《宇宙自然生命简史：50 三十八亿年的征程》歌词

[00:00:00] 本字幕由腾讯音乐天琴实验室独家AI字幕技术生成

[00:00:05] 欢迎收听科学有故事

[00:00:09] 比科学故事更重要的重要最重要的是科学精神

[00:00:18] 这是科学有故事与腾讯音乐天琴实验室联合制作的科普节目

[00:00:22] 我是你的主播汪洁

[00:00:25] 如果我们把地球上所有的生物都当做是同一种叫做生命的物种来看待那么生命表现得似乎有一点古怪

[00:00:35] 他们迫不及待地登场

[00:00:37] 但又似乎不着急前进

[00:00:41] 我们从何而来

[00:00:44] 要去向何方

[00:00:49] 一个星球一个实验

[00:00:52] 请听我为您讲述有关宇宙自然生命简史

[00:01:02] 让我们来认识一种叫第一的生物

[00:01:05] 毫无疑问啊

[00:01:06] 它是地球上所有肉眼可见的生物中最坚强的物种之一但也是最没有雄心壮志的在阳光充沛的地方

[00:01:16] 他们当然能生长得很欢快

[00:01:18] 但是在其他生物都不愿意去的一些地方

[00:01:21] 比如风吹雨打的山顶上极地的荒原上那些地方除了岩石就只剩下寒冷和雨水

[00:01:30] 但是第一却能繁盛起来

[00:01:33] 他们几乎没有竞争对手

[00:01:35] 在南极洲的许多不毛之地

[00:01:37] 你能找到大片大片的第一超过40 0种依附在每一块风吹雨打的岩石上有很长一段时间人们想不通

[00:01:47] 他们是怎么做到的

[00:01:49] 因为第一生长在光秃秃的石头上没有明显的营养来源也结不出种子

[00:01:55] 以至于过去有很多有识之士认为第一就是正在慢慢向职务转变的石头181 9年就有一个叫霍恩苏克的博士再仔细观察之后高兴地宣布无生命的石头自动变成了有生命的植物

