的越好，你在 游戏 进展得越顺利。如果你生活中除了差错，你的角色在 游戏 中也会退步。 游戏 里的奖惩措施能激励你完成任务，还有一个强大的互动社区给你完成任务的好建议，跟朋友竞赛，加入兴趣小组。Habitica能够帮助你达成目标，变得 健康 ，勤奋，快乐，支持中文。有安卓版和IOS版。

推荐指数 ：

5、移动音箱-AmpMe

AmpMe是能够将多个智能设备或蓝牙音箱同步到单个音频源的应用程序，它会在你的朋友的智能手机和平板电脑之间同步流媒体音乐，从而建立一个强大的扬声器和一种共享音乐体验。这个应用允许设备跨平台完美同步来同时播放同样的音乐，从而给人一种围绕着你和你朋友的强大的、分布式扬声器系统的效果。简单的来说，就是我们可以通过这个应用，让我们的手机联结起来同步播放歌曲。

推荐指数 ： 6、真假企业发票识别利器-报销吧App

报销吧App是一款神奇的带有发票识别功能的差旅报销软件，不仅可以一键真假发票OCR识别技术，还有着非常强大的融合预算控制功能，报销吧App基于企业信用进行先行垫付，支持企业月结，报销吧主打费用管理，支持代报销、费用控制、费用分摊、沟通和通知、出差比价、货币汇率、自定义消费类型等功能，是商务出差报销的人员的必备神器软件，工作跑业务，报销记录必备，牛逼的OCR发票识别技术不需要过多解释，自己体验试用了才知道！

推荐指数 ：

7、识花神器-形色App

每次 旅游 ，总会看见一些或美妙、或新奇的植物，感叹自然之美的同时，却并不知道这些花花草草叫什么名字，能不能自己养。用户只需用「形色」拍照上传一张植物，就可以在1~3秒内给出植物的名字和寓意。APP中有专家鉴定区、植物地图、赏花景点介绍、精选 美文 、植物社区、植物壁纸等多项功能，充分满足了植物爱好者们需求。

推荐指数 ：

我现在赶时间就简单写下。

读书软件

微信读书：读半个小时可以换1书币（现在规则变了），所以你可以免费读很多书，而且排班很简洁大方。

简书：可以发表自己喜欢的文章。而且潜伏了很多杂志出版社等的编辑，写得好花可以获得推荐甚至发表。

英语

海词：大学就开始在用了。不多说。

china daily 和BBC我用来看新闻，前者读起来要轻松些。

TED:用来看专业人知识的解读，那么多可以看ted的软件，为什么我要下载这个软件呢，因为可以调节中英字幕。

外交聊天

前四者需要外网链接。Hello pal 可以直接用，可以和不同国家的人聊天。

即刻和推搪比较文艺。可以找到很多小清新的东西。

Reflect Mirror Camera ：

给照片镜像特效、几十种不同的反射面可供选择。像海面、冰面、地板面、瓷砖地面、海滩地面等等反射面

（适用于 iOS 60+ 的 iPhone 和 iPad，大小 708 MB，售价 12 元。）

适用人群：土豪

Color Splash ：

它就能使一张照片的局部变成黑白，突出部位还原彩色，并且加以调色，使照片变得很屌就对了。

（Color Splash 适用于 iOS 70+ 的 iPhone，大小 269 MB，现冰点 1 元。）

适用人群：聚餐被情侣包围的单身狗、闺蜜都比你美的又爱自拍的妹子

秒玩：

这个app高能，就是网络上流行的各种爆红小 游戏 合集，有很多适合情侣之间一起pk的小 游戏 ，不说了，昨天输了我妹子一盘冰球，我要拖地去了。

适用人群：沉迷于玩 游戏 都快忘记自己有女票的直男们！觉醒吧！再这样下去分分钟变回单身狗我跟你说。

My Dressing ：

在 CLOTHES 一栏，咱可以把所有的「家当」都拍下来，然后轻松裁剪到衣橱中。还可以给衣物加上品牌、价钱等标签，以方便搭配时筛选。

适用人群：天天打开衣柜觉得自己没衣服穿的人

前方高能…

伪锁

这个app我也是醉了，它就是有各种骗人的解锁方式。当有人没经过你允许有意无意要打开你的微信来看，你又不好说什么时候，这个app可以设置启动微信后将自动跳出一些伪报错，你可以假装微信崩溃，可以假装来电成功夺回手机，甚至需要指纹才能解锁。

适用于 Android 30+ 设备，大小 22 MB，免费。

适用人群：受不了手机整天给人翻的人

Chordana Composer

一款自动作曲应用，你输入一小段旋律，选择一个风格，应用会据此自动生成一首完整的曲子。

Chordana Composer 支持 iOS 80+ 的 iPhone，大小 718 MB，售价 30 元。

适用人群：一年要过几百个纪念日但又不知道要送她什么的男同胞们。我们解放了，痛哭流涕中……

再来说说视频类的吧

都是我常用的几个，有些真是神器！！！

超级视频

1说起聚合类的视频app，就不得不提这个神器app，各大**在上映后用不了几天这个app上就可以看到，甚至有的国外大片，在国内还没上映之前，此神器中就有了国外原版(此处可能需要啃生肉)，比如之前的你的名字，神奇动物在哪里等等，看完后发现周围人依旧是满心期待着国内上映之时，心中只能一阵偷笑啊

2他上面的视频都可以缓存下来

3主页就是根据你的兴趣和最近观影推荐的影片 并且每个影片上有显示评分(虽说有的不准，但是也具备一定的参考性)

4最喜欢的一点来了！！！！！它看视频没有广告！没有广告！没有广告！对于如今无片不插的趋势来说，真是良心之作！

5页面简单美观，真是一用就离不开手

鲨鱼影视

1这也是一个强大的视频app，上面也会在**上映几天后更新上映的大片，热播电视剧动漫综艺微**这些很全，而且更新也快

2影片播放是分线路的！比如说速度与激情8 分HD高清韩版和HD高清中英，要是有喜欢韩语的童鞋可以选择看韩版

3视频也提供下载呀！

4！！！app内是内置的磁力搜索的功能的！！！很方便呀

5看视频无广告 但是页面有点丑丑的

哔哩哔哩

这个就不用多说啦，倒是想说的是用这个看TVB翡翠台听听粤语很不错呀，还有好多粤语动漫(好喜欢哆啦A梦) B站上看纪录片和一些外国综艺真的很方便

爱奇艺(这个也是长存于我手机中的)

1这个也是神器了！！！通过它你可以免费用会员资格看腾讯 优酷 芒果 爱奇艺 乐视 土豆 搜狐 还有其他各大视频端的影视，还能提供下载！！！简直了

2就是界面比较丑 而且进入的都是网页端，有点显不方便 但冲着享受各大会员的福利，也是值了

Ted

我想和大家说的是，Ted的评论有时候比演讲更能值得你深思，一个Ted能改变你的某些想法，真的值得看

网易云课堂

这个与网易公开课的区别在于，我个人认为这个更侧重技能性的课程，都是干货，相处之下我还是更喜欢看看这个

不分类，来一波，欢迎大家评论补充。

1、aTimeLogger: 时间管理用的，时间到底都去哪了，我是用来督促自己的，再一个有时间会困惑一天怎么过去了，我都干嘛了。

2、萝卜书摘：扫下你看的纸质书就可以变成电子版做笔记，还可以写随笔，配上美美的模板，文艺感十足。

3、moni:记账的，超级简单好用

4、Sleep Cycle：自然唤醒的闹钟——来自微博用户@浅笙阳光angel

6、drops：学语言的

8、motoday：日历日程与待办事项的完美结合

9、pro recorder:可以下载微博上的小视频

10、line deco：一个更换壁纸跟主题这类的App,都特别好看

11、开眼：有很多有趣有创意的小视频，每天零点推荐5个

12、poe：推荐给喜欢看诗的小伙伴

13、UberFacts - Free:英文软件，介绍一些冷门知识，很短只有几句话

14、Do right：是一个wideget插件，在里面设置你的邮箱和电话，然后通知中心拉下来就会显示你的邮箱和电话，如果手机丢了，就祈祷对方是个好人吧

15、ps play:修图的时候看色差如果电脑不是苹果，用这个同步手机可以看到修的偏差

16、airbrush：磨皮比facetune自然，当然也有比不上的功能，俩个加起来超赞

17、RD client：这是微软远程桌面的移动端App，特别适合随时需要远程pc处理问题的工作

18、forest：一款番茄工作类App 它在这里的种番茄就是种树，种树时间可调，种树期间不可滑手机，总之界面超级可爱

19、lnventory:记库存的，家里有啥囤货一目了然

Everything：速度最快的文件名搜索工具。这是我在Windows系统里用过的最好用、最优雅的免费软件，没有之一，而且支持中文。

Windows很少有软件只有不到2M但功能强大到无以复加的工具，这就是Everything，一个非常小巧的文件搜索软件。

你还在为找不到磁盘中的文件而困扰吗？还在为Windows自带的文件检索速度太慢而苦恼吗？不用担心，有了Everything，一切都能轻松搞定。它只有不到2M大，但作为一个快速检索的工具，它麻雀虽小五脏俱全，最重要的是它 比系统自带的搜索快很多 ，非常实用。

它不仅可以检索单个关键词，还能同时空格多个关键词来检索，特殊字符，文件后缀，也没问题，还能按文件名、修改时间等对检索结果排序。绝对是你在日积月累的电脑文件中翻照片、找文档的利器。

Everything建立数据库需要多长时间？

Everything搜索只基于文件名和文件夹名，所以创建数据库很快。一个刚安装完的Win10系统(约20,000份文件)，需要5秒钟。索引一百万份文件则需要一分钟。数据库的创建是在你搜索之前，因此，当你搜索时并不会占用太多时间。

Everything占用系统资源多吗？

不多，使用的系统资源非常少。一个刚安装完的Win0系统(约20,000份文件)需要占用3-5 M内存和不到1M的硬盘空间。一百万份文件大概需要45M内存和5 M硬盘空间。

Everything能监视文件系统更改吗？

是的，Everything能够在后台以很小的内存占用监视文件系统改变。文件和文件夹名称的改变会实时地反映到Everything数据库。当你每次搜索时，都是最新的结果。

官方中文版下载链接：>

杰米斯·哈萨比斯，Deep Mind创始人，AlphaGo（阿尔法狗）之父， 4岁开始下象棋，8岁时在棋盘上的成功促使他开始思考两个至今令他困扰的问题：第一，人脑是如何学会完成复杂任务的？第二，电脑能否做到这一点？17岁时，哈萨比斯就负责了经典模拟游戏《主题公园》的开发，并在1994年发布。

他随后读完了剑桥大学计算机科学学位，2005年进入伦敦大学学院，攻读神经科学博士学位，希望了解真正的大脑究竟是如何工作的，以此促进人工智能的发展。2014年他创办公司Deep Mind, 公司产品阿尔法狗在2016年大战围棋冠军李世石事件上一举成名。

AlphaGo（阿尔法狗）之父在剑桥大学历时45分钟的演讲：

非常感谢大家今天能够到场，今天，我将谈谈人工智能，以及DeepMind近期在做些什么，我把这场报告命名为“超越人类认知的极限”，我希望到了报告结束的时候，大家都清晰了解我想传达的思想。

1你真的知道什么是人工智能吗？

对于不知道DeepMind公司的朋友，我做个简单介绍，我们是在2010年于伦敦成立了这家公司，在2014年我们被谷歌收购，希望借此加快我们人工智能技术的脚步。我们的使命是什么呢？我们的首要使命便是解决人工智能问题；一旦这个问题解决了，理论上任何问题都可以被解决。这就是我们的两大使命了，听起来可能有点狡猾，但是我们真的相信，如果人工智能最基本的问题都解决了的话，没有什么问题是困难的。

那么我们准备怎样实现这个目标呢？DeepMind现在在努力制造世界上第一台通用学习机，大体上学习可以分为两类：一种就是直接从输入和经验中学习，没有既定的程序或者规则可循，系统需要从原始数据自己进行学习；第二种学习系统就是通用学习系统，指的是一种算法可以用于不同的任务和领域，甚至是一些从未见过的全新领域。大家肯定会问，系统是怎么做到这一点的？

其实，人脑就是一个非常明显的例子，这是可能的，关键在于如何通过大量的数据资源，寻找到最合适的解决方式和算法。我们把这种系统叫做通用人工智能，来区别于如今我们当前大部分人在用的仅在某一领域发挥特长的狭义人工智能，这种狭义人工智能在过去的40-50年非常流行。

IBM 发明的深蓝系统（Deep Blue）就是一个很好的狭义人工智能的例子，他在上世纪90年代末期曾打败了国际象棋冠军加里·卡斯帕罗夫（Gary Kasporov） 。如今，我们到了人工智能的新的转折点，我们有着更加先进、更加匹配的技术。

1997年5月，IBM与世界国际象棋冠军加里·卡斯帕罗夫对决。

2如何让机器听从人类的命令？

大家可能想问机器是如何听从人类的命令的，其实并不是机器或者算法本身，而是一群聪明的编程者智慧的结晶。他们与每一位国际象棋大师对话，汲取他们的经验，把其转化成代码和规则，组建了人类最强的象棋大师团队。但是这样的系统仅限于象棋，不能用于其他游戏。对于新的游戏，你需要重新开始编程。在某种程度上，这些技术仍然不够完美，并不是传统意义上的完全人工智能，其中所缺失的就是普适性和学习性。我们想通过“增强学习”来解决这一难题。在这里我解释一下增强学习，我相信很多人都了解这个算法。

首先，想像一下有一个主体，在AI领域我们称我们的人工智能系统为主体，它需要了解自己所处的环境，并尽力找出自己要达到的目的。这里的环境可以指真实事件，可以是机器人，也可以是虚拟世界，比如游戏环境；主体通过两种方式与周围环境接触；它先通过观察熟悉环境，我们起初通过视觉，也可以通过听觉、触觉等，我们也在发展多感觉的系统；

第二个任务，就是在此基础上，建模并找出最佳选择。这可能涉及到对未来的预期，想像，以及假设检验。这个主体经常处在真实环境中，当时间节点到了的时候，系统需要输出当前找到的最佳方案。这个方案可能或多或少会改变所处环境，从而进一步驱动观察的结果，并反馈给主体。

简单来说，这就是增强学习的原则，示意图虽然简单，但是其中却涉及了极其复杂的算法和原理。如果我们能够解决大部分问题，我们就能够搭建普适人工智能。这是因为两个主要原因：首先，从数学角度来讲，我的合伙人，一名博士，他搭建了一个系统叫‘AI-XI’，用这个模型，他证明了在计算机硬件条件和时间无限的情况下，搭建一个普适人工智能，需要的信息。另外，从生物角度来讲，动物和人类等，人类的大脑是多巴胺控制的，它在执行增强学习的行为。因此，不论是从数学的角度，还是生物的角度，增强学习是一个有效的解决人工智能问题的工具。

