宇宙的尺度

tigerb · 發表於 2018-6-24 21:18:46

本帖最後由 tigerb 於 2018-6-25 04:13 編輯

tigerb · 發表於 2018-6-24 21:36:51

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混乱三千年大国变迁
人類文明

tigerb · 發表於 2018-6-24 21:39:14

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人类历史五千年版图演变
人類文明

tigerb · 發表於 2018-6-24 21:43:11

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中国历代疆域变化第七版改

tigerb · 發表於 2018-6-24 21:46:25

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前蘇聯氫彈測試 - 史上最強人造爆炸

AN602（俄語：АН602），別稱「沙皇炸彈」（俄語：Царь-бомба），是冷戰期間蘇聯所製造的氫彈，總共製造兩枚，其中一枚於1961年10月30日在新地島試爆，另一枚作為研究與備用。它是人類至今所製造過所有種類的炸彈中，體積、重量和威力上均為最強大的炸彈。
它的爆炸當量本來相當於一億噸的TNT炸藥，不過蘇聯當局憂心試爆後的核子落塵對環境的嚴重影響，會導致內政難題與外交風波，因此將核彈減半為5000萬噸的爆炸威力。儘管被削減了一半的威力，沙皇炸彈的威力依舊是第二次世界大戰末期投擲於廣島和長崎的「小男孩」原子彈的3800倍，「胖子」原子彈的2300倍。雖然蘇聯成功完成試爆，沙皇炸彈仍然從未列入現役武器，蘇聯軍方僅想要將沙皇炸彈作為蘇聯在軍力上的象徵與展示。

沙皇炸彈是一種具備三階段性爆炸的氫彈武器，雖然說它的爆炸威力被削減為5000萬噸，但是仍然相等於二戰中所有使用的炸彈總量十倍。它的第一階段的起爆以核分裂為主，然後壓縮程序變成核融合；大部分的氫彈都是利用第一階段所產生的能量壓縮成倍增的核融合階段，也就是從裂變引發聚變，聚變釋放出的中子誘發出更劇烈的裂變的正回授；沙皇炸彈的威力在這一點上成功地表現出來。

沙皇炸彈的試爆威力為5000萬噸TNT當量，在全世界所有已知爆炸事件中規模排名第二，僅次於導致恐龍滅絕的希克蘇魯伯隕石坑事件。

與通古斯事件比較，這一次的試爆規模大了將近三倍（通古斯加事件的爆炸威力相當於1000-1500萬噸TNT當量）；至於形成美國亞利桑那州的巴林傑隕石坑的撞擊事件的威力大約為1000萬噸TNT當量，相當於480顆空投在長崎的胖子原子彈，或者是688顆在廣島市引爆的小男孩原子彈，其規模排名第四。

tigerb · 發表於 2018-6-24 21:50:08

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模擬隕石撞擊地球 - 世界の末日

tigerb · 發表於 2018-6-24 22:03:12

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大自然の閃電瞬間

補充內容 (2018-8-22 11:26):
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STRANGE LIGHTNING STRIKES - Caught on Camera and explained

tigerb · 發表於 2018-6-24 22:05:12

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中国军力全景展示 3D CG

tigerb · 發表於 2018-6-24 22:06:53

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假如核戰爆發......模擬核戰

tigerb · 發表於 2018-6-24 22:10:51

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【全球版圖變遷】震撼的動畫全景短片地理科普高清【更新慢速版】

tigerb · 發表於 2018-6-24 22:32:47

本帖最後由 tigerb 於 2018-6-24 22:34 編輯

地球生命為啥只選擇碳基生命，而不是矽基生命呢？

大家知道，自從化學尤其是分子生物學快速發展以來，科學家們發現：地球上所有生命形態和物種，無外乎都是由25種化學元素構成的。

一個典型的生物細胞比如人體細胞的總質量當中，有96%是由氧（65%）、碳（18%）、氫（10%）、氮（3%）這4種主要元素構成的，其餘的則是由少量其他元素構成的，比如說鈣、磷、鉀、硫、鈉、氯、鎂、鐵等等。
有人馬上會問，人體總質量不是氧元素佔了大部分嗎？高達65%！我們不是以氧為基礎的生命形態嗎？為什麼我們不叫氧基生命，而叫碳基生命呢？