[00:02:12] 但是当你真正的细致观察之后你就会发现与其说第一有魔力

[00:02:18] 不如说啊

[00:02:19] 他们极其有意思

[00:02:20] 他们实际上是真菌和藻类的联合体

[00:02:24] 真菌负责分泌酸性物质溶解岩石表面释放出矿物质

[00:02:30] 啊

[00:02:30] 藻类负责把矿物质转变成食物维持他们的生存

[00:02:35] 这种安排虽然不够激动人心

[00:02:38] 但显然是成功的

[00:02:39] 全世界已知的第一接近2万种

[00:02:42] 与所有生长在严酷环境中的生命一样

[00:02:46] 第一也生长得极为缓慢要花上半个多世纪的时间

[00:02:51] 他才能长到衬衫纽扣那么一点大小

[00:02:54] 因此

[00:02:55] 那些长到餐盘大小的第一或许啊

[00:02:57] 有几百岁甚至上千碎了很难想象还有什么比这个成就更小的生存状态了大卫爱登堡

[00:03:05] 为此动情地写道

[00:03:07] 他们只是为了活着

[00:03:09] 哪怕是再卑微的生命也要努力活下去

[00:03:12] 这令人动容

[00:03:14] 我们往往看不到生命

[00:03:16] 这种仅仅为活着而活着的努力

[00:03:19] 因为作为人类

[00:03:20] 我们总觉得活着应当有一个目的

[00:03:23] 我们大多数人都有志向

[00:03:25] 有计划有欲望

[00:03:26] 既然我们被赋予了美妙的生命存在于世上

[00:03:30] 我们就应当充分享受活着的好处

[00:03:33] 但是啊

[00:03:34] 像第一这样的生命

[00:03:35] 它们的意义何在呢

[00:03:36] 他们也有着与我们一样强烈的求生欲望

[00:03:40] 甚至比我们还强烈

[00:03:42] 如果你让我成为临终时头上的一片毛茸茸的东西

[00:03:45] 生活各数十年

[00:03:47] 我想我肯定对活着这件事情没有什么太大的兴趣

[00:03:51] 然而

[00:03:52] 大多数生命除了生存之外

[00:03:55] 其实他们也并没有什么更多的需求

[00:04:13] 如果我们把整个地球45 亿年的历史压缩到一天24小时

[00:04:20] 我们将看到生命出现的很早

[00:04:22] 大约凌晨四点生命诞生了

[00:04:26] 那是最早的原始的单细胞生物

[00:04:29] 过了两个多小时

[00:04:30] 清晨六点最早的以刘为基础的微生物出现了

[00:04:35] 到了中午11 :18 蓝藻开始释放氧气地球的氧气浓度首次大幅度增加

[00:04:43] 而某种类似真菌的真核生物恰好也在同时出现

[00:04:48] 一直到下午03 :45分时

[00:04:51] 地球上才开始出现多细胞生物

[00:04:54] 这种多细胞生物相当原始

[00:04:57] 他们悠然自得的生活了差不多五个小时

[00:05:01] 直到晚上09 :0 8

[00:05:03] 斯普里格在澳大利亚看到的埃迪卡拉动物群才首次亮相

[00:05:09] 随后三叶虫登上了历史舞台

[00:05:13] 布尔吉斯生物群出现了地球迎来了寒武纪生命大爆发

[00:05:22] 生命的进程明显开始加快15 分钟后

[00:05:26] 陆地上出现了植物又过了

[00:05:28] 不久

[00:05:29] 在离这一天结束仅剩下不到两小时的时候

[00:05:33] 第一批陆生动物登场了

[00:05:36] 感谢上帝

[00:05:37] 此时的地球迎来了20 分钟的好天气

[00:05:41] 到了晚上10 :25分时

[00:05:43] 地球已经覆盖上了石炭纪大森林

[00:05:47] 今天所有的没就是他们的遗产第一批带刺的昆虫也在此时出现1 0:43 恐龙拖着沉重的步伐登上了地球舞台

[00:05:59] 他们统治了地球长达57 分钟的时间在这一天即将结束前的第21 分钟时一颗陨石砸到了地球上

[00:06:10] 于是爬行动物恐龙全部消失了

[00:06:14] 属于哺乳动物的时代开启了

[00:06:23] 人类出现在大约晚上1 1:59 这一天结束前的最后一分钟

[00:06:29] 那不过是一群刚刚学会直立身体的灵长类动物在最后的0 .1 秒人类才发明了文字

[00:06:38] 让我有机会写下这段壮阔的生命历程

[00:06:45] 在这大大压缩的一天中大陆四处滑动不顾一切地撞在一起山脉隆起

[00:06:53] 又富平海洋来了

[00:06:54] 又去冰川前进又后退

[00:06:58] 在这一天中

[00:06:59] 大约每三分钟就有三次

[00:07:01] 这颗行星的某处升起一道亮光