3为什么围棋是人工智能难解之谜？

接下来，我要主要讲讲我们最近的技术，那就是去年诞生的阿尔法狗；希望在座的大家了解这个游戏，并尝试玩玩，这是个非常棒的游戏。围棋使用方形格状棋盘及黑白二色圆形棋子进行对弈，棋盘上有纵横各19条直线将棋盘分成361个交叉点，棋子走在交叉点上，双方交替行棋，以围地多者为胜。围棋规则没有多复杂，我可以在五分钟之内教给大家。这张图展示的就是一局已结束，整个棋盘基本布满棋子，然后数一下你的棋子圈出的空间以及对方棋子圈出的空间，谁的空间大，谁就获胜。在图示的这场势均力敌的比赛中，白棋一格之差险胜。

白棋以一格之差险胜。

其实，了解这个游戏的最终目的非常难，因为它并不像象棋那样，有着直接明确的目标，在围棋里，完全是凭直觉的，甚至连如何决定游戏结束对于初学者来说，都很难。围棋是个历史悠久的游戏，有着3000多年的历史，起源于中国，在亚洲，围棋有着很深的文化意义。孔子还曾指出，围棋是每一个真正的学者都应该掌握的四大技能之一（琴棋书画），所以在亚洲围棋是种艺术，专家们都会玩。

如今，这个游戏更加流行，有4000万人在玩围棋，超过2000多个顶级棋手，如果你在4-5岁的时候就展示了围棋的天赋，这些小孩将会被选中，并进入特殊的专业围棋学校，在那里，学生从6岁起，每天花12个小时学习围棋，一周七天，天天如此。直到你成为这个领域的专家，才可以离开学校毕业。这些专家基本是投入人生全部的精力，去揣摩学习掌握这门技巧，我认为围棋也许是最优雅的一种游戏了。

像我说的那样，这个游戏只有两个非常简单的规则，而其复杂性却是难以想象的，一共有10170 （10的170次方） 种可能性，这个数字比整个宇宙中的原子数1080（10的80次方）都多的去了，是没有办法穷举出围棋所有的可能结果的。我们需要一种更加聪明的方法。你也许会问为什么计算机进行围棋的游戏会如此困难，1997年,IBM的人工智能DeepBlue（深蓝）打败了当时的象棋世界冠军GarryKasparov，围棋一直是人工智能领域的难解之谜。我们能否做出一个算法来与世界围棋冠军竞争呢？要做到这一点，有两个大的挑战：

一、搜索空间庞大（分支因数就有200），一个很好的例子，就是在围棋中，平均每一个棋子有两百个可能的位置，而象棋仅仅是20 围棋的分支因数远大于象棋。

二、比这个更难的是，几乎没有一个合适的评价函数来定义谁是赢家，赢了多少；这个评价函数对于该系统是至关重要的。而对于象棋来说，写一个评价函数是非常简单的，因为象棋不仅是个相对简单的游戏，而且是实体的，只用数一下双方的棋子，就能轻而易举得出结论了。你也可以通过其他指标来评价象棋，比如棋子移动性等。

所有的这些在围棋里都是不可能的，并不是所有的部分都一样，甚至一个小小部分的变动，会完全变化格局，所以每一个小的棋子都对棋局有着至关重要的影响。最难的部分是，我称象棋为毁灭性的游戏，游戏开始的时候，所有的棋子都在棋盘上了，随着游戏的进行，棋子被对方吃掉，棋子数目不断减少，游戏也变得越来越简单。相反，围棋是个建设性的游戏，开始的时候，棋盘是空的，慢慢的下棋双方把棋盘填满。

因此，如果你准备在中场判断一下当前形势，在象棋里，你只需看现在的棋盘，就能告诉你大致情况；在围棋里，你必须评估未来可能会发生什么，才能评估当前局势，所以相比较而言，围棋难得多。也有很多人试着将DeepBlue的技术应用在围棋上，但是结果并不理想，这些技术连一个专业的围棋手都打不赢，更别说世界冠军了。

所以大家就要问了，连电脑 *** 作起来都这么难，人类是怎样解决这个问题的？其实，人类是靠直觉的，而围棋一开始就是一个靠直觉而非计算的游戏。所以，如果你问一个象棋选手，为什么这步这样走，他会告诉你，这样走完之后，下一步和下下一步会怎样走，就可以达到什么样的目的。这样的计划，有时候也许不尽如人意，但是起码选手是有原因的。

然而围棋就不同了，如果你去问世界级的大师，为什么走这一步，他们经常回答你直觉告诉他这么走，这是真的，他们是没法描述其中的原因的。我们通过用加强学习的方式来提高人工神经网络算法，希望能够解决这一问题。我们试图通过深度神经网络模仿人类的这种直觉行为，在这里，需要训练两个神经网络，一种是决策网络，我们从网上下载了成百万的业余围棋游戏，通过监督学习，我们让阿尔法狗模拟人类下围棋的行为；我们从棋盘上任意选择一个落子点，训练系统去预测下一步人类将作出的决定；系统的输入是在那个特殊位置最有可能发生的前五或者前十的位置移动；这样，你只需看那5-10种可能性，而不用分析所有的200种可能性了。

一旦我们有了这个，我们对系统进行几百万次的训练，通过误差加强学习，对于赢了的情况，让系统意识到，下次出现类似的情形时，更有可能做相似的决定。相反，如果系统输了，那么下次再出现类似的情况，就不会选择这种走法。我们建立了自己的游戏数据库，通过百万次的游戏，对系统进行训练，得到第二种神经网络。选择不同的落子点，经过置信区间进行学习，选出能够赢的情况，这个几率介于0-1之间，0是根本不可能赢，1是百分之百赢。

通过把这两个神经网络结合起来（决策网络和数值网络），我们可以大致预估出当前的情况。这两个神经网络树，通过蒙特卡洛算法，把这种本来不能解决的问题，变得可以解决。我们网罗了大部分的围棋下法，然后和欧洲的围棋冠军比赛，结果是阿尔法狗赢了，那是我们的第一次突破，而且相关算法还被发表在《自然》科学杂志。

接下来，我们在韩国设立了100万美元的奖金，并在2016年3月，与世界围棋冠军李世石进行了对决。李世石先生是围棋界的传奇，在过去的10年里都被认为是最顶级的围棋专家。我们与他进行对决，发现他有非常多创新的玩法，有的时候阿尔法狗很难掌控。比赛开始之前，世界上每个人（包括他本人在内）都认为他一定会很轻松就打赢这五场比赛，但实际结果是我们的阿尔法狗以4:1获胜。围棋专家和人工智能领域的专家都称这具有划时代的意义。对于业界人员来说，之前根本没想到。

4棋局哪个关键区域被人类忽视了？

这对于我们来说也是一生仅有一次的偶然事件。这场比赛，全世界28亿人在关注，35000多篇关于此的报道。整个韩国那一周都在围绕这个话题。真是一件非常美妙的事情。对于我们而言，重要的不是阿尔法狗赢了这个比赛，而是了解分析他是如何赢的，这个系统有多强的创新能力。阿尔法狗不仅仅只是模仿其他人类选手的下法，他在不断创新。在这里举个例子 ，这是第二局里的一个情况，第37步，这一步是我整个比赛中最喜欢的一步。在这里，黑棋代表阿尔法狗，他将棋子落在了图中三角标出的位置。为什么这步这么关键呢为什么大家都被震惊到了。

图左：第二局里，第37步，黑棋的落子位置 图右：之前貌似陷入困境的两个棋子。

其实在围棋中有两条至关重要的分界线，从右数第三根线。如果在第三根线上移动棋子，意味着你将占领这个线右边的领域。而如果是在第四根线上落子，意味着你想向棋盘中部进军，潜在的，未来你会占棋盘上其他部分的领域，可能和你在第三根线上得到的领域相当。

所以在过去的3000多年里，人们认为在第三根线上落子和第四根线上落子有着相同的重要性。但是在这场游戏中，大家看到在这第37步中，阿尔法狗落子在了第五条线，进军棋局的中部区域。与第四根线相比，这根线离中部区域更近。这可能意味着，在几千年里，人们低估了棋局中部区域的重要性。

有趣的是，围棋就是一门艺术，是一种客观的艺术。我们坐在这里的每一个人，都可能因为心情好坏产生成千上百种的新想法，但并不意味着每一种想法都是好的。而阿尔法狗却是客观的，他的目标就是赢得游戏。

5阿尔法狗拿下李世石靠哪几个绝招？

大家看到在当前的棋局下，左下角那两个用三角标出的棋子看起来好像陷入了困难，而15步之后，这两个棋子的力量扩散到了棋局中心，一直延续到棋盘的右边，使得这第37步恰恰落在这里，成为一个获胜的决定性因素。在这一步上阿尔法狗非常具有创新性。我本人是一个很业余的棋手，让我们看看一位世界级专家Michael Redmond对这一步的评价。 Michael是一位9段选手（围棋最高段），就像是功夫中的黑段一样，他说：“这是非常令人震惊的一步，就像是一个错误的决定。”在实际模拟中，Michael其实一开始把棋子放在了另外一个地方，根本没想到阿尔法狗会走这一步。像这样的创新，在这个比赛中，阿尔法狗还有许多。在这里，我特别感谢李世石先生，其实在我们赢了前三局的时候，他下去了。

2016年3月阿尔法狗大战世界围棋冠军李世石，以4:1的总分战胜了人类。

那是三场非常艰难的比赛，尤其是第一场。因为我们需要不断训练我们的算法，阿尔法狗之前打赢了欧洲冠军，经过这场比赛，我们知道了欧洲冠军和世界冠军的差别。理论上来讲，我们的系统也进步了。但是当你训练这个系统的时候，我们不知道有多少是过度拟合的，因此，在第一局比赛结束之前，系统是不知道自己的统计结果的。所以，其实第一局，我们非常紧张，因为如果第一局输了，很有可能我们的算法存在巨大漏洞，有可能会连输五局。但是如果我们第一局赢了，证明我们的加权系统是对的。

不过，李世石先生在第四场的时候，回来了，也许压力缓解了许多，他做出了一步非常创新性的举动，我认为这是历史上的创新之举。这一步迷惑了阿尔法狗，使他的决策树进行了错误估计，一些中国的专家甚至称之为“神之一手”。通过这个例子，我们可以看到多少的哲理蕴含于围棋中。这些顶级专家，用尽必生的精力，去找出这种神之一手。其实，在这步里，阿尔法狗知道这是非常不寻常的一步，他当时估计李世石通过这步赢的可能性是0007%，阿尔法狗之前没有见过这样的落子方式，在那2分钟里，他需要重新搜索决策计算。我刚刚已经提到过这个游戏的影响：28亿人观看，35000相关文章的媒体报道，在西方网售的围棋被一抢而空，我听说MIT（美国麻省理工学院）还有其他很多高校，许多人新加入了围棋社。

第四局里，李世石第78步的创新之举。

我刚才谈到了直觉和创新，直觉是一种含蓄的表达，它是基于人类的经历和本能的一种思维形式，不需要精确计算。这一决策的准确性可以通过行为进行评判。在围棋里很简单，我们给系统输入棋子的位置，来评估其重要性。阿尔法狗就是在模拟人类这种直觉行为。创新，我认为就是在已有知识和经验的基础上，产生一种原始的，创新的观点。阿尔法狗很明显的示范了这两种能力。

6Master执白中盘胜柯洁，柯洁是否还有希望？

那么我们今天的主题是“超越人类认知的极限”，下一步应该是什么呢？从去年三月以来，我们一直在不断完善和改进阿尔法狗，大家肯定会问，既然我们已经是世界冠军了，还有什么可完善的？ 其实，我们认为阿尔法狗还不是完美的，还需要做更多的研究。

首先，我们想要继续研究刚才提到的和李世石的第四局的比赛，来填充知识的空白；这个问题其实已经被解决了，我们建立了一个新的阿尔法狗分系统，不同于主系统，这个分支系统是用来困惑主系统的。我们也优化了系统的行为，以前我们需要花至少3个月来训练系统，现在只需要一周时间。

第二，我们需要理解阿尔法狗所采取的决定，并对其进行解释；阿尔法狗这样做的原因是什么，是否符合人类的想法等等；我们通过对比人类大脑对于不同落子位置的反应以及阿尔法狗对于棋子位置的反应，以期找到一些新的知识；本质上就是想让系统更专业。我们在网络上与世界顶级的专家对决，一开始我们使用了一个假名（Master），在连胜之后被大家猜出是阿尔法狗。这些都是顶级的专家，我们至今已赢了60位大师了。如果你做个简单的贝叶斯分析，你会发现阿尔法狗赢不同对手的难易也不一样。而且，阿尔法狗也在不断自我创新，比如说图中右下角这个棋子（圆圈标处），落在第二根线里，以往我们并不认为这是个有效的位置。实际上，韩国有的团队预约了这些游戏，想研究其中新的意义和信息。

阿尔法狗自我创新，落在第二格线的旗子。

柯洁，既是中国的围棋冠军，也是目前的世界围棋冠军，他才19岁。他也在网上和阿尔法狗对决过，比赛之后他说人类已经研究围棋研究了几千年了，然而人工智能却告诉我们，我们甚至连其表皮都没揭开。他也说人类和人工智能的联合将会开创一个新纪元，将共同发现围棋的真谛。异曲同工，柯洁提到了围棋的真理，我们在这里谈的是科学的真理。

红遍网络的神秘棋手Master2017年1月3日在腾讯围棋对弈平台赢了柯洁。

Master执白中盘胜柯洁，Master就是AlphaGo的升级版。

那么围棋的新纪元是否真的到来了呢？围棋史上这样的划时代事件曾经发生过两次，第一次是发生在1600年左右的日本，20世纪30-40年代的日本，日本一位当时非常杰出的围棋高手吴清源提出了一个全新的关于围棋的理论，将围棋提升到了一个全新的境界。大家说如今，阿尔法狗带来的是围棋界的第三次变革。

5月23日，柯洁和alphago斗棋，柯洁是否还有希望？

7为什么人工智能“下围棋”强于“下象棋”？

我想解释一下，为什么人工智能在围棋界所作出的贡献，要远大于象棋界。如果我们看看当今的世界国际象棋冠军芒努斯·卡尔森，他其实和之前的世界冠军没什么大的区别，他们都很优秀，都很聪明。但为什么当人工智能出现的时候，他们可以远远超越人类？我认为其中的原因是，国际象棋更注重战术，而阿尔法狗更注重战略。如今世界顶级的国际象棋程序再不会犯技术性的错误，而在人类身上，不可能不犯错。

第二，国际象棋有着巨大的数据库，如果棋盘上少于9个棋子的时候，通过数学算法就可以计算出谁胜谁败了。计算机通过成千上万的迭代算法，就可以计算出来了。因此，当棋盘上少于九个棋子的时候，下象棋时人类是没有办法获胜的。