是這樣的，包括人類在內的所有地球生命，活體細胞中多數的氧元素，其實是以水的形式存在的，含在水分子H2O裡了。

然而，對細胞結構和功能起關鍵作用的，卻是另外一種元素——這就是碳。所以呢，我們說地球生命都是以碳元素為基礎的，於是就叫碳基生命 Carbon-Based Life。

最關鍵的問題來了，為啥生命選擇的是碳元素，而不是其他元素呢？
要想回答這個問題，我們就得進入粒子尺度下，看看碳元素的特點。凡是學過點化學的都知道，分子中的原子，都是通過化學鍵相互連接在一起的。

什麼？忘了啥是化學鍵啦？化學鍵，就是一種粒子間的吸引力，讓原子、分子透過這種吸引力，組成——我們宏觀尺度下看得見的物質。
文科生不妨把化學鍵想像成每一種元素的手臂。有了這種手和胳膊——化學鍵，原子之間就可以手拉手，勾勾搭搭混跡天涯了。

不同元素擁有手臂的數量也不同。像氫原子只有一隻手，這就意味著一次只能跟另一個原子手拉手。像氧原子就有兩隻手，意味著同時能跟兩個原子勾勾搭搭。
像碳原子竟有四隻手，這就意味著：它最多可以同時跟4個原子勾勾搭搭。這就有意思了，想想看每個碳原子都有四隻手，如果相互連接一起，上下左右前後，手拉手成三維結構，就會創造出千差萬別的各種碳骨架——這就成了各種各樣有機化合物的基礎。

科學家把這種含碳的分子統稱為有機分子，從最簡單的有機分子（碳氫化合物甲烷），一直到復雜多樣的高分子有機物（DNA分子），這就為碳基生命的形成，提供了豐富的物質基礎。

就像搭建樂高積木一樣，大自然通過神奇的碳元素，搭建出豐富多彩的碳基生命。

——這一過程就是壯麗的地球生命演化史，也是大自然本身自然選擇生命形態的唯一路徑。也是迄今為止人類已知的唯一路徑。
有人可能會問：碳原子不過區區四隻手，比碳原子手多的原子，不是更能演繹出千奇百怪的分子結構嗎？千手觀音，不是更精彩嘛？！

▲碳與各元素之間的鍵合關係

問題是，粒子尺度下的三維世界，並非手臂越多就越好。越重的元素雖然手臂越多，複雜度是足夠了，但穩定性卻遠遠不行。化學世界拼的不是量，而是巧。

要知道，碳元素是所有元素中化合物種類最多的，目前已知的純有機化合物就有近1000萬種，但這還只是理論上存在化合物世界的冰山一角而已。

▲碳的同素异形体结构：钻石（a）、石墨（b）、蓝丝黛尔石、富勒烯（C60（d）、C540（e）、C70（f））无定形碳（g）、碳纳米管（h）
再看看，碳元素的异形（学名叫同素异形体）：从极软的石墨，到极硬的钻石，都是碳元素的百变造型。

再看看，碳元素的丰度（丰富程度），在地球地壳上排名第15位，在宇宙中排名更靠前，竟然排在第四。所以毫不夸张地说，碳是地球生命的基石，是碳基生命的化学根本。

此處，一定有人會跳出來質疑：要是論元素豐度，矽元素可比碳元素豐富多了，在地球地殼上，矽是碳的1000倍！矽基文明早晚會替代碳基文明，佔領地球世界，甚至統治全宇宙的！
對於這種深陷科幻思維，搞不清科幻世界與真實世界區別的人，我們恰恰要反問：既然矽元素豐度如此高，像地球這種固態岩質行星在宇宙更是數不清，那為啥還沒有演化出矽基生命呢？大自然為何不青睞矽元素——誕生矽基生命（Silicon-Based Life），而是自然選擇碳元素——演化出碳基生命？

針對這種論智商的問題，還是自問自答吧。

假設我們充當一把大自然的角色，硬要扶持矽元素當家作主，成為矽基生命的主人，世界將會咋樣？
①回到微觀尺度下，先說說除了碳元素外，地球天然存在的92種元素王國里，只有矽元素跟碳元素一樣，擁有四隻手——能夠同時形成4個化學鍵，但矽元素這四隻手天生不給力，明顯沒有碳元素四隻手臂，粗壯有力。