[00:07:04] 那是一颗至少是慢身级别的陨石撞了上来

[00:07:09] 在这样一种不断遭受撞击极不稳定的环境中

[00:07:13] 生命能幸存下来实在是一个奇迹

[00:07:17] 然而没有多少物种能生存很久

[00:07:21] 现在请你张开双臂

[00:07:23] 尽量伸长

[00:07:25] 如果整个手臂的长度比作是地球的全部历史

[00:07:29] 那么在这个尺度上

[00:07:31] 从一只手的指尖到另一支手的手腕部分就是寒武纪之前的全部历史

[00:07:38] 所有复杂生命的历史就在你的一只手上你只要拿起一把中等力度的指甲锉只需要那么一下就能把整个人类的历史错掉

[00:07:53] 幸运的是啊

[00:07:54] 人类的历史并没有被错掉

[00:07:57] 但是这种几率却是存在的

[00:07:59] 我们看到的事实是地球上所有的复杂生命都逃不过同样一件事情

[00:08:05] 那就是灭绝

[00:08:07] 这已经一再地发生了

[00:08:09] 尽管生命很懂得聚集在一起应对危机保护自己

[00:08:14] 但依然一个又一个的物种消失殆尽

[00:08:17] 而且似乎越是复杂的生命灭绝的也越快

[00:08:22] 这大概就是为什么如此多的生命毫无雄心的原因了吧

[00:08:26] 但是人类与地球上诞生过的所有生物相比

[00:08:31] 显然是特殊的

[00:08:32] 我们拥有了智慧和文明

[00:08:35] 但是智慧和文明是否足以让我们有机会逃脱灭绝的宿命呢

[00:08:41] 我还没有答案

[00:08:42] 你是怎么想呢

[00:08:43] 不妨留言告诉我在地球生命的壮阔历程中

[00:08:48] 每当生命勇敢的做一些什么事情时都会成为生命史上的大事件

[00:08:54] 当生命决定勇敢的离开

[00:08:56] 海洋就是生命史上极少的大事件之一好

[00:09:01] 我们稍稍休息一会儿

[00:09:02] 听个一分多钟的小广告

[00:09:14] 我们身处的这个宇宙比任何一个人想象的都要更加神奇

[00:09:20] 你知道我们习以为常的光有多么令人不可思议吗

[00:09:25] 你知道穿越到未来已经得到了实验的严格证明吗

[00:09:31] 你知道当今宇宙中最大的两个谜题是什么吗

[00:09:36] 我想啊

[00:09:37] 你和孩子都会对这些问题感到好奇的我不但要告诉你们这些问题的答案

[00:09:44] 更重要的事

[00:09:45] 我还要告诉你们科学家是怎么找到答案的比答案更重要的是寻求答案的过程

[00:09:54] 我是职业科普人汪洁两个孩子的父亲给孩子讲科学比科学故事更重要的是科学精神

[00:10:03] 我除了要解答孩子的10万个为什么更重要的是教孩子从小学会像科学家一样思考到底什么是现代科学什么又是科学精神呢

[00:10:17] 这就是给少年的相对论这门课程试图要回答的问题

[00:10:22] 我将围绕着相对论的诞生和发展历程

[00:10:26] 为你生动地展现宇宙的神奇和科学的魅力

[00:10:31] 让你感受科学家们的思考方式以及他们的智慧科学启蒙从这里开始购买本课程请至微信公号科学有故事的菜单中寻找

[00:10:51] 陆地其实是一个可怕的环境又热又干暴露在强烈的紫外线下又没有了

[00:10:58] 使运动变得相对省力的福利

[00:11:01] 为了能在陆地上生存

[00:11:03] 生物不得不彻底改变他们的身体结构

[00:11:06] 如果你捏住一条鱼的两端

[00:11:09] 它会从中间弯下去

[00:11:11] 因为他的鸡骨不够结实

[00:11:13] 无法支撑自己的重量

[00:11:15] 所以要离开水生存海洋生物必须拥有一个能够负重的新结构

[00:11:22] 这决不是一朝一夕能完成的

[00:11:25] 尤为重要的是陆地上的生物必须发展出一种直接从空气中获取氧气的方法

[00:11:32] 而不是从水中过滤

[00:11:34] 对于海洋生物来说

[00:11:36] 这绝对不是一个小挑战

[00:11:39] 但从另一方面讲那些生活在海岸附近的海洋生物有强烈的愿望离开水

[00:11:46] 水下正变得越来越危险

[00:11:49] 因为陆地正在慢慢的结合成一块单一的泛古大陆

[00:11:55] 这意味着海岸线正在减少滨海的栖息地也越来越少

[00:12:00] 生存竞争残酷

[00:12:02] 而且海中又出现了一种无所不吃的新型肉食者

[00:12:06] 他们的身体是如此完美的适于进攻自出现以来

[00:12:11] 在漫长的时间中几乎就没有什么变化

[00:12:15] 他们就是鲨鱼

[00:12:17] 所以啊