因此，国际象棋的算法已经近乎极致，我们没有办法再去提高它。然而围棋里的阿尔法狗，在不断创造新的想法，这些全新的想法，在和真人对决的时候，顶级的棋手也可以把其纳入到考虑的范畴，不断提高自己。

就如欧洲围棋冠军樊麾（第一位与阿尔法狗对阵的人类职业棋手）所说的那样，在和阿尔法狗对决的过程中，机器人不断创新的下法，也让人类不断跳出自己的思维局限，不断提高自己。大家都知道，经过专业围棋学校里30多年的磨练，他们的很多思维已经固化，机器人的创新想法能为其带来意想不到的灵感。我真的相信如果人类和机器人结合在一起，能创造出许多不可思议的事情。我们的天性和真正的潜力会被真正释放出来。

8阿尔法狗不为了赢取比赛又是为了什么？

就像是天文学家利用哈勃望远镜观察宇宙一样，利用阿尔法狗，围棋专家可以去探索他们的未知世界，探索围棋世界的奥秘。我们发明阿尔法狗，并不是为了赢取围棋比赛，我们是想为测试我们自己的人工智能算法搭建一个有效的平台，我们的最终目的是把这些算法应用到真实的世界中，为社会所服务。

当今世界面临的一个巨大挑战就是过量的信息和复杂的系统，我们怎么才能找到其中的规律和结构，从疾病到气候，我们需要解决不同领域的问题。这些领域十分复杂，对于这些问题，即使是最聪明的人类也无法解决的。

我认为人工智能是解决这些问题的一个潜在方式。在如今这个充斥着各种新技术的时代，人工智能必须在人类道德基准范围内被开发和利用。本来，技术是中性的，但是我们使用它的目的和使用它的范围，大大决定了其功能和性质，这必须是一个让人人受益的技术才行。

我自己的理想是通过自己的努力，让人工智能科学家或者人工智能助理和医药助理成为可能，通过该技术，我们可以真正加速技术的更新和进步。

“宇宙到底是什么样子”目前尚无定论。值得一提的是史蒂芬·霍金的观点比较让人容易接受：宇宙有限而无界，只不过比地球多了几维。比如，我们的地球就是有限而无界的。在地球上，无论从南极走到北极，还是从北极走到南极，你始终不可能找到地球的边界，但你不能由此认为地球是无限的。实际上，我们都知道地球是有限的。地球如此，宇宙亦是如此。

怎么理解宇宙比地球多了几维呢举个例子：一个小球沿地面滚动并掉进了一个小洞中，在我们看来，小球是存在的，它还在洞里面，因为我们人类是“三维”的；而对于一个动物来说，它得出的结论就会是：小球已经不存在了!它消失了。为什么会得出这样的结论呢因为它生活在“二维”世界里，对“三维”事件是无法清楚理解的。同样的道理，我们人类生活在“三维”世界里，对于比我们多几维的宇宙，也是很难理解清楚的。这也正是对于“宇宙是什么样子”这个问题无法解释清楚的原因。

1、均匀的宇宙

长期以来，人们相信地球是宇宙的中心。哥白尼把这个观点颠倒了过来，他认为太阳才是宇宙的中心。地球和其他行星都围绕着太阳转动，恒星则镶嵌在天球的最外层上。布鲁诺进一步认为，宇宙没有中心，恒星都是遥远的太阳。

无论是托勒密的地心说还是哥白尼的日心说，都认为宇宙是有限的。教会支持宇宙有限的论点。但是，布鲁诺居然敢说宇宙．是无限的，从而挑起了宇宙究竟有限还是无限的长期论战。这场论战并没有因为教会烧死布鲁诺而停止下来。主张宇宙有限的人说：“宇宙怎么可能是无限的呢”这个问题确实不容易说清楚。主张宇宙无限的人则反问：“宇宙怎么可能是有限的呢”这个问题同样也不好回答。

随着天文观测技术的发展，人们看到，确实像布鲁诺所说的那样，恒星是遥远的太阳。人们还进一步认识到，银河是由无数个太阳系组成的大星系，我们的太阳系处在银河系的边缘，围绕着银河系的中心旋转，转速大约每秒250千米，围绕银心转一圈约需25亿年。太阳系的直径充其量约1光年，而银河系的直径则高达10万光年。银河系由1000多亿颗恒星组成，太阳系在银河系中的地位，真像一粒砂子处在北京城中。后来又发现，我们的银河系还与其他银河系组成更大的星系团，星系团的直径约为107光年(1000万光年)。目前，望远镜观测距离已达100亿光年以上，在所见的范围内，有无数的星系团存在，这些星系团不再组成更大的团，而是均匀各向同性地分布着。这就是说，在10的7次方光年的尺度以下，物质是成团分布的。卫星绕着行星转动，行星、彗星则绕着恒星转动，形成一个个太阳系。这些太阳系分别由一个、两个、三个或更多个太阳以及它们的行星组成。有两个太阳的称为双星系，有三个以上太阳的称为聚星系。成千亿个太阳系聚集在一起，形成银河系，组成银河系的恒星(太阳系)都围绕着共同的重心——银心转动。无数的银河系组成星系团，团中的各银河系同样也围绕它们共同的重心转动。但是，星系团之间，不再有成团结构。各个星系团均匀地分布着，无规则地运动着。从我们地球上往四面八方看，情况都差不多。粗略地说，星系固有点像容器中的气体分子，均匀分布着，做着无规则运动。这就是说，在10的8次方光年(一亿光年)的尺度以上，宇宙中物质的分布不再是成团的，而是均匀分布的。由于光的传播需要时间，我们看到的距离我们一亿光年的星系，实际上是那个星系一亿年以前的样子。所以，我们用望远镜看到的，不仅是空间距离遥远的星系，而且是它们的过去。从望远镜看来，不管多远距离的星系团，都均匀各向同性地分布着。

因而我们可以认为，宇观尺度上(10的5次方光年以上)物质分布的均匀状态，不是现在才有的，而是早已如此。

于是，天体物理学家提出一条规律，即所谓宇宙学原理。这条原理说，在宇观尺度上，三维空间在任何时刻都是均匀各向同性的。现在看来，宇宙学原理是对的。所有的星系都差不多，都有相似的演化历程。因此我们用望远镜看到的遥远星系，既是它们过去的形象，也是我们星系过去的形象。望远镜不仅在看空间，而且在看时间，在看我们的历史。

2、有限而无边的宇宙

爱因斯坦发表广义相对论后，考虑到万有引力比电磁力弱得多，不可能在分子、原子、原子核等研究中产生重要的影响，因而他把注意力放在了天体物理上。他认为，宇宙才是广义相对论大有用武之地的领域。

爱因斯坦1915年发表广义相对论，1917年就提出一个建立在广义相对论基础上的宇宙模型。这是一个人们完全意想不到的模型。在这个模型中，宇宙的三维空间是有限无边的，而且不随时间变化。以往人们认为，有限就是有边，无限就是无边。爱因斯坦把有限和有边这两个概念区分开来。

一个长方形的桌面，有确定的长和宽，也有确定的面积，因而大小是有限的。同时它有明显的四条边，因此是有边的。如果有一个小甲虫在它上面爬，无论朝哪个方向爬，都会很快到达桌面的边缘。所以桌面是有限有边的二维空间。如果桌面向四面八方无限伸展，成为欧氏几何中的平面，那么，这个欧氏平面是无限无边的二维空间。

我们再看一个篮球的表面，如果篮球的半径为r，那么球面的面积是4πr的2次方，大小是有限的。但是，这个二维球面是无边的。假如有一个小甲虫在它上面爬，永远也不会走到尽头。所以，篮球面是一个有限无边的二维空间。

按照宇宙学原理，在宇观尺度上，三维空间是均匀各向同性的。爱因斯坦认为，这样的三维空间必定是常曲率空间，也就是说空间各点的弯曲程度应该相同，即应该有相同的曲率。由于有物质存在，四维时空应该是弯曲的。三维空间也应是弯的而不应是平的。爱因斯坦觉得，这样的宇宙很可能是三维超球面。三维超球面不是通常的球体，而是二维球面的推广。通常的球体是有限有边的，体积是4/3πr的3次方，它的边就是二维球面。三维超球面是有限无边的，生活在其中的三维生物(例如我们人类就是有长、宽、高的三维生物)，无论朝哪个方向前进均碰不到边。假如它一直朝北走，最终会从南边走回来。

宇宙学原理还认为，三维空间的均匀各向同性是在任何时刻都保持的。爱因斯坦觉得其中最简单阶情况就是静态宇宙，也就是说，不随时间变化的宇宙。这样的宇宙只要在某一时刻均匀各向同性，就永远保持均匀各向同性。

爱因斯坦试图在三维空间均匀各向同性、且不随时间变化的假定下，救解广义相对论的场方程。场方程非常复杂，而且需要知道初始条件(宇宙最初的情况)和边界条件(宇宙边缘处的情况)才能求解。本来，解这样的方程是十分困难的事情，但是爱因斯坦非常聪明，他设想宇宙是有限无边的，没有边自然就不需要边界条件。他又设想宇宙是静态的，现在和过去都一样，初始条件也就不需要了。再加上对称性的限制(要求三维空间均匀各向同性)，场方程就变得好解多了。但还是得不出结果。反复思考后，爱因斯坦终于明白了求不出解的原因：广义相对论可以看作万有引力定律的推广，只包含“吸引效应”不包含“排斥效应”。而维持一个不随时间变化的宇宙，必须有排斥效应与吸引效应相平衡才行。这就是说，从广义相对论场方程不可能得出“静态”宇宙。要想得出静态宇宙，必须修改场方程。于是他在方程中增加了一个“排斥项”，叫做宇宙项。这样，爱因斯坦终于计算出了一个静态的、均匀各向同性的、有限无边的宇宙模型。一时间大家非常兴奋，科学终于告诉我们，宇宙是不随时间变化的、是有限无边的。看来，关于宇宙有限还是无限的争论似乎可以画上一个句号了。

3、膨胀或脉动的宇宙

几年之后，一个名不见经传的前苏联数学家弗利德曼，应用不加宇宙项的场方程，得到一个膨胀的、或脉动的宇宙模型。弗利德曼宇宙在三维空间上也是均匀、各向同性的，但是，它不是静态的。这个宇宙模型随时间变化，分三种情况。第一种情况，三维空间的曲率是负的；第二种情况，三维空间的曲率为零，也就是说，三维空间是平直的；第三种情况，三维空间的曲率是正的。前两种情况，宇宙不停地膨胀；第三种情况，宇宙先膨胀，达到一个极大值后开始收缩，然后再膨胀，再收缩……因此第三种宇宙是脉动的。弗利德曼的宇宙最初发表在一个不太著名的杂志上。后来，西欧一些数学家物理学家得到类似的宇宙模型。爱因斯坦得知这类膨胀或脉动的宇宙模型后，十分兴奋。他认为自己的模型不好，应该放弃，弗利德曼模型才是正确的宇宙模型。

同时，爱因斯坦宣称，自己在广义相对论的场方程上加宇宙项是错误的，场方程不应该含有宇宙项，而应该是原来的老样子。但是，宇宙项就像“天方夜谭”中从瓶子里放出的魔鬼，再也收不回去了。后人没有理睬爱因斯坦的意见，继续讨论宇宙项的意义。今天，广义相对论的场方程有两种，一种不含宇宙项，另一种含宇宙项，都在专家们的应用和研究中。

早在1910年前后，天文学家就发现大多数星系的光谱有红移现象，个别星系的光谱还有紫移现象。这些现象可以用多谱勒效应来解释。远离我们而去的光源发出的光，我们收到时会感到其频率降低，波长变长，并出现光谱线红移的现象，即光谱线向长波方向移动的现象。反之，向着我们迎面而来的光源，光谱线会向短波方向移动，出现紫移现象。这种现象与声音的多普勒效应相似。许多人都有过这样的感受：迎面而来的火车其鸣叫声特别尖锐刺耳，远离我们而去的火车其鸣叫声则明显迟钝。这就是声波的多普勒效应，迎面而来的声源发出的声波，我们感到其频率升高，远离我们而去的声源发出的声波，我们则感到其频率降低。

如果认为星系的红移、紫移是多普勒效应，那么大多数星系都在远离我们，只有个别星系向我们靠近。随之进行的研究发现，那些个别向我们靠近的紫移星系，都在我们自己的本星系团中(我们银河系所在的星系团称本星系团)。本星系团中的星系，多数红移，少数紫移；而其他星系团中的星系就全是红移了。

1929年，美国天文学家哈勃总结了当时的一些观测数据，提出一条经验规律，河外星系(即我们银河系之外的其他银河系)的红移大小正比于它们离开我们银河系中心的距离。由于多普勒效应的红移量与光源的速度成正比，所以，上述定律又表述为：河外星系的退行速度与它们离我们的距离成正比：

V＝HD

式中V是河外星系的退行速度，D是它们到我们银河系中心的距离。这个定律称为哈勃定律，比例常数H称为哈勃常数。按照哈勃定律，所有的河外星系都在远离我们，而且，离我们越远的河外星系，逃离得越快。

哈勃定律反映的规律与宇宙膨胀理论正好相符。个别星系的紫移可以这样解释，本星系团内部各星系要围绕它们的共同重心转动，因此总会有少数星系在一定时间内向我们的银河系靠近。这种紫移现象与整体的宇宙膨胀无关。

哈勃定律大大支持了弗利德曼的宇宙模型。不过，如果查看一下当年哈勃得出定律时所用的数据图，人们会感到惊讶。在距离与红移量的关系图中，哈勃标出的点并不集中在一条直线附近，而是比较分散的。哈勃怎么敢于断定这些点应该描绘成一条直线呢一个可能的答案是，哈勃抓住了规律的本质，抛开了细节。另一个可能是，哈勃已经知道当时的宇宙膨胀理论，所以大胆认为自己的观测与该理论一致。以后的观测数据越来越精，数据图中的点也越来越集中在直线附近，哈勃定律终于被大量实验观测所确认。

4、宇宙有限还是无限

现在，我们又回到前面的话题，宇宙到底有限还是无限有边还是无边对此，我们从广义相对论、大爆炸宇宙模型和天文观测的角度来探讨这一问题。

满足宇宙学原理(三维空间均匀各向同性)的宇宙，肯定是无边的。但是否有限，却要分三种情况来讨论。

如果三维空间的曲率是正的，那么宇宙将是有限无边的。不过，它不同于爱因斯坦的有限无边的静态宇宙，这个宇宙是动态的，将随时间变化，不断地脉动，不可能静止。这个宇宙从空间体积无限小的奇点开始爆炸、膨胀。此奇点的物质密度无限大、温度无限高、空间曲率无限大、四维时空曲率也无限大。在膨胀过程中宇宙的温度逐渐降低，物质密度、空间曲率和时空曲率都逐渐减小。体积膨胀到一个最大值后，将转为收缩。在收缩过程中，温度重新升高、物质密度、空间曲率和时空曲率逐渐增大，最后到达一个新奇点。许多人认为，这个宇宙在到达新奇点之后将重新开始膨胀。显然，这个宇宙的体积是有限的，这是一个脉动的、有限无边的宇宙。