所以呢，以矽元素為基礎的複雜分子很容易斷裂，以至於脆弱到——沒法形成活體細胞結構的程度。雖說平時勾勾搭搭也有點感情，一旦有點風吹草動，甩手散伙，那是必然。

②矽元素另一個缺陷就是，通常只能伸出一隻手臂，不能同時伸出雙臂，給其他原子一個溫暖的熊抱。矽元素這種形不成雙鍵的化學關係，自然人緣不夠好，能夠參與的化學反應就很少，大多數趴體都不帶它玩。

結果可想而知，不僅找不到女票，就連男票也找不到，更別提什麼繁衍下一代了，矽基生命還能延續？

③人家碳元素就跟大白似的，不僅人緣好，而且百變真身。上天入地，去哪兒都行！氣態變成二氧化碳，固態變成乾冰。相反，再瞧瞧矽元素，最常見的模樣就是二氧化矽，純度高點的叫石英、水晶，不純的都是些呆頭呆腦的石頭嘛。

能從石頭縫裡蹦出來，創世以來，唯有孫猴兒一個孤例。你還指望能有什麼樣的矽基生命？

▲藝術家筆下的外星生物——矽基生物。
說了這麼多矽元素的硬傷，恐怕有人要說我們是個碳基沙文主義者。

還可能有人搬出鼎鼎有名的科學家卡爾·薩根——對此頗有微詞的觀點來：「碳基生命唯一論、中心論，很可能大大限制了人類對外星生命的探索和想像。」

甚至，有人會搬出一門名叫「假定型生物化學」Hypothetical types of biochemistry的學科，而且附上——瞧瞧，這可是正經八百的科學家正在嚴肅研究的課題呀！看你還敢無視！

這門學科主要是指，替代現有碳基生命為中心的生物化學理論，提出若干種生物化學形式和生命形態，比如矽基生命、氨基生命、硼基生命等。

▲根據假定型生物化學理論，藝術家繪製出的含有氨基生命的行星外表。

作為一種理論甚至稱其為科學理論，我們當然雙手贊同，這是學術自由的基本準則嘛。只要有能力有條件搞就好了。說不准，萬一搞成了呢！免得被那篇來自美國國家研究委員會NRC的報告——不幸言中咋辦？那份報告稱：「沒有什麼會比這更悲催的了……在太空探索中人類遇到了外星生命，卻認不出來它們！」

我們當然也不想看到這種結果。但要強調的是，理論就是理論，凡是未被實證的理論都還只是理論，不能進入科學認知體系之內，更不能拿來當作科學四處說事。

就算是科學家在以科研態度、科學思維建構出來的一套科學理論，也只能算作是理論——一種未經驗證的假說而已，當然進不了科學殿堂。

總之一句話，碳基生命是人類科學認知體系當中唯一的生命形態。

而其他矽基生命、氨基生命等，目前只是一種假說。

至於科幻、玄幻、宗教、迷信層面所說的那些生命形式，在各自地盤穿越、飛舞，都無所謂——只要別硬摻乎到科普里就行。

資料來源：https://zhuanlan.zhihu.com/p/27534210

barying · 發表於 2018-6-25 03:17:27

tigerb兄
這真是近年少見難得的帖子
連我N年前的連結都比你揾到出來
士為知己者死
能得你如此厚愛
我真的死而無憾了

barying · 發表於 2018-6-25 03:48:48

本帖最後由 barying 於 2018-6-25 04:32 編輯

update一個漢化版本
宇宙的尺度 - 互動版
選擇中文：繁或簡~~
The Scale of the Universe 2
http://htwins.net/scale2/c.swf?p ... f?bordercolor=white

Flash Animation Credit & Copyright: Cary & Michael Huang

補充內容 (2018-6-25 04:07):
貼flash失敗了，所以換個連結

補充內容 (2018-6-25 04:24):
依家唔識發帖了，攪來攪去都唔得

補充內容 (2018-6-25 04:24):
小弟邀請的各方友好，請給tigerb兄多點鼓勵，謝謝！