[00:12:18] 生命是时候离开海洋

[00:12:20] 寻找一个新的生存环境了

[00:12:22] 植物占领陆地的进程始于4 .5 亿年前陪伴植物一起的

[00:12:28] 还有必不可少的小螨虫和其他一些小生物

[00:12:32] 植物需要他们分解和回收已死去的有机物质大一点儿的动物

[00:12:38] 还要再过段时间出现

[00:12:40] 但大约也就是在4 亿年前他们也大胆地离开了海洋

[00:12:46] 许多通俗插图给了我们这样一种印象

[00:12:49] 第一批冒险来到陆地上的居民是一种野心勃勃的鱼类

[00:12:54] 它们有点儿像现在的弹涂鱼也叫跳跳鱼

[00:12:58] 他们可以在旱季时

[00:12:59] 从一个水池跳进另外一个水池中

[00:13:03] 或者

[00:13:03] 我们甚至会认为是一种完全成型的两栖动物

[00:13:07] 那么你就把我们的祖先啊

[00:13:09] 想象的过于高大了

[00:13:11] 实际上第一批肉眼可见的能在干燥的陆地上移动的更像是现代的潮虫

[00:13:18] 他们有时候也被称为球潮虫或者鼠妇虫

[00:13:22] 我们每一个人

[00:13:23] 小时候应该都见过这种小虫子

[00:13:26] 这是一种

[00:13:27] 当你翻开一块石头或者木头会显出惊恐万状的小虫子属于甲壳纲

[00:13:33] 你抓住他们的时候

[00:13:35] 他们会缩成一个小小的球状

[00:13:37] 对于那些已经学会了从空气中呼吸氧气的动物来说

[00:13:41] 那是一个好时代

[00:13:43] 在陆地生命刚刚出现的泥盆纪和石炭纪大气中氧气的浓度高达35%

[00:13:51] 而现在只有21%

[00:13:54] 这使得那时候的动物能以惊人的速度长到惊人的个头

[00:13:58] 那么科学家又是如何知道几亿年前大气中氧气浓度的呢

[00:14:04] 这要归功于一门名气不大

[00:14:06] 但却很奇妙的学科同位素地球化学在泥盆纪和石炭纪的海洋中充满着一种小小的浮游生物

[00:14:15] 它们把自己包裹在一个小小的保护壳里面

[00:14:19] 当时和现在一样

[00:14:20] 它们吸收大气中的氧气

[00:14:22] 然后与其他元素主要是碳进行化合

[00:14:26] 形成了耐久的硬壳

[00:14:29] 主要成分呢

[00:14:30] 就是碳酸钙

[00:14:31] 这也就是地球上长期碳循环中至关重要的化学系法之前的节目啊

[00:14:37] 我们也说过这种系法

[00:14:39] 虽然这个过程不怎么激动人心

[00:14:41] 但对于塑造一个宜居星球却是必不可少的

[00:14:46] 这个过程的最后阶段是所有的微小生物死去

[00:14:50] 沉入海底

[00:14:51] 慢慢的被压入灰岩中

[00:14:54] 在被这些浮游生物一起带入坟墓的原子结构中有两种稳定的同位素

[00:15:00] 也就是氧16 和氧18

[00:15:03] 地球化学家就可以大显身手了

[00:15:05] 因为灰岩中同位素的积累速率取决于他们创建时大气中的氧气和二氧化碳的含量通过比较这两种同位素在远古时期的存储速率

[00:15:18] 地球化学家门就能推测出远古世界的很多情况

[00:15:22] 比如氧气的浓度空气和海洋的温度兵器的程度和时间等等

[00:15:29] 再结合其他化石残留中发现的同位素

[00:15:32] 我们还能知道更多的情况

[00:15:34] 比如空气中花粉的含量等等

[00:15:37] 尽管我们不能亲眼所见

[00:15:39] 但科学家能够有理有据的重建

[00:15:42] 整个远古大陆的环境在最早的陆地生命生活的那个年代

[00:15:48] 氧气之所以那么的充沛

[00:15:50] 有一个主要的原因是当时陆地上大量生长着巨大的娑罗树

[00:15:56] 而且啊

[00:15:57] 到处都是大片的沼泽

[00:15:59] 这种泥泞的自然环境打乱了正常的碳循环过程

[00:16:04] 巨大的落叶和其他死去的植物在地上积累的很多很多来不及腐烂就随着潮汐的沉积物一起背

[00:16:13] 最终压成了大片的煤尘

[00:16:16] 直到今天还在支撑着人类的经济活动极高的氧气浓度显然促进着生物长得高大

[00:16:23] 迄今为止

[00:16:24] 我们所发现的最古老的陆地动物是大约4 .28 亿年前一只与现在的千足虫极为相似的节肢动物

[00:16:34] 它的长度只有一厘米

[00:16:37] 它是已知最早的陆地动物也是已知最早的在身体外侧具有气孔这种原始呼吸结构的生物2004 年有一位巴士司机和一位业余考古学家在苏格兰发现了活着的他们