如果三维空间的曲率为零，也就是说，三维空间是平直的(宇宙中有物质存在，四维时空是弯曲的)，那么这个宇宙一开始就具有无限大的三维体积，这个初始的无限大三维体积是奇异的(即“无穷大”的奇点)。大爆炸就从这个“无穷大”奇点开始，爆炸不是发生在初始三维空间中的某一点，而是发生在初始三维空间的每一点。即大爆炸发生在整个“无穷大”奇点上。这个“无穷大”奇点。温度无限高、密度无限大、时空曲率也无限大(三维空间曲率为零)。爆炸发生后，整个“奇点”开始膨胀，成为正常的非奇异时空，温度、密度和时空曲率都逐渐降低。这个过程将永远地进行下去。这是一种不大容易理解的图像：一个无穷大的体积在不断地膨胀。显然，这种宇宙是无限的，它是一个无限无边的宇宙。

三维空间曲率为负的情况与三维空间曲率为零的情况比较相似。宇宙一开始就有无穷大的三维体积，这个初始体积也是奇异的，即三维“无穷大”奇点。它的温度、密度无限高，三维、四维曲率都无限大。大爆炸发生在整个“奇点”上，爆炸后，无限大的三维体积将永远膨胀下去，温度、密度和曲率都将逐渐降下来。这也是一个无限的宇宙，确切地说是无限无边的宇宙。

那么，我们的宇宙到底属于上述三种情况的哪一种呢我们宇宙的空间曲率到底为正，为负，还是为零呢这个问题要由观测来决定。

广义相对论的研究表明，宇宙中的物质存在一个临界密度ρc，大约是每立方米三个核子(质子或中子)。如果我们宇宙中物质的密度ρ大于ρc，则三维空间曲率为正，宇宙是有限无边的；如果ρ小于ρc，则三维空间曲率为负，宇宙也是无限无边的。因此，观测宇宙中物质的平均密度，可以判定我们的宇宙究竟属于哪一种，究竞有限还是无限。

此外，还有另一个判据，那就是减速因子。河外星系的红移，反映的膨胀是减速膨胀，也就是说，河外星系远离我们的速度在不断减小。从减速的快慢，也可以判定宇宙的类型。如果减速因子q大于1/2，三维空间曲率将是正的，宇宙膨胀到一定程度将收缩；如果q等于1/2，三维空间曲率为零，宇宙将永远膨胀下去；如果q小于1/2，三维空间曲率将是负的，宇宙也将永远膨胀下去。

表3列出了有关的情况：

表3

宇宙中物质密度 红移的减速因子 三维空间曲率 宇宙类型 膨胀特点

ρ＞ρc q＞1/2 正 有限无边 脉动

ρ＝ρc q＝1/2 零 无限无边 永远膨胀

ρ＜ρc q＜1/2 负 无限无边 永远膨胀

我们有了两个判据，可以决定我们的宇宙究竟属于哪一种了。观测结果表明，ρ＜ρc，我们宇宙的空间曲率为负，是无限无边的宇宙，将永远膨胀下去!不幸的是，减速因子观测给出了相反的结果，q＞1/2，这表明我们宇宙的空间曲率为正，宇宙是有限无边的，脉动的，膨胀到一定程度会收缩回来。哪一种结论正确呢有些人倾向于认为减速因子的观测更可靠，推测宇宙中可能有某些暗物质被忽略了，如果找到这些暗物质，就会发现ρ实际上是大于ρc的。另一些人则持相反的看法。还有一些人认为，两种观测方式虽然结论相反，但得到的空间曲率都与零相差不大，可能宇宙的空间曲率就是零。然而，要统一大家的认识，还需要进一步的实验观测和理论推敲。今天，我们仍然肯定不了宇宙究竟有限还是无限，只能肯定宇宙无边，而且现在正在膨胀!此外，还知道膨胀大约开始于100亿-200亿年以前，这就是说，我们的宇宙大约起源于100亿-200亿年之前。

5、爱因斯坦宇宙模型

根据物理理论，在一定的假设前提下提出的关于宇宙的设想与推测，称为宇宙模型。

著名科学家爱因斯坦于1915年建立了广义相对论的物理理论。这一理论认为，宇宙中没有绝对空间和绝对时间，无论是空间和时间都不能与物质隔开来，空间和时间均受物质影响；引力是空间弯曲的效应，而空间弯曲是由物质存在决定的。爱因斯坦将他的理论应用于宇宙研究，1917年发表了《根据广义相对论的宇宙学考察》的论文，他将广义相对论的引力场方程用于整个宇宙，建立起一种宇宙模型。

当时科学家普遍认为宇宙是静止的，不随时间变化的。虽然在几年前，美国天文学家斯里弗已发现了河外星系的谱线红移(显然这是对静止宇宙的挑战)，但由于当时正值第一次世界大战，这一消息并没有传到欧洲。因此，爱因斯坦也和大多数科学家一样，认为宇宙是静态的。爱因斯坦想从引力场方程着手，得出一个宇宙是静态的、均匀的、各向同性的答案。但他得到的解是不稳定的，表明全间和距离不是恒定不变的，而是随时变化的。为了得到一个空间是稳定的解，爱因斯坦人为地在引力场方程中引入一个叫做“宇宙常数”的项，让它起斥力的作用。爱因斯坦得出一个有限无边的静态宇宙模型，称为爱因斯坦宇宙模型。为了便于理解，可把它比喻为三维空间中的一个二维球面：球面的面积是有限的、但沿着球面没有边界，也无中心，球面保持静态状态。几年以后，爱因斯坦得知河外星系退行，宇宙是膨胀的消息后，非常后悔在自己的模型中加了一个宇宙常数项，称这是他一生中犯的最大错误。

最新发现：银河系奇异恒星的伴星现身

科学家利用NASA的远紫外谱仪探索卫星首次探测到船底座伊塔星(Eta Carinae)的伴星。船底座伊塔星是银河系中最重最奇异的星体，座落在离地球7500光年船底座，在南半球用肉眼就可以清楚的看到。科学家认为船底座伊塔星是一个正迅速走向衰亡的不稳定恒星。

长期以来，科学家们就推断它应该存在着一颗伴星，但是一直得不到直接的证据。间接的证据来自其亮度呈现的规则变化。科学家发现船底座伊塔星在可见光，X-射线，射电波和红外线波段的亮度都呈现规则的重覆模式，因此推测它可能是一个双星系统。最有力的证据是每过5年半，船底座伊塔星系统发出的X-射线就会消失约三个月时间。科学家认为船底座伊塔星温度太低，本身并不能发出X-射线，但是它以每秒300英里的速度向外喷发气体粒子，这些气体粒子和伴星发出的粒子相互碰撞后发出X-射线。科学家认为X-射线消失的原因是船底座伊塔星每隔5年半就挡住了这些X-射线。最近一次X-射线消失开始于2003年6月29日。

科学家推断船底座伊塔星和其伴星的距离是地球到太阳之间的距离的10倍，因为它们距离太近，离地球又太远，无法用望远镜直接将它们区分开。另外一种方法就是直接观测伴星所发出的光。但是船底座伊塔星的伴星比其本身要暗的多，以前科学家曾经试图用地面望远镜和哈勃望远镜观测，但都没有成功。

美国天主教大学的科学家罗辛纳 而平(Rosina Iping)及其合作者利用远紫外谱仪卫星来观测这颗伴星，因为它比哈勃望远镜能观测到波长更短的紫外线。它们在6月10日，17日观测到了远紫外线，但是在6月27日，也就是在X-射线消失前的两天远紫外线消失了。观测到的远紫外线来自船底座伊塔星的伴星，因为船底座伊塔星温度太低，本身不会发出远紫外线。这意味着船底座伊塔星挡住了X-射线的同时也挡住了伴星。这是科学家首次观测到船底座伊塔星的伴星发出的光，从而证实了这颗伴星的存在。

有三个太阳的恒星

据新华社14日电 据14日出版的《自然》杂志报道，美国天文学家在距离地球149光年的地方发现了一个具有三颗恒星的奇特星系，在这个星系内的行星上，能看到天空中有三个太阳。

美国加州理工学院的天文学家在该杂志上报告说，他们发现天鹅星座中的HD188753星系中有3颗恒星。处于该星系中心的一颗恒星与太阳系中的太阳类似，它旁边的行星体积至少比木星大14%。该行星与中心恒星的距离大约为800万公里，是太阳和地球之间距离的二十分之一。而星系的另外两颗恒星处于外围，它们彼此相距不远，也围绕中心恒星公转。

银河系中的星系多为单星系或双星系，具有三颗以上恒星的星系被称为聚星系，不太多见。

恒星并不是平均分布在宇宙之中，多数的恒星会受彼此的引力影响，形成聚星系统，如双星、三恒星，甚至形成星团，及星系等由数以亿计的恒星组成的恒星集团。

天文学家发现宇宙中生命诞生是普遍的现象

近日美国宇航局寻找地球以外生命物质存在证据的科研小组研究发现，某些在实际生命化学反应中起到至关重要作用的有机化学物质，普遍存在于我们地球以外的浩瀚宇宙中。研究结果表明，在宇宙深处存在生命物质、或者有孕育生命物质的化学反应发生，这在浩瀚的宇宙中是一种普遍现象。

上述研究来自“美国宇航局艾姆斯研究中心(NASA Ames Research Center)”的一个外空生物科研小组。在该小组工作的科学家道格拉斯-希金斯介绍时称：“根据科研小组最新的研究结果显示，一类在生物生命化学中起至关重要作用的化合物，在广袤的宇宙空间中广泛而且大量地存在着。” 作为该外空生物学研究小组的主要成员之一，道格拉斯-希金斯以第一作者的身份将他们的最新研究成果撰文发表在10月10日出版的《天体物理学》杂志上。

希金斯在描述其研究结果时介绍：“利用美国宇航局斯皮策太空望远镜(Spitzer Space Telescope)最近的观测结果，天文学家在我们所居住的银河系内，到处都发现了一种复杂有机物‘多环芳烃’(PAHs)存在的证据。但是这项发现一开始只得到天文学家的重视，并没有引起对外空生物进行研究的天体生物学家们的兴趣。因为对于生物学而言，普通的多环芳烃物质存在并不能说明什么实质问题。但是，我们的研究小组在最近一项分析结果中却惊喜的发现，宇宙中看到的这些多环芳烃物质，其分子结构中含有‘氮’元素(N)的成分，这一意外发现使我们的研究发生了戏剧性改变。”

该研究小组的另一成员，来自美国宇航局艾姆斯研究中心的天体生物学家路易斯-埃兰曼德拉说：“包括DNA分子在内，对于大多数构成生命的化学物质而言，含氮的有机分子参与是必须的条件。举一个含氮有机物质在生命物质意义上最典型的例子，象我们所熟悉的叶绿素，其对于植物的光合作用起着关键作用，而叶绿素分子中富含这种含氮多环芳烃(PANHs)成分。”

据介绍，在科研小组的研究工作中，除了利用来自斯皮策望远镜得到的观测数据外，科研人员还使用了欧洲宇航局太空红外天文观测卫星的观测数据。在美国宇航局艾姆斯研究中心的实验室中，研究人员对这类特殊的多环芳烃，利用红外光谱化学鉴定技术对其分子结构和化学成分进行了全面分析，找到其中氮元素存在的证据。同时科学家利用计算机技术对这些宇宙中普遍存在的含氮多环芳烃，进行了红外射线光谱模拟分析。

路易斯-埃兰曼德拉同时还表示：“除去上述分析结论以外，更加富有戏剧性的发现是，在斯皮策太空望远镜的观测中还显示出，在宇宙中一些即将死亡的恒星天体周围，环绕其外的众多星际物质中，都大量蕴藏着这种特殊的含氮多环芳烃成分。这一发现从某种意义上似乎也告诉我们，在浩瀚的宇宙星空中，即使在死亡来临的时候，同时也孕育着新生命开始的火种。”

本年度最大科学突破:宇宙正膨胀 发现暗能量

通过分析星系团(图中左侧的点)，斯隆数字天空观测计划天文学家确定，暗能量正在驱动着宇宙不断地膨胀。

据英国《卫报》报道，证实宇宙正在膨胀是本年度最重大的科学突破。

报道说，近73％的宇宙由神秘的暗能量组成，它是一种反重力。在19日出版的美国《科学》杂志上，暗能量的发现被评为本年度最重大的科学突破。通过望远镜，人类在宇宙中已经发现近2000亿个星系，每一个星系中又有约2000亿颗星球。但所有这些加起来仅占整个宇宙的4％。

现在，在新的太空探索基础上，以及通过对100万个星系进行仔细研究，天文学家们至少已经弄清了部分情况。约23％的宇宙物质是“暗物质”。没有人知道它们究竟是什么，因为它们无法被检测到，但它们的质量大大超过了可见宇宙的总和。而近73％的宇宙是最新发现的暗能量。这种奇特的力量似乎正在使宇宙加速膨胀。英国皇家天文学家马丁·里斯爵士将这一发现称为“最重要的发现”。

这一发现是绕轨道运行的威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）和斯隆数字天文台（SDSS）的成果。它解决了关于宇宙的年龄、膨胀的速度及组成宇宙的成分等一系列问题的长期争论。天文学家现在相信宇宙的年龄是137亿年

1．什么是科学？什么是技术？

在当今的中国，出现频率最高的词汇莫过于科技。那么，什么是科技？什么是科学的，什么是不科学的？什么是技术？科学和技术是一回事吗？

关于什么是科学？存在着各种不同的理解。从科学的起源看，可以追溯到人类文明的萌芽时代。但严格地说，真正的科学诞生于近代。从哥白尼的“日心说”到牛顿“三大定律”，标志着人类进入科学时代。我们这里谈的科学是指这种近代或现代意义上的科学。

科学是关于自然界、人类社会以及人自身的规律的概念、原理、方法和观念。在这个“说法”中，包含了三层意思：第一，科学的核心是规律；第二，科学是关于自然界、人类社会和人自身三个领域的规律，也就是说科学包括自然科学和社会科学；第三，科学是关于规律的概念、原理、方法和观念几个方面的知识体系，也就是说，科学不仅仅是传统意义上的知识（概念和原理），更包括科学方法和科学观念。

在这个“说法”之外，科学又是一种社会活动，一种社会的认识活动，以及为认识而进行的实践活动。同时科学又是一个过程，一个不断发展的社会过程。具体说来：

（1）科学的核心是“规律”。科学就是探索规律，认识规律，掌握规律。规律的基本特征是普遍性和本质性，不具普遍性的不是规律。科学就是根据事物的普遍性处理事物的特殊性。规律又是最基本、最本质的。越具普遍性的就越具本质性，就越深刻，越重要，越能说明问题。“实事求是”的求是，就是求最本质、最基本的原理。规律一方面表现为普遍性、共同性，同时又体现为本质性、原理性。所以原理精神是科学精神的重要组成部分。