[00:16:54] 而他们的形态形状和功能

[00:16:57] 历经岁月却没有发生什么变化

[00:17:00] 是十足的活化石

[00:17:02] 在那个时代生存竞争也是相当的激烈

[00:17:06] 捕食者往往会悄悄的发动突然袭击

[00:17:09] 所以啊

[00:17:10] 不算太意外

[00:17:11] 昆虫进化出了一种新的本领

[00:17:13] 能够让他们在长蛇的袭击中逃脱

[00:17:16] 这就是飞行

[00:17:18] 有些昆虫把这种新的运动方式发展到了不可思议的程度

[00:17:23] 直到今天

[00:17:24] 他们也没有丢掉这种技术蜻蜓就是最好的一个例子

[00:17:28] 他们技能已超过30 公里的时速巡航飞行也能突然刹车悬停还能倒着飞

[00:17:37] 这种飞行的机动性远超人类的飞行器

[00:17:40] 但如果你因此嘲笑人类的飞行器

[00:17:43] 不如昆虫

[00:17:44] 那就错了

[00:17:45] 实际上啊

[00:17:46] 我们不能脱离体型来谈机动性昆虫可以每秒钟扇动几百次翅膀

[00:17:52] 那是因为翅膀的面积足够小

[00:17:55] 如果等比例放大

[00:17:57] 但是翅膀和肌肉骨骼的强度却并不会等比例放大

[00:18:01] 所以呢

[00:18:02] 如果蜻蜓长得越大

[00:18:04] 它的飞行机动性也就会越差石炭纪的蜻蜓也呼吸着那时的富氧空气

[00:18:10] 所以啊

[00:18:11] 当时的清廷确实能长得像今天的老鹰那么大

[00:18:15] 这是有化石为证的他们双翅展开时可以长达75 厘米

[00:18:21] 但是这种像老鹰一样的蜻蜓是没有可能像今天的蜻蜓那样飞行的

[00:18:27] 那时候的树木和其他植物也同样长得十分高大

[00:18:31] 三叶草和梭罗能长到15 米多高时胸能长到40 米最早的陆生脊椎动物

[00:18:39] 也就是最终进化成我们的陆地动物在一定程度上还是一个谜

[00:18:45] 主要的原因当然是缺少相关的化石证据

[00:18:49] 但是有一个叫贾维克的怪癖瑞典人却也让我们在这项研究上走了一些弯路

[00:18:56] 在上世纪30 至40 年代

[00:18:58] 贾维客是一群斯堪迪纳

[00:19:00] 维亚学者组成的考察团的成员考察团的目的就是前往格林兰寻找鱼类化石特别是要寻找一种叫叶

[00:19:10] 其余的化石这种鱼被认为是人类的祖先也是所有称为四足动物的共同祖先

[00:19:18] 绝大多数在陆地上行走的动物呢

[00:19:20] 都是四足动物所有活着的四足动物都有一些共同的特征

[00:19:25] 他们都有四支

[00:19:27] 每支的末端都有最多五个趾或指就是手指的指和脚趾的那个只耳四足动物是从生物学分类上叫做四足类的生物演化而来的四足类和四足动物

[00:19:41] 这两个词在生活中很容易被混淆

[00:19:44] 实际上啊

[00:19:45] 他们是两个差别很大的生物学名词

[00:19:48] 人类恐龙经鸟类甚至是鱼类

[00:19:52] 其实都是在生物学上叫四足类

[00:19:55] 因为他们都是拥有四只或者附属肢体的脊椎动物

[00:20:00] 但是四足类的生物

[00:20:01] 那可不都是四足动物

[00:20:03] 不过他们显然都有一个共同的祖先

[00:20:07] 人们怀疑这个共同祖先的线索

[00:20:10] 可以在大约4亿年前的泥盆记中找到在那之前陆地上没有会行走的生物

[00:20:16] 而在那之后呢

[00:20:18] 就出现了许多考察队很幸运

[00:20:21] 他们发现了一种一米多长的生物叫于甲龙分析那块化石的任务就落到了贾维克身上

[00:20:28] 他于1948 年开始了

[00:20:30] 这研究整整持续了48 年

[00:20:33] 不幸的事啊

[00:20:34] 贾维克拒绝别人插手

[00:20:36] 因此全世界的古生物学家只得到了两篇简略的临时性的论文贾维克在论文中指出