比如人类在认识物质的时候，我们中国长期停留在金、木、水、火、土的浅层次，但现代科学却一味地去追求最基本的东西，分子、原子、原子核和电子、质子和中子、夸克、弦（超弦理论）……科学就是无穷无尽的“为什么”。弄清了分子和原子的基本原理，才有现代的化工技术，弄清了电磁相互感应的原理才有现代的电气技术，弄清电磁场的原理，才有现代的无线电电子技术，弄清了DNA的基本原理，才有现代的遗传工程……，甚至现代社会也是建立在科学原理基础之上的。

当然明确了基本原理或者说原理正确了，实际 *** 作的时候就要注意事物的特殊性了。科学就是根据事物的普遍原理去处理事物的特殊性。这里的“处理事物的特殊性”，指的就是在 *** 作层面上，或说在技术层面上，各具特色。我们应严格区别科学理论的统一性、共同性和 *** 作或技术层面的多样性、特殊性。

（2）科学包括自然科学和社会科学，二者密不可分。

（3）科学与技术是有着密切联系的两回事。科学的任务是认识客观事物，揭示事物的真相和原理，科学是发现，科学发现提高人类的认识水平；技术的任务是变革现实，是根据科学原理或实践经验发明和开发变革现实的方法、措施和途径，技术发明增强人类的生存能力、提高人类生活质量。科学发现是技术发明之根，但是，不是所有科学发现都必然导致重大技术出现。不能把科学和技术混为一谈。

（4）科学始于好奇，源于事实。观察和实验是科学的基础，同时，科学又是人类（主要是科学家）在事实基础上的思维的创造，思维是科学的关键。同样，科学需要强烈的好奇心，也需要高度的事业心和责任感。

（5）未来的科学知识往往是不可预见的。当现实不再与现有理论相符时，科学突破就会出现，无论现有的科学家抱什么态度。科学突破，一出现就是反传统的。所以，科学的可靠性与科学的保守主义不可分割地联系在一起。发展、创新、突破、革命，是科学的生命。

（6）科学有局限性，技术有负效应。科学需要不断的发展，技术需要不断的净化和完善；技术的负效应主要体现为：技术错用、技术运用不当以及技术报复效应，等等；技术是根据生产实践或科学原理而发展成的各种工艺 *** 作方法和技能，以及相应的材料、设备、工艺流程等等。技术的任务是发明或开发出新的方法、手段、措施和途径。

如果说，科学是认识世界，那么，技术则是变革世界。科学是提高人类的认识水平，技术是增强人类生存能力，改善人类的生活质量。技术是一种变革世界的能力。古代技术主要来自生产实践，现代技术则更多地是根据一定的科学原理，为达到一定的应用目的，所发明和开发出来的方法和手段。技术，包括材料技术、产品技术、设计技术、工艺技术、生产工序技术以及手工技术等等。技术体现为三种形态：物质形态（如工具、设备等）；知识形态（如图纸、资料、图书等，也可以说是信息形态）；人才形态（科学家、工程师、技术员、技术工人等技术人才）。显然，人才是技术的核心，有了人才，就可以创造出物质形态和知识形态的技术。由于科学和技术的差别，科学和技术发展的动力和机制也有所不同。科学发展的动力主要是科学家的好奇心、兴趣和社会责任感，遵循的机制则是：政府出资支持，科学家自主研究，科学共同体评价认可。而技术发展的动力则是社会的需求，特别是市场的需求，技术运行的机制是市场机制。

2、现代科学技术发展有哪些特征？

20世纪是科学技术突飞猛进的世纪，20世纪是科学技术使人类生活、生产和社会发生天翻地覆巨大变化的世纪。科学技术从来没有像今天这样，以巨大的力量，以难以想象的速度，深刻地影响着人类经济和社会发展。具体说来，现代科学技术有以下重要特征：

（1）速度惊人，难以预料。

150年前，马克思曾说：“资产阶级在它的不到100年的阶级统治中所创造的生产力比过去一切时代创造的全部生产力还要多，还要大。”20世纪80年代，希腊德库希亚迪斯教授说：“在人类6000年的历史中，近30年开发出来的知识、技术、信息的总量，与前5970年的总量相等。”回眸人类文明发展的历史，人类用200多万年的时间发明了轮子，大约5000年后蒸汽机使轮子转动起来。而在现代，1946年发明的计算机可以装满整间房子，缩小到放在桌上只用35年，从台式计算机一跃发展到放在膝上的笔记本电脑，只用了10年时间，从笔记本电脑再到手持式，仅仅5年时间。在本世纪的大部分时间里邮政和电话是人类主要的通讯手段，不到10年，传真机、语音传递、电子邮件已广泛使用。当今世界，10年就会有一个翻天覆地的变化。1996年，随着信息网络技术的发展，当个人计算机（PC机）从386、486到586，再到奔腾P6，如日中天的时候，一种更为简单、更为便宜，被称之为傻瓜机的NC机（网络计算机）进一步发展。在短短的30年内，计算机发展经历了三次浪潮：第一次，IBM一马当先，掀起了20世纪70年代巨型机的浪潮；第二次是20世纪80年代的微机浪潮，英特尔一直走在前列；第三次，20世纪90年代，计算机和网络的结合，出现了数字化、网络化、信息化，把人类社会推向一个崭新的时代。

（2）综合应用，集成发展。

现代科学技术的研究，一方面学科和专业越分越细，另一方面在应用上又越来越综合。系统科学不断综合着数学、基础自然科学、技术科学、社会科学和思维科学的众多分支的新成果，从系统、信息、控制、自组织等新的角度提出关于自然和人类社会系统的新认识，逐渐形成了独特的研究方法和研究领域。系统科学正处于大发展的前夜。美国空间技术发展史上的两个里程碑——阿波罗登月飞船和航天飞机的研制成果，都涉及到数千个技术开发项目，其范围囊括了现代技术所有主要领域。他们的成功标志着美国在多数技术领域的进展领先别国。今天，美国之所以在数字化信息革命中又走在前列，一个很重要的原因就是有较强的技术突破和技术综合能力。就单项技术看，日本、德国在某些方面可能领先于美国，但是综合技术能力，美国却遥遥领先。

（3）渗透社会，融入生活。

在现代，一项新的科学发现，或者一项新的技术发明，一旦产生便很快渗透到人类社会的各个方面，广泛影响着人类的经济、政治、文化、教育等各个领域。在政治民主化、经济市场化、文化多元化的今天，社会对科学和技术有着强有力的吸纳能力和转化能力。而科学技术对于人类社会更有巨大的渗透力和影响力。彼此相互作用加快了科学和技术发展的速度，同时也推进了社会发展的进程。

（4）变革社会，创造未来。

科学技术不仅决定着人类经济和社会发展的速度，而且深刻地影响了人类社会发展的方向，使得人类经济增长方式发生了质的变化：经济，正在发生新的革命（从工业经济转向知识经济）；社会，正在发生新的转型（从工业社会转向知识社会）。科学技术使得人类经济更加繁荣，政治更加民主，社会更加理性。

3、在当今，改变人类社会的关键技术有哪些领域？

高技术一词出现在20世纪60年代，一般是指具有源于一定的科学原理、知识密集程度高、实现难度大、设备和条件要求严、影响力强等特点的技术。它包括下面六大领域：

（1）新材料及其加工技术

材料是工业的基础，也是技术的基础。同时新材料又是技术发展的产物。一般地，材料大体上可分为：金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料、半导体材料、光电子材料、磁性和超导材料、生物医学材料、核材料。按性能可分为：结构材料、功能材料、智能材料、设计材料，等等。新材料加工技术有：近无余量成形加工、快速凝固加工、电子束加工及激光硬化等。新材料，又称高技术先进材料，类型很多，基本上可以分为四大类：新金属材料（如先进高温合金、金属化合物及形状记忆合金等）；先进无机非金属材料如高温结构陶瓷、玻璃光导纤维、人工金刚石薄膜等）；有机高分子材料（如高性能工程塑料、高效气体分离膜、导电高分子材料等）；先进复合材料（如碳纤维增强树脂基复合材料、碳/碳复合材料、梯度功能材料等）。

（2）现代制造及其工程技术

人类的制造技术，大约经历了四个阶段：第一阶段为手工制造，人主要用自己的体力来制造零部件和机器；第二阶段为机械化阶段，人 *** 作机器来生产机器；第三阶段是自动化阶段，人在现场监控机器 *** 作机器来生产机器。随着电子和信息技术的发展，制造技术又开始进入第四阶段——集成制造，首先，在生产线自动化基础上出现柔性化，即在同一条生产线上可以同时生产多种型号的产品，进而又出现信息化，生产者在家里通过信息网络，在多媒体面前利用信息监控机器 *** 作机器生产机器，实现车间无人化。集成制造又称柔性计算机集成制造，它借助于计算机技术将产品、工艺和制造管理信息集中于一个交互式网络中，极大地减少了生产过程中的“事务处理”的环节。这里的集成，正如把晶体管、电阻、电容集中在一个硅片而成的集成电路，把半导体技术推向一个新阶段一样。集成制造需要的高技术，包括计算机辅助设计、辅助制造、电子装备、加工控制设备，仿真工具、成组技术、工厂调度工具等等。现代制造技术中，智能加工设备（如机器人、传感器、控制技术）、微米及毫微米制造、系统管理技术等等都在迅速地发展。

（3）电子和信息技术

这是当代高技术的核心，它正在导致一场再一次改变人类的数字化信息革命。

所谓数字化信息革命是用0和1两位数字编码来表达和传输一切信息的一场综合性技术革命。目前，信息大体有两类：一类是实物媒体，如书、报、刊等；另一类是模拟式的电磁媒体，用电磁波模拟声音或图像，如广播、电视、录音、录像等。这两类信息的共同特点：一是信息量太小；二是难以交换。一本书，从一个城市寄到另一个城市要几天的时间，这种信息，交换起来十分困难。当今世界大约有3500种语言，不同语言的国家，信息的交换就更加困难。

数字化信息革命的实现，这些问题便可迎刃而解。无论是书、报、刊，还是声、像、影、视；无论是中文还是外文，都用世界上共同的两个数字——0和l——编码来表达和传输，到了终端——用户手上，又原原本本地还它本来面目。这无异于消除了世界各个国家、各个民族之间的语言隔阂，所以这是一场伟大的革命。

数字化信息革命是一场综合性高技术革命，它需要半导体技术、信息传输技术、多媒体技术、多媒体数据库技术、语音识别技术、自动翻译技术、显示技术等等。

（4）以遗传工程为核心的现代生物技术

生物技术在当今的高技术中尤为引人注目。科学家们预计，在21世纪，继电子和信息技术之后，生物技术将引起一场新的技术和产业革命，再一次改变人类。生物技术包括了传统的发酵工程、细胞工程以及现代的遗传工程或DNA技术。其中，遗传工程最为引人注目。1997年2月23日，科学家运用克隆技术，培育出第一只克隆绵羊。这一消息立即引起世界的广泛关注。1997年10月，科学家培育出一个没有头的青蛙胚胎。尽管这个无头的青蛙胚胎存活不到一个星期，但这项技术用于人类，可以培育出人的部分器官，这种器官用于人体移植，就如同原装“配件”一样，没有排他性。科学家预计，到2019年，就可以实现这种人体“自我”配件的更换。克隆技术为人类带来了无限的机遇。

目前，生物技术更多地用于医药，利用遗传工程医药来控制心脏病和糖尿病、治疗癌症或缓解中风影响的患者人数已达数千万。而生物技术的更美好的前景是农业方面。转基因大豆的蛋白质含量高达48％，又抗病毒，产量也比一般品种高12％；无病无虫、郁郁葱葱的棉花，不再依靠什么农药，它们天生无病无虫害，因为它们本身已转移进抗病抗虫基因。遗传工程在农业上的普遍应用，将彻底改变农业的面貌。

（5）现代交通运输及航天技术

现代交通运输技术包括海上、空中、陆地等各个方面的交通运输技术，人们熟知的轮船、飞机、汽车、火车、火箭、飞船等，都是现代交通运输技术的集中体现，其中最尖端的是航天技术。

现代航天技术，又称空间技术或宇航技术。它不同于从19世纪下半叶兴起的航空技术，而是一门解决人类如何飞出大气层，进入宇宙空间，并在那里航行的技术。这项技术是在相关高技术支撑下的多学科高度综合性技术。人类为了发展这项技术，前仆后继，经历了漫长艰难的奋斗才逐步取得了技术上的重大突破；1957年10月4日，前苏联终于成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星。这一天被科学家们一致公认为是现代航天新纪元的开始。从此以后，人类才算真正踏上了通向宇宙的“金桥”。

从1961年4月12日前苏联宇航员加加林驾驶“东方—1”号宇宙飞船进入太空，到1990年12月11日美国“哥伦比亚”号航天飞机安全返回地面，前苏联和美国已进行载人航天活动139次，共有241名宇航员（其中14名女宇航员）419人次进行了太空飞行；有12名宇航员先后6次在月球上留下了人类的足迹；4架航天飞机已进行了38次往返于天地之间的载人航天任务，有199人次参加了航天飞机的飞行活动；还有多名宇航员从“上升2”号宇宙飞船和航天飞机上滑离出舱，挂上安全带和解脱安全带，以每小时288万公里的速度在太空“行走”，成了人体地球卫星；还包括对太阳系的地球、金星、木星、水星、火星、土星、天王星、海王星等八大行星进行的探秘航行，只有冥王星因离太阳太远，而且太小，尚未探测；还有一些行星探测器肩负着探测星际空间、寻找宇宙生命的使命，有的已接近飞离太阳系正飞向更遥远、更遥远的宇宙空间，在茫茫宇宙中去觅知音了……

（6）能源和环境技术

当今世界能源正在步入重大转折时期，进入第三代能源时代。第一代能源时代是煤炭时代。以煤为主。第二次世界大战以前的很长时期，世界都处于这个时代。第二代能源时代是石油时代。当前世界能源正在进入第三时代——氢能时代。由于太阳能、风能的进一步利用至今还受到许多条件的限制，于是核能就成为人们关注的焦点。科学家预计，到2020年，裂变核能将占电力生产的50％；到2026年，聚变核能将投入商业性电力生产，成为新时代的骄子。

能源与环境关系密切，例如，煤炭造成的酸雨的污染，汽油造成的尾气的污染，已成为破坏人类生存环境的重要方面。保护环境，刻不容缓。一门新的学科“环境与生态”开始出现。环境保护已成为人类生存和发展的重大课题。环保技术，也成为人类密切相关的关键技术之一。

4、科学家正在探索哪些科学前治？

现代科学的五大前沿是：

（1）宇宙科学

这是人类向“大”的方向进行的探索，即宇宙观的科学。满天星斗，茫茫宇宙，对于人类来说始终是一个谜。无边无际的宇宙是什么样？它是怎么形成的？又是怎么演化的？这是长期以来人们一直想知道的事情。

宇宙科学主要就是探索宇宙的起源和演化，包括星系的形成和演化，太阳系的形成和变化，等等。科学家们探索的主要方面有：膨胀学说、宇宙爆炸说以及黑洞理论等等。

现在的哈勃望远镜，可观测到140亿光年的天体。这个距离，光也要走140亿年。换句话说，当我们看到它的时候，已是140亿年前的模样。现在是什么样子，尚不得而知。靠光，永远也看不到它现在的样子。

1929年科学家哈勃发现，宇宙的各星系正在远离我们而去，且扩散的速度与星系离我们的距离成正比。科学家们还发现宇宙间的物质都有 25％左右的氦丰度。于是科学家们提出了宇宙爆炸和宇宙膨胀的理论。他们认为，我们的宇宙起源于一次大爆炸，经历了漫长的由热到冷的演化史，宇宙膨胀成今天这个样子已经花了100亿—200亿年的时间，也就是说宇宙的年龄有100亿—200亿年。它还在继续膨胀之中。

那么宇宙爆炸前是什么样子？它无限膨胀下去又会怎样？这些科学的未知领域还有待于科学家的进一步研究。

（2）基本物质科学

这是人类向“小”的方向的探索，即微观的科学。世界是物质的，那么物质是由什么组成的呢？各种不同的粒子是怎样结合起来的？

科学研究已经证明，各种物质都是由分子组成，分子又由原子组成。1932年又证明了原子由电子、中子和质子组成。1964年，美国盖尔曼新理论发现更基本的粒子——夸克。10年后得到证实，并发现了“上夸克”、“下夸克”、“奇夸克”等，1994年发现了最后一个“基本粒子”——“顶夸克”的存在。可是，到1996年2月，科学家又宣布，夸克还具有某种未料的结构。为了解释科学的种种新发现，科学家又提出一个新的理论——“弦论”。弦论假定物质的基本组成不是点状的粒子而是延伸的弦。弦论是一种把科学家早已发现的自然界的四种力——重力、电磁力、弱力和强力，作为一种现象的多种表现形式加以描述的理论。

（3）地球科学

即对人类直接生活的空间进行探索。人类产生在地球上，从目前来看，地球是适合人类生存的唯一场所。而人类对地球的了解还很不够，我们还不能准确地预报地震，无法控制大气的变化。人类在变革自然的同时也在破坏自然。全球性环境问题，正在威胁着人类的生存。如环境污染、温室效应、海平面上升、臭氧层破坏、气候异常、植被破坏、水土流失、土地沙化、水资源减少等等。人类现在比任何时候都更需要对地球和地球系统有深入的了解，为保护地球，也为了保护人类自身。

（4）生命科学

即生物尤其是人类自身的科学。生命究竟是怎样产生的？生命的本质是什么？为什么偏偏在地球上出现生命？在众多的生物中，为什么唯有人具有智慧？智慧是如何产生和发展的？

1997年，人类在探索生命的起源方面又前进了一大步。“探路者”的火星之旅，带来了火星在遥远的古代曾经温暖而湿润、气候与地球类似的若干发现。伽利略号探测器发现木卫二冰冻的表面下有海洋。这一切为人类探索生命起源创造了条件。

（5）非线性科学

即对我们周围复杂性的事物进行研究的科学。现实中的事物都是错综复杂的，例如，湍动的大气、奔腾的河流、起伏的山脉、大量原子结合起来的固体、生命和大脑的本质等等，我们能不能真正认识这些复杂的现象和事物呢？对复杂现象应该如何进行科学的刻划？所谓非线性科学就是一门以探索复杂性为目标的新科学。它将对人的自然观产生巨大的影响，使人类的思维方式发生根本的转变。

总之，科学前沿是一个广阔的阵地，成千上万的科学家在那里战斗，他们的每一个新发现、新突破都将给人类社会带来深刻的影响和巨大的进步。

5、为什么说知识是产品价值的倍增器？

现代科学技术的迅速发展使得物质生产的速度大大加快了。例如，从发现摄影原理（1782年）到发明出照相机（1838年），其间用了56年；从发现雷达原理（1925年）到制造出雷达（1935年），其间用了10年；从发现铀核裂变原理（1938年）到制造出原子d（1945年），其间只用了7年；从发现多媒体原理（1987年）到制造出多媒体电脑（1991年），其间只用了4年。不难看出，知识的发展，使得科学技术转化为生产力的时间大大缩短了。科学技术专家们可以在他的有生之年，看到他发明创造的科技成果转化为生产力。从而使物质生产的速度大大加快了。

物质生产速度的加快完全是知识发展的结果，知识是物质产品价值的倍增器。也正因为如此，知识的价值才会愈来愈高，知识才会比黄金更值钱。现在许多人在使用计算机、VCD时用过一张张小小的光盘或软盘，制造这张光盘或软盘（它是用聚碳酸酯制成的）的成本只有3元人民币，但是，如果用它制成一张“办公室97”的光盘或软盘，那么，它就不再仅仅值3元钱了，而是值8000元人民币！同样是一张光盘或软盘，为什么有这么大的差别呢（8000和3的巨大差别）？到底是什么东西使得这张光盘或软盘这么值钱呢？是知识！美国微软公司年轻的总裁比尔·盖茨就是依靠他发明的像“DOS系统”、“视窗95”或“办公室97版”等这样的软件电子产品，到1998年6月，已经拥有510亿美元的净资产，成为世界首富。微软公司虽然没有通用汽车公司那样的居世界之首的各种设施和产品库存量（它的资产价值为400亿美元），但它却拥有2000亿美元的资产价值。他的发家致富决不是像一些罪犯通过走私、贩毒获得的，而是依靠知识“劳动致富”的。

可见，在现代社会经济发展中，最值钱的不是黄金，而是知识。知识就是金钱，知识就是经济，知识在未来的经济发展过程中将会起到越来越重要的作用。

可以明确的说，站在2200光年外看地球既不会看到秦始皇登基的场景，也看不到汉唐盛世。之所以说看不见，主要可以从以下这两个方面来说明。

1、2200光年之外对于人眼的可识别距离实在是太过于遥远

2200光年，简言之就是光“行走”2200年的距离，按照光速约为30万千米/秒，那么光在这个时间里一共行走2200606024365300000=208138E+16千米，这种距离，不要说人眼了，就是当前最先进的FAST超级天眼都无法看到这个距离之外的真实场景。

苏轼在《题西林壁》中写道：“横看成岭侧成峰，远近高低各不同。不识庐山真面目，只缘身在此山中”，意思是游人所处的位置不同，看到的景物自然也就各不相同虽，虽然人眼有“超级相机”之称，像素约为576亿，但人眼与相机一样也是遵守远小近大的透视定律，即远处的物体“体型”较小，而近处的物体“体型”较大。

根据科学实验，在洁净的空气中，人眼能看到约27千米远的烛光，而在海边，大约能看到6至25千米处的船只，但看上去的几乎是“一叶扁舟”，而月球是距离地球最近的天体，地月平均距离约为38万千米，相比2200光年整整缩短了5478亿多被，就是这样我们都看不清楚吴刚在月球上砍的是什么树，这些充分说明人眼能够看到的物体的实际状态与物体的距离、大小、亮度等有直接关系。

2、地球是不发光也不透明的球体

地球与其他行星一样都是不发光也不透明的，行星反射出的光线均来自于恒星（烽火台的狼烟对于宇宙来说微乎其微），由于不同的物质，对于光线的吸收和反射不尽相同。地球的反射率约为037，也就是说地球会把太阳光的67%进行吸收，把37%的入射光反射到太空，因此这种“亮度”放在2200光年之外，要想使肉眼能观察简直就是天荒夜谈。

事实上，人类已经“发现”的较远的行星天体，都是靠掩星法“计算”出来的，原理是行星围绕恒星公转的过程中，对于地球上的人类来说是该天体周期性的遮挡部分恒星光源（如同日食现象），为观测和计算提供了依据。

好了，今天的分享就到这里，欢迎点评！

答：理论上是可以的，因为在2200年前地球发出的光线，大致传播到2200光年外。

光在真空中以光速传播，2200年前正好是汉朝，如果你此时此刻在2200光年外建造一个巨型的望远镜，就能看到2200年前的地球，但是要看到地球上细节很难。

以人类目前的观测水平，可以探测到数千光年外的行星，比如在2013年：

（1）天文学家发现2545光年外的开普勒90，该恒星周围至少有8颗行星，其中行星“开普勒-90i”半径是地球132倍，属于超级地球；

（2）距离地球1200光年外的开普勒-62，就至少有5颗行星，其中两颗属于类地行星；

截止2019年3月，天文学上发现并确定的地外行星，已经接近4000颗；关于地外行星的寻找，一般是使用行星凌日的方法，当行星在环绕恒星和地球之间时，地球上观测到的恒星亮度就会出现变化，从而计算出行星的轨道半径和自身大小。

即便我们有足够大的望远镜，也无法看到2200年前地面上的细节，原因有如下几点：

（1）地面反射到太空的光线，穿过大气层时会发生散射，使得一部分地面细节信息丢失；

（2）宇宙空间中存在很多星际尘埃和气体分子，这会让很大一部分地面信息丢失；

（3）2200光年的距离，对于地球反射的光线是很远的，即便地面细节信息传播到此，也完全淹没在宇宙背景辐射当中，无法进行恢复；

对于我们太阳而言，在2200光年外，太阳的视星等降低到14，地球凌日时造成光线变化，需要非常灵敏的望远镜才能观测到。

宇宙中凡是会发光的事物，其产生的光都会以光速在宇宙中传播，所以我们看到的宇宙天体距离我们多少光年？我们所看到的基本就是它多少光年之前的样子（忽略宇宙膨胀作用）。

比如我们看太阳，距离我们约15亿公里，它发出的光跑到我们地球上需要八分钟十几秒，所以我们看到的太阳实际上是它8分十几秒之前的样子，我们看到的天狼星距离我们约86光年，那么我们看到的就是天狼星86年之前的样子，仙女座星系距离我们约256万光年，我们看到的仙女座星系也是它256万年前的样子。

那么如果我们走出地球，来到宇宙中回望地球，理论上来讲，我们距离地球多远，能看到的就是这个距离除以光速得出的时间的样子，比如如果我们距离地球近70光年，那么理论上讲我们应该能看到开国大典；如果距离地球100光年，我们应该能看到五四运动；如果距离地球1000光年，我们能看到北宋繁荣时期的情景；如果距离地球2000光年，我们就能看到新朝王莽时与绿林赤眉起义；如果距离地球2240光年，我们也应该能看到秦始皇登基时的情景。

然而，理论很丰满，现实很骨感。上面所讲的只是理论上的事情，如果真距离地球那么远，实际上依靠我们现在的天文学技术，别说看到当时的人等事物，就连地球都看不到。即便只在距离地球70光年远的地方，如果不通过掩星法（行星在视觉上经过恒星表面的时候阻挡恒星的部分光辉）的方式，以今天的观测技术也是看不到我们所在的地球的。

这是因为地球只是一颗行星，并非是发光的天体，人类本身以及身边的事物，除了灯火之外大都是不会发光的，所以关于以往的人类和它们经历的一切都要通过反射的光去观察，然而只依靠反射发出的光辉实在是太弱了，可以说我们将什么也看不到，特别是到了夜晚，反光现象基本消失了，就更看不到了。

即便是在距离太阳系最近的恒星比邻星附近，我们也看不到地球。有人估算认为在距离我们一百光年远的地方，要想看清地球表面的事物，至少要打造一个像太阳系那么大的望远镜才勉强能够看到，所以即便想看70年前的开国大典，所需要的望远镜也太大了，目前人类的技术根本做不到，哈勃望远镜也无法看清5500万公里外火星上人体大小的东西。

不过，人类的观测技术也在进步，虽然目前还不可想象如何在数十甚至数千数万光年外观察地球上发生的事情，但是科学技术常常会赋予我们只有想不到而没有做不到的能力，也许在未来，我们真的能够穿越时空，到达距离地球数百数千光年外，回看地球上曾经发生的一些事呢。

假如站在2200光年外看地球，能亲眼目睹到古代的秦汉盛世吗？

从理论上来看完全没有问题，因为2200年的时间也就让光走到了2200光年外而已，简单的说就是2200光年外看地球，如果忽略无法分辨或者地球已经找不到这种幺蛾子事情的话，这个这个距离上是绝对没问题的！

2200光年的距离，就如上图红圈大小，而地球所在的银河系直径达20万光年，而这还是光在2200年前出发所走的路，需要十几万年才能到达遥远的银河系另一端！但事实上即使真到了2200光年外，那么连太阳能不能看到都是一个问题，更不要说地球了！

太阳的绝对星等：483，

那么2200光年外太阳的视星等为：13975等

我们肉眼可见星等极限为6等星，这个13975等小星星要用多大的望远镜才能看到呢？

M=177+5lgD,

M是极限星等

D是望远镜的口径

最终计算结果为：27606MM

大约需要11寸口径的望远镜才能看到这个太阳的星点！

一般天文爱好者自备的望远镜很少超过150MM，部分爱好者很少超过10寸，10寸以上的大都是骨灰级玩家了！

那么假如要看到人呢？

身高/距离=122×波长/望远镜口径

将参数代入公式计算望远镜物镜的口径将超过1光年！

地球上最大的望远镜也不过几十米而已，这个一光年的口径还是算了吧，想想就好了！

所以，即使有朝一日能到2200光年以外，那么很抱歉就像我们看夜空一样，即使再大口径的望远镜也不过是个星点而已！

这个问题很有趣，忽略科学讨论假设的话，在2200光年在看地球是可以看到古代的秦汉盛世的。

光的传输速度非常快，真空中可以达到30万千米秒，光年是用来计量光传输距离的单位。现在2200光年外看地球正好可以看到2200年前的地球景象传输过来，这个时候正好处于西汉吕雉统治时期，如果你多看会儿可能还会看到吕后仙逝汉文帝刘恒登基。

按照这个假设，我们再站的远一点还可以看见三皇五帝甚至更久远以前的事情，还可以弄明白人类的起源呢，再进一点我们还可以看看著名大词人李清照，还可能看见可恶的慈禧老太太，光想想都是感到激动。

但是事实上这是不可能的，因为地球是不发光的，更不可能把2200年前的景象通过光的形式传送到2200光年外的地方。

你如果问以后会不会有时光机穿梭回2200年前的话，这个还是有可能试想的哈，想想我们耳熟能详的项少龙，他了不就是穿越过去的么。

完全从理论上出发，既然人类已经具备了去到2200光年之外的 科技 水平，相信观测设备也是非常先进的，理论上可以看到2200年前地球上的盛世。

这个道理也非常明了我们眼睛看见物体是因为物体反射的光进入到我们的眼睛，太阳和地球的平均距离大约是一个天文单位15亿公里，这意味着光都要飞行大约八分半钟才能到达地球，那么我们每天看到的太阳就是八分半钟之前的太阳。相同的道理每天早上起床看到睡在你身边的老婆也是00000～00001秒钟之前的样子。