[00:20:44] 那种生物有四支

[00:20:46] 每支有五个指头

[00:20:48] 确认了他的祖先地位

[00:20:50] 这个贾维克呢

[00:20:51] 是199 8年去世的他死之后啊

[00:20:54] 别的古生物学家迫不及待地重新研究了那块鱼甲龙的化石

[00:20:59] 结果他们发现啊

[00:21:00] 贾维客数错了指头实际上每支的指头的数量是吧

[00:21:07] 而且啊贾维克也没能看出来这条鱼不可能有行走能力

[00:21:13] 其的结构表明他无法支撑住自身的重量

[00:21:17] 毫无疑问啊

[00:21:18] 这只股生物对我们了解最早的陆地动物

[00:21:21] 没有什么太多的帮助

[00:21:23] 到今天已知的远古四足动物一共有三种

[00:21:27] 但没有一种是五个指头的

[00:21:29] 总而言之啊

[00:21:30] 从四足类到四足动物的这个中间环节

[00:21:34] 我们依然没有找到

[00:21:36] 从这个意义上来说

[00:21:37] 我们仍然不知道自己是从哪儿进化来的

[00:21:41] 但是啊

[00:21:42] 我们终究还是来了

[00:21:44] 当然在通向万物之灵的路上并不总是一帆风顺的科学有故事

[00:21:51] 咱们下期接着聊

[00:22:07] 科学声音

[00:22:10] 我估计大家可能很关心阿杰问世界未解之谜

[00:22:13] 这个节目我到底最后决定是单人版呢还是双人版

[00:22:18] 那这个问题的答案啊

[00:22:19] 你们本周就会看到了

[00:22:21] 因为这个新专辑最迟本周五就会正式上线了上线首日还会有非常大的优惠折扣

[00:22:29] 请大家一定要密切关注我的通知啊

[00:22:32] 另外呢

[00:22:32] 我的首个视频课程给少年讲相对论也已经更新了一半的节目了

[00:22:38] 今天在这里啊

[00:22:39] 我把第一集的视频原声完整的给大家放一遍

[00:22:43] 如果你想收看这个节目的话

[00:22:45] 请到科学有故事的微信公号的菜单中寻找收看地址

[00:22:51] 嗯

[00:22:54] 少年你好

[00:22:56] 我是汪洁老师

[00:22:58] 光曾经是我们这个宇宙中最常见

[00:23:02] 但又最神秘的自然现象

[00:23:05] 直到今天

[00:23:06] 我们也依然不敢说完全了解了光

[00:23:10] 在我们的世界中光无处不在

[00:23:14] 人类也无法想象

[00:23:15] 一个没有了光明的世界将会怎样

[00:23:19] 在人类漫长的历史中

[00:23:22] 大家曾一度认为光线的传播是不需要任何时间的

[00:23:27] 也就是说

[00:23:28] 阿光的传播速度无限大

[00:23:31] 这非常符合我们的常识

[00:23:34] 你在漆黑的房间里面划亮一根火柴

[00:23:38] 火柴的亮光发出的那一刹那

[00:23:41] 整个房间就被照亮了谁也没有看到过自己的手先亮起来

[00:23:47] 然后是自己的脚再亮起来

[00:23:49] 在看到房间的墙壁慢慢的显现在黑暗中对吗

[00:23:55] 当太阳从山后升起来的那一刹那

[00:23:58] 地面上所有的东西都同时披上了金色的外衣

[00:24:03] 谁也没有看到过阳光像箭一样朝我们射过来

[00:24:09] 但是40 0多年前有一位意大利科学家他叫伽利略

[00:24:15] 他就不相信光的传播不需要时间

[00:24:20] 伽利略想上帝既然创造了空间

[00:24:24] 那么就不应该再创造一个可以完全无视空间的东西

[00:24:29] 这是不和谐的我们感觉不到光的速度肯定是因为它跑得实在是太快了

[00:24:37] 伽利略为什么能成为世界历史上最伟大的科学家之一呢

[00:24:43] 一个最重要的原因就是它不仅仅是想想而已

[00:24:48] 每当有了一个猜想