图：旅行者一号距离地球大约59亿公里时回头拍摄的暗淡蓝点-地球

那么如果站在2200光年之外看地球看到的即是2200年前地球的样子，2200年前大约就是秦汉时代。但事实上这么远的距离连太阳可能都看不见了，而反射太阳光的地球就更难了。现在天文学家寻找地外行星主要是通过“凌日现象”引起恒星光总量的变化，因为行星在绕恒星公转要周期性的通过恒心表面。

当然前边也已经说了如果光学望远镜口径足够大，“收集光线”的能力足够强，那就可以看到2200年前的秦汉盛世。

上边的公式中Δφ 是极限分辨角，λ是入射光的波长，D是光学望远镜的口径。我们简单计算一下如果想要从2200光年之外看见地球上的一个人需要多大口径的望远镜。

入射光波长λ取500纳米，R取1米这样一个人大约是两像素点，d是2200光年。通过以上数据大约可以计算出光学望远镜的口径大约都要达到一光年了。目前人类最大口径的光学望远镜是欧洲极大望远镜，口径将近40米左右。

所以说要想在2200光年之外观测地球上的盛世，几乎是不可能事件，除了观测设备的夸张之外，中间存在的黑洞、大质量恒星或者暗星云都将对光线有影响。

这个问题的答案是不能，因为地球是行星，而恒星太亮，哈勃望远镜看到3800光年外是这样的，恒星也就是一个光点，2200光年外的地球连被发现都难。

大家都知道太阳系有八大行星，但可能不知道是直到2017年前，太阳就是人类知道拥有最多行星的恒星，因为其他恒星的行星因为太暗而恒星太亮很难被发现。2017年12月 NASA 宣布从行星捕手探测器的 数据库里 发现恒星“开普勒－90”的第八颗行星，这得益于谷歌阿尔法狗的人工智能从大量的数据里找出来的。

发现该行星的方法是“行星凌日”法，当行星掠经恒星表面时，造成恒星亮度的下降，通过观察亮度的变化来确定一颗行星，也就是说不用真的看到行星，海量分析恒星亮度来确定一颗行星的存在。

其次行星不发光，我们看到影像都通过捕捉恒星光或人类制造出来的光子来成像。相比普通成像，卫星对地球观测遥感还要区分不同的波长的光，然后根据不同地形物的反射率和其他大气参数来校正，最后才能成为我们看到地球卫星影像。而地球上从大气层反射出去到宇宙空间的光，信息损失本身会比卫星成像更大，再经过2200光年旅程，能捕捉到可恢复信息光子更少之又少，能分辨出地球的地形特征就不错了，至于还原人和物，我觉得不可能。

理论上，如果在距离地球大约2200光年的地方观测地球，观测者可以看到我国古代的秦汉盛世，因为以光速传播的光在2200年的时间里只能传播2200光年。

我们经常看到某某恒星、某某星系距离地球多少光年，例如，御夫座的五车二距离地球43光年，这意味着五车二发出的光经过43年才跨过遥远的星际空间到达地球，我们接收到五车二的星光之后就能看到它。由于我们接收到的是五车二在43年前发出的光，所以我们看到的其实是43年前的五车二。而现在的五车二怎样我们无从得知，即便它现在爆炸了，我们也不会知道，因为携带着这些信息的光需要43年后才会到达地球。

虽然地球本身不会像恒星那样自身能够发光，但地球可以把照射到表面的太阳光向宇宙中反射出去，这些光将会携带着当时地球上的信息在宇宙中以光速传播。虽然这些光的强度会随着距离的增加而迅速衰减（平方反比定律），但它们是不会消失的，而是会一直在空间中传播，除非遇到其他物体被吸收掉。

因此，如果在距离地球2200光年的地方，就能刚好接收到地球在2200年前反射出的光，这样那里就能看到2200年前的地球上发生的事情。在那里观测，无法知道地球目前的现状，不会知道人类已经进入了太空时代，除非再等上2200年的时间。

上述只是理论上的情况，但现实中在2200光年外几乎不可能看到地球上发生的事情，哪怕看到地球本身都非常困难。因为地球太小，在远处看地球和太阳的角距太小，而且太阳又亮。除非天文望远镜的口径达到19公里，这样才能勉强看到一个像素点的地球。可见，想要观测到地球上的人，非常不现实。

如果你立马能闪现到2200万光年外，你是可以看到N年前的地球的！如果没办法闪现，那你是看不到的！

首先一点，你从地球出发到达2200万光年外，需要时间，而这段时间地球也在变化。而你到达2200万光年外的速度就决定了 你看到的是哪一个时间段的地球！

快于光速，则看到以前的地球。快越多，就看到越以前的地球。

等于光速， 那叫实时播报！看到的地球就是现在的地球。

慢于光速，也应该是实时播报！

把这个事情比喻成开着车拍相片应该是这个道理吧！

（个人想法，有不对的欢迎指教，愿意跟智者学习）

如果你正在那里，并且视力足够好，答案是当然可以。

虽然秦汉早已远去，但其信息仍在宇宙中播散不灭。若仅就信息而言，宇宙中充满了过去，而现在和未来却都是虚假的。因为对于现在，来不及用时间刻度衡量就已成为过去，看起来就像过去和未来直接连在了一起。而未来总是不确定的，也是无法正确衡量的。从这意义上来说，世间只有过去。如同你在写作，写下的一章又一章出现了并留下痕迹，而没写出来的下一章尚属空白。

So，原来人们都活在过去。是过去构造了你脚下的海拔，虽然你有选择上或下的方向的权利，但不选择向上就叫做选择向下，因为人生都是相对高度，逆水行舟，不进则退。然而顺水推舟也是一种豁达吹风的境界，不去珠穆朗玛峰，还可以去马里亚纳海沟。庄周梦蝶还是蝶梦庄周？九天揽月还是五洋捉鳖？何不历尽风雨，亦阅尽风光！

出品：格致论道讲坛

以下内容为中国科学院国家天文台青年研究员范舟演讲实录：

大家好，我是来自国家天文台的范舟，很高兴跟大家分享我给星星和星系做人口普查的过程。

提到天文，大家可能首先想到的就是星空。

星空非常美丽，有时候你一直看着星空，心中会涌现一种莫名的感动，感觉人类特别渺小。

这张拍摄的是 国家天文台兴隆观测基地 的夜景，非常漂亮，大家有机会可以前去参观。

在仰望星空的时候，很多人都会思考，天上的星星到底有多大？宇宙里面到底有多少颗星星？

宇宙有没有边界？如果有边界，宇宙外面又是什么呢？

远古时代，人类就一直仰望星空，思考各种和星空有关的问题。

不过长期以来，人类一直都是用肉眼观测星空，而由于肉眼视能力的局限性，人们很难观测到特别暗、特别远的天体。

直到400多年前，伽利略第一次把望远镜指向星空， 看到了人类肉眼无法看到的东西。

比如月球上的环形山和山谷；太阳不但有黑子，它还在自转；金星和月亮一样，也有阴晴圆缺。

木星不仅仅是一个光斑，它周围还有四颗卫星，后来被命名为伽利略卫星。

这是一个里程碑式的事件，从此之后，人类开始使用各种工具 探索 宇宙，并且进入了一个制造望远镜的竞赛时代。

因为制造出更大口径的望远镜，意味着可以看到更远的宇宙，更暗弱的天体。

18世纪末德国有一位著名的天文学家，叫 威廉·赫歇尔， 他是制造望远镜方面的专家，一生建造了上百架天文望远镜。

这张中的望远镜就是他研制的12米口径望远镜。这个望远镜非常大，和图中房子一比就更明显了。

虽然它非常笨重， *** 作起来也不方便，但由于口径够大，所以借助它威廉·赫歇尔看到了很多之前无法看到的星体，如天王星以及天王星的卫星。

后来，随着 科技 的进步，人类制造出了更大的望远镜。

比如这张图中的胡克望远镜，它是一个名叫胡克的富商于1917年资助建造的，口径为25米。

关于这个望远镜还有非常一个有趣的故事。这张照片中正在使用望远镜的人是爱因斯坦，他身后叼着烟斗的是哈勃。

大家知道，爱因斯坦提出了广义相对论，建立了宇宙模型。

但他刚把宇宙模型建起来，就非常惊讶地发现，宇宙居然是在膨胀的。

爱因斯坦自己也吓了一跳，他觉得不可能，如果宇宙在膨胀，人们该有多不安啊！

于是他在宇宙学状态方程中加入了一个常数，用以保持宇宙的恒定不变。

后来，哈勃用胡克望远镜观测到了很多星系，发现几乎所有星系都在远离我们，所以得出 “宇宙在膨胀” 的结论。

至此，爱因斯坦感到非常懊悔，他觉得自己加入宇宙常数的做法是一个很大的错误，以至于后来他觉得这是他人生当中最大的错误。

之后还有很多新的望远镜诞生。

这个5米口径的海尔望远镜建成于1948年，此后的40多年时间里，它一直是全世界像质最好、口径最大的望远镜。

虽然20世纪70年代，苏联曾造过一个6米口径的望远镜（BTA），但那个望远镜在设计和建造过程中有一些缺陷，效果并不是很好，影响力也不是很大。

海尔望远镜的记录 一直保持到1993年凯克望远镜的出现。

科技 的进步让望远镜越做越大，甚至出现了像哈勃望远镜这类的空间望远镜。但是这些望远镜早期都局限于观测单一的天体。

想对星系整体或恒星整体进行全面的统计性的了解，用这种观测模式显然不行。

于是就 产生了另一种方式的观测模式——天文巡天。

天文巡天就是 对天空进行大范围的观测，甚至进行全天的观测，这有点儿像人口普查。

比如，我想研究北京回龙观地区居民的职业情况。

如果我只是对周围做IT行业的几位朋友进行调查，我就很容易得出“回龙观地区从事IT行业的人很多”这样的错误结论。

因为我选择的样本不够大，调查的范围不够广。

只有观测的范围足够广，调查的数据足够多，才能得到相对全面且正确的结论。

实际上，200多年前的人们也做了一些类似巡天之类的工作，法国天文学家梅西耶就根据观测做出了梅西耶星云星团表。

表中包含了110个天体，比如M31仙女座星系，在梅西耶星表里就排第31位。

M1是什么？它是蟹状星云，是一个超新星遗迹。

它的发现也有中国人的一份功劳，因为中国史书上有关于1054年出现超新星事件的观测记录。

通过对蟹状星云的观测结果，人们最终推算出来，M1应该是在中国宋朝的时候爆发的，所以和 历史 记载很好的吻合。

前一段时间人类首次拍摄到的黑洞照片拍摄的就是M87星系。

这个星系从图上看似乎比较小，实际是一个非常巨大的椭圆星系，中心有一个60亿倍太阳质量的超大质量黑洞。

直到现在，梅西耶星表到也非常流行。

每年3月底全世界都会举行梅西耶马拉松——北半球的天文爱好者会拿着小型望远镜对星空中的梅西耶天体进行观测，一晚上把梅西耶星表里面所有星云、星团和星系都观测一遍。

这个活动对天文爱好者的要求非常高，要求他们既要有认星的能力，还要有拍照的能力，而这也能检验天文爱好者的水平高低。

除了梅西耶星表，还有一些代表性星表，比如NGC星表（星云和星团新总表）。

NGC星表包含的星云、星团、星系的数量更多，有7000多个，星表里一一记录了它们对应的编号、位置、亮度、距离等信息。

其实，如果把这些星表拿出来，你会发现，实际只是一个文字的表，记录了一些最基本的信息，并没有照片。

那个有图的版本是后人根据拍出来的照片做了更形象化的补充，这样就可以和实际拍的进行比较，用起来就非常方便了。

为什么当时这些星表只有文字呢？

主要是因为 当时记录成像的技术并不是那么成熟，大家拿望远镜可以看到很多天体，但要真正记录下来却很难。

当然，有一些天文学家画画的功力比较好，可以用素描的形式将观测到的星体画出来。

试想，如果那时每个观测者都有智能数码相机或智能手机，他们把相机或手机往望远镜的目镜那儿一装，就都能拍下来观测的天体了。

一直到1950年左右，当拍照技术发展得比较成熟后，才有一些厂商有能力提供大批量高质量的照相底片供天文观测拍照使用。

于是出现了对天文学产生深远影响的帕洛马巡天计划。

之前人们使用的星表其实都是文本文件，而帕洛马巡天星表却是有有大量照片（图像）组成的。

帕洛马巡天由美国国家地理协会和帕洛马天文台联合开展，对北半球天空进行全天巡天观测。

每次拍一张照片，最后把所有拍出来的照片合并成一张非常大的照片。

大家想查某个天体，只用翻看这个有图像的星表，就能看到它的位置、形状和大小，甚至它周围有没有别的星体都能看得非常清楚。

因此 帕洛马巡天在天文巡天观测上可谓一个巨大的飞跃。

20世纪70年代，为了获得南半球的天体资料，人们利用澳大利亚英澳天文台的UK Schmidt望远镜对南半球做了巡天。

后来将南、北半球的观测数据进行结合，形成了一个巨大的数据库。

随着电子化技术的提升，人们又把这些照片的底片进行了数字化 *** 作以供人们从网上下载使用。

所以通过一些网站，现在的人们能很方便地搜到相关天体的详细图像资料。

这张是帕洛马巡天的一个截图。

它看起来和现在大家平时拍的照片差别比较大，它不但是黑白的，而且还非常模糊，还有很多噪声。

不过限于当时的技术，它已经是一个巨大的飞跃了。

它为后来很多的巡天计划，比如斯隆数字化巡天SDSS等，都提供了很好的数据基础。

刚才说了很多国外的巡天，中国的巡天工作是怎么发展起来的呢？

中科院院士、国家天文台研究员 陈建生 老师曾在20世纪七八十年代前往澳大利亚国家天文台访问。

当时帕洛马巡天在国际上非常火爆，影响力非常大，他也深受启发。

回国后， 陈院士利用国家天文台兴隆观测基地的一个60公分口径的施密特望远镜，装配上不同颜色的滤光片对天空进行大视场巡天。

之所以用不同颜色的滤光片，是因为它们透过的光的波长是不一样的。

通过观察不同波长的天体的能量，就能得到一个能谱，然后对其进行物理分析。

当时的巡天还配备了一个CCD（电荷耦合器件）相机，今天手机里也有类似运用。

摄像头的前面是用于光学成像的镜片，后面是一个记录成像的仪器，手机一般用CMOS（互补金属氧化物半导体），CCD性能更高级一些。

专业天文观测的常用的CCD/CMOS相机不仅可以用来记录，拍出来的信息还能直接数字化，直接存到电脑里，非常方便。

这个巡天概念是20世纪90年代提出并开展起来的，可谓非常超前和新颖，一经提出，就受到很多研究机构的积极响应，比如亚利桑那、台湾、康尼狄格的高校和研究所。

所以当时这个巡天也叫 “北京-亚利桑那-台湾-康涅狄格巡天”（简称BATC巡天）。

其中的小行星巡天非常有意思，它相当于对小行星进行人口普查。

做小行星巡天也需要一个比较大的视场，当时大家用的都是口径较小的望远镜。

从1995年开始，7年的时间里面，这个巡天就总共观测得到了2707颗有暂定编号的小行星，而且都是新的小行星，之前别人并没有发现的。

其中 500多颗小行星拥有永久命名权。

从列举的这些小行星命名中，大家可以看到，有些是科学家的名字，有些是作家的名字，还有些是著名院校的名字或地名。

为什么会 用金庸的名字来命名小行星 呢？

这是因为以前天文学家们观测的时候非常“孤单、寂寞、冷”，经常需要轮流在深山里连续观测一两周或者更长的时间。

当时也不像现在人手一部智能手机，可以刷刷朋友圈打发业余时间。

当时观星之余，当时大家都喜欢阅读金庸小说。很多天文学家都是金庸迷，所以就申请用金庸的名字来命了一颗小行星。

还有一颗小行星的名字叫“南仁东星”。

大家都知道，南仁东老师是中国“天眼”的发起人和奠基人，还是时代楷模。

鉴于他对我国大科学装置的巨大贡献，所以用他的名字命名了一颗小行星。

再比如，国家天文台属于中国科学院，承载中国科学院重要教学任务的大学是中国科学院大学。

所以我们也申请用一颗小行星命名为“国科大星”。

仔细看这张动图。

望远镜指向的天区位置不动，对同一个天区进行不同时段连续拍摄后发现，图像最中间的地方有个亮点在移动。

因为背景恒星是不会动的（在这么短的时间内），所以这个移动的亮点很有可能就是一个小行星。

然后，我们把这个移动天体的信息发送给国际小行星中心，和数据库里已有的信息进行比较，以鉴别它是否是新的小行星。

如果是，我们就是发现了一颗新的小行星，也就拥有它的命名权了。

在巡天项目里， 除了要给小行星查户口，还要给近邻的星系查户口，看看周围有多少个星系，它们长什么样子。

当时我个人最感兴趣的星系就是仙女座星系，也就是梅西耶星表里的M31。

它距离我们有250万光年，也就是说，我们现在看到的仙女座星系，其实是它250万年之前的样子。

现在的仙女座星系是什么样子， 我们必须要再等250万年才能看到。

仙女座星系非常漂亮，它周围有一些尘埃和气体的环状结构，从图上还能看到两个小的矮星系M32和NGC205（实际上周围有更多）。

如果现在在网上搜有关星系的，搜到的很多都是仙女座星系。

它是什么时候形成的？它是怎么形成的？它的演化进程是什么样的？它将来会变成什么样？

大家知道，我们主要依靠化石来研究地球的起源。 那对仙女座星系而言，有没有可供研究的化石呢？有，它就是球状星团。

球状星团是几千颗到几百万颗恒星的集合体， 它记录了星系早期形成时的重要信息，是一个星系形成和演化的活化石。

不过不幸的是，我们在地球上很难看到仙女座星系中球状星团里的单颗恒星。

一是因为仙女座星系离我们太远了，二是因为大气的湍流会把所有的星象都变成模糊的一团。

所以，我们从地球上看仙女座星系的球状星团，其实就是一个个非常暗弱的光点。

仅仅一个模糊的点，我们要怎么去研究它呢？看似无从下手，但科学家还是有很多办法的，比如刚才提到的多色滤光片。

结合研究不同波长处的天体的能量，可以得到一个能谱。

同时，一些做星族合成模型的理论天文学家可以通过恒星的模型计算出很多星族的模型。

通过这些星族的模型，他们又可以计算出具有不同年龄和化学组成等信息的能谱。

这些理论的能谱相当于一个巨大的数据库，我们拿着观测到的数据与之进行匹配。

如果匹配上了，就说明它符合某个模型的物理信息。

经过研究，我们最后得到了仙女座星系形成和演化的关键信息。

在这之前，很多人认为仙女座星系是大坍缩形成的，或者是吸积旁边的矮星系后慢慢形成的。

但经过研究，我们发现它的形成是这两种机制的结合， 即早期大坍缩和后期吸积周围的矮星系综合作用最终形成了目前的仙女座星系。

虽然对银河系临近的仙女系星系做了普查和研究，但实际上，近年来人们还有很多新的发现。

近年来的深场观测发现，仙女座星系M31和三角座星系M33之间有很强烈的相互作用，导致很多星流的产生。

星流产生的过程非常剧烈。

但更剧烈的是，通过哈勃望远镜10年的观测和Gaia卫星的高精度观测发现，45亿年之后，仙女座星系会和银河系发生碰撞。

不过这个碰撞的过程相对缓和，就像跳华尔兹一样，两者先接近，再远离，然后再彼此接近。

若干回合后最终合并成一个巨椭圆星系。

一说到碰撞，大家一定觉得非常可怕，认为两个星系相撞后，地球一定就毁灭了，其实并不是。

因为星系里恒星的密度是非常低的，恒星几乎不可能发生碰撞，行星碰撞更不会发生了。

所以大家不用担心地球会因为星系的撞击而毁灭。

相反， 我们要担心的是，45亿年之后的太阳可能会变成一个红巨星。

如此就会发生像**《流浪地球》里描述的场景， 炙热的太阳会极度膨胀从而吞没水星和金星，地球也会变得异常炽热。

希望到那时，人类会采取一些避难的方法，比如流浪地球，或者搬到其他宜居行星上去居住。

通过宇宙中大样本的星系观测研究发现，星系之间的相互碰撞和并合是普遍存在的。

研究了这么多星系，并不代表我们对自己身处的银河系的研究就十分透彻，事实上正好相反。

正是因为 我们身处银河系，所以才“不识庐山真面目，只缘身在此山中”。

太阳所处的银盘区域的恒星非常密集，也非常明亮，我们的视线会被周围的恒星、尘埃所遮挡。

另外银河系中心的核球也非常明亮，也会遮挡我们的视线，这些都导致我们对很多天体很难进行研究。

但是天文学家对于困难是毫不畏惧的，相反天文学家们制造了很多望远镜来对银河系进行深入观测和研究。

我国自主研发的郭守敬望远镜（LAMOST大天区面积多目标光纤光谱望远镜） 一次可以观测三千多个恒星的光谱。

通过它的观测，我们现在已经得到1000多万条恒星光谱。

通过它，我们可以知道这些恒星的物理信息，比如温度，化学组成，以及它们到底是矮星还是巨星。

还有欧洲的盖亚Gaia卫星，它可以准确地进行恒星测距。

当然，光有这些望远镜还不够。

因为银河系里有几千亿颗恒星，而我们现在观测到的只是几千万颗恒星，相当于万分之一的采样率。

这好比我们从一万个人中选一个人当代表，采样率太低，因此我们要做更大样本的巡天。

在国家天文台的发起之下，我们进行了SAGE（恒星丰度和星系演化）测光巡天。

该项目利用美国亚利桑那大学Steward天文台23米Bok望远镜、新疆天文台南山1米望远镜以及乌兹别克斯坦1米望远镜进行北天天区的多色测光观测。

比如我们使用的Bok望远镜，它位于美国在亚利桑那州的一个高山——基特峰上，那里的大气透明度优良，大气视宁度也比较稳定。

这张照片记录了我们的同事正在观测室进行观测的工作状态。

是的，现在我们的工作并不像大家想的那样，需要站在望远镜下用眼睛去观看。

而是通过计算机来控制望远镜，通过计算机来进行曝光，观测完的数据也是记录在计算机里的。

所以， 以前天文学家观测时非常辛苦，可能会“孤单、寂寞、冷”，但现在实际上我们并不孤单。

因为在亚利桑那州有很多高大的仙人掌，还有非常多的动物，比如美洲虎、响尾蛇和熊。别以为这些动物都被关在动物园里。

一天早上起床后，我们发现宿舍的纱窗上有几个类似于熊的爪印，想起来管理人员之前告诉我们，当时山上有熊出没。

因为熊有时会跑到游览中心翻找食物，所以如果人类遇到它们，还是比较危险的。

管理人员随即赶上山给我们送来了一些驱熊的辣椒喷雾和喇叭，并对我们进行了防熊的培训，告诉我们一旦遇到熊，可以用喷雾。

这些喷雾是用墨西哥的魔鬼辣椒制作而成的，非常辣，只要一喷，熊肯定就不敢过来了。

幸运的是直到观测结束我们都没有遇到熊。

现在我们的巡天已经进入了尾声，观测已经基本上结束了，还剩余一些扫尾工作。

巡天结束后，用观测的数据我们可以做很多研究。

比如研究恒星是怎么诞生的，第一代恒星的起源，研究白矮星（大家都知道，太阳演化到晚期会变成一颗白矮星）。

我们有了巨大的恒星观测样本，就可以对银河系的结构和演化得出更多更深入的认识。

做了这么多年的巡天工作，我想说一下我个人的感受。

天文学就像一座宏伟的大厦，大家看到的只是大厦的顶端，耀眼的诺贝尔奖。

比如发现引力波，比如宇宙的加速膨胀，等大科学成就。

实际在这座大厦的底端，还有很多像我们这样最基层的观测人员。

通过日积月累的长期观测，得到了大量可靠的、高质量的数据，这样才能支撑着天文学这座宏伟的大厦。

所以，作为一名基层观测人员，一名巡天项目的观测人员，我感觉非常自豪。

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从小就对天上的东西很感兴趣，从航空兵器到航天，到物理再到宇宙，看了很多，学了很多。最近总在想一个问题，研究这些玩意儿是为了什么？ 地球是迄今为止唯一一个生命的伊甸园，旅行者的金属光碟尚未获得任何回应。 从旅行者一号，二号，到惠更斯探测器，卡西尼探测器到伽利略探测器，科学家们仍然在进行着对地球以外的探索。理论物理学家们和宇宙学家们提出了诸多的理论框架，力图统一存在的所有力，特别是引力。 理论提出了黑洞，提出了暗物质，提出了多重宇宙 这些都是为了什么？ 拓展生存空间的意义是明显的。登陆火星的设想早在卅年前就提出了，并且我们已经拥有足够的技术实现登陆火星，只是经济和政策的问题。美国人和日本人，现在也包括了欧洲人和中国人都在规划这如何改造火星的大气层和地貌，“凤凰号”火星探测更是令人振奋地传回了火星土壤分析结果，证明火星存在大量的水。这个结果确实是令人振奋的，因为火星上的水是火星殖民地的建设成为相对廉价的工程。“凤凰号”甚至拍摄到了火星的霜冻，更进一步地让人去寻找火星上的水冰。一旦在火星上找到了水和矿物质，对火星的进一步开发势在必行。 地外生命的寻找一直在继续，虽然SETI项目的科学家仍然在接收这空白的巡天信号，但是他们仍坚持不懈地工作者，为的是得到哪怕一点点地外生命的迹象。 哈勃望远镜为我们探索银河系提供了一双犀利的眼睛，现在科学家们再也不限于观测太阳系了，银河系与河外星系的观测成为天文观测的主要任务。在这短短的三百年内，从困惑星星为什么发光到发现幽灵之眼，我们的眼界远大了数百倍。“哈勃深景”吸引着我们看得更远，让我们联想到我们的极限。 哲学家们曾经为热力学第二定律的出现感到沮丧，又从普里高津的混沌理论了解到局部的秩序化，普里高津倒成了哲学家们的宽心剂。科学家们期待着有一天能够称得出宇宙的重量，好让我们快点知道宇宙到底是就这么一直膨胀下去还是早晚会再来一次大坍缩。霍金的黑洞后面到底是什么？人们总想知道是否黑洞后面隐藏着我们现在宇宙的胚胎，黑洞后面是不是就是我们现在的大爆炸？ 透过林林总总所有这些问题，我似乎明白了一个目的：人类是否能够永生？ 人类正在为过度消耗地球的资源而付出代价，这个代价是人类正在使地球越来越不适合人类居住。虽然《京都议定书》得到我除了美国这个能源消耗的超级大国的抵制以外几乎所有国家的认同，但是温室效应仍在无情地使海平面不断地升高。就算我们能够在几代甚至几十代的时间内遏制温室效应，并使地球的生态环境得到改善的话，地球的资源的耗费是有限度的，迟早人类将耗尽这颗星球上的可供人类使用的资源，那么现在对月球，对火星，对Titan的探索就不是白费金钱，炫耀高科技，更不是炫耀国力的政客行为。向地球外殖民是一件高瞻远瞩的伟大事业，就像《星球大战》中所描绘的，人类的社会将以某个星球作为统治单位，而不是某个国家，某个国家的联邦，那是真正的地球村。也许某些星球联盟将出现，成为一个超大空间的社会联合体，不仅限于地球村，而是太阳村，银河村了。 设想到更久远的未来，为了永生，人类肯定接受我们自身外形的变化和适应。我们现代人在考察我们的祖先时，会得出我们的祖先曾经有着突出的颧骨与颚骨。那么我们的后裔在各种光盘和“历史数据库”中浏览我们的照片时又会怎样地评价我们现在的外形呢？也许他们会说我们有修长的身材，健壮的腿部和较小的头部（也许我们可以合理地设想我们的后裔在体力方面会变差，所以身材变得圆润，因为缺乏必要的运动导致腿部的退化，经常从事脑力劳动而使脑袋变得很发达）？他们是否会觉得我们的手比较小呢？ 进一步说，为了快速地学习和掌握知识，我们的后裔放弃了教育这种方式而直接采用植入某种芯片、修改某些基因，向大脑进行“知识注射”而使后辈快速地获得必要的知识，使后辈成为某种“可用”的人，只需要在技能的训练上稍微花一些时间就行了。除了道德和伦理上的约束外，没有什么力量可以阻挡人体异型化的程度，人类的身体开始由单纯的蛋白质、碳水化合物、脂肪组成的有机体开始向混杂的成分改变，“生化人”成为人类的主体。 再往前想，我们的后裔为了适应某一些生存环境，甚至可能放弃碳水化合物作为生命的载体。到了这一步，人类的生命又意味着什么呢？实际上我们可能更倾向于保存我们的思维而不是形体，如果我们有充分的宽容心和一部宽容的法律，我们将很轻松地从伦理上和形体（而不仅仅限于肉体）上接受一群硬邦邦的不知道什么成分的东西组成的一个种群作为我们社会的一员，甚至成为我们的朋友，而我们之间唯一相通的，是思想，是意识。设想一下，一只能听懂我们语言的猫是否成为了我们中某一个豢养它的主人的朋友？再设想一下，如果这只猫真的能理解人类的思想，掌握人类的技术和能力，我们是否能够欣然接受这只猫作为一个“人”呢？未来，恐怕人类不得不如此。 --- 待续---

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