[00:24:50] 伽利略总是会想尽办法用实验来证明自己的猜想

[00:24:56] 少年啊

[00:24:57] 你也想当科学家吗

[00:24:59] 请记住

[00:25:00] 要当科学家

[00:25:01] 先把自己装扮成一个实验党就像伽利略那样

[00:25:06] 那么伽利略是怎么做实验来证明光的速度有限的呢

[00:25:12] 在一个月黑风高的夜晚

[00:25:15] 伽利略一行四人分成两组爬上了两座相距很远的高山顶上

[00:25:22] 他们每一组人手里面都拿着一盏煤油灯和一个钟摆计时器伽利略在煤油灯的外面又套了一个罩子

[00:25:32] 这个罩子啊

[00:25:33] 一拉开光就会照射出来一关上呢

[00:25:37] 光就灭了

[00:25:38] 好歹啊

[00:25:39] 算是做出了一个简陋的手电筒

[00:25:42] 少年

[00:25:43] 如果你穿越回去送她一支激光笔伽利略啊

[00:25:47] 可以激动的给你跪下想想吧就是那样一个乌漆嘛

[00:25:51] 黑的夜晚

[00:25:53] 74 岁的伽利略老先生和他的小伙伴们再相聚很远的两座高山上不断地打开关上煤油灯

[00:26:02] 试图记下光传播所需要的时间

[00:26:06] 这是一幅多么励志的画面啊

[00:26:09] 少年你感动了吗

[00:26:11] 然而

[00:26:12] 但是伽利略失败了

[00:26:15] 为什么

[00:26:16] 因为用这种办法想要测量光速啊

[00:26:20] 那就好像给你一把尺子

[00:26:21] 让你量一下头发丝有多粗

[00:26:24] 你能做到吗

[00:26:25] 告诉我

[00:26:26] 你能做到吗

[00:26:27] 当然不能啊

[00:26:28] 因为头发丝太细了

[00:26:30] 尺子上的刻度又太宽了

[00:26:32] 所以啊

[00:26:33] 请你记住少年实验

[00:26:35] 想要成功

[00:26:36] 光有蛮力是不够的

[00:26:38] 你还必须要有正确的方法和足够的耐心

[00:26:42] 伽利略一直到死也没能测量出光速在他死后的207 年中也没有任何一个人能用实验的方法测量出光速

[00:26:54] 直到啊

[00:26:54] 因为法国大神的出现

[00:26:57] 才终于解决了这道世纪难题

[00:27:00] 他就是法国科学家非所

[00:27:04] 那非所有什么黑科技吗

[00:27:07] 当然没有160 多年前电灯都还没有发明呢

[00:27:12] 他能有啥黑科技啊

[00:27:13] 非所用到的仅仅是一支蜡烛一面镜子

[00:27:18] 一个齿轮和一架望远镜而已

[00:27:22] 就是靠这几样东西

[00:27:24] 他就成功地测出了光速

[00:27:27] 所以啊

[00:27:27] 只要想法妙就不怕题目叼你们看蜡烛的光穿过齿轮的一个齿缝射到一面镜子上然后啊

[00:27:37] 光会被反射回来

[00:27:39] 我们在齿轮后面观察你想一下

[00:27:42] 如果齿轮是不转的那么被反射回来的光就会原路返回

[00:27:48] 仍然通过同一个齿缝被我们看到现在呢

[00:27:52] 你开始转动齿轮在刚开始转速比较慢的时候

[00:27:56] 因为光速很快光仍然会通过同一个尺寸回来

[00:28:01] 但是啊

[00:28:02] 当齿轮越转越快越转越快到一个特定的速度时光返回的时候啊

[00:28:09] 这个尺寸刚好转过去了

[00:28:11] 于是呢光就被挡住了

[00:28:13] 我们就看不到那束光了

[00:28:16] 当齿轮的转速继续加快快到一定程度时光返回的时候恰好啊

[00:28:23] 又穿过了下一个赤峰

[00:28:25] 于是呢

[00:28:26] 我们又能看见了这样的话

[00:28:28] 我们只要知道齿轮的转数齿数

[00:28:32] 还有我们的眼睛到镜子的距离就能计算出光束了

[00:28:38] 怎么样啊

[00:28:39] 是不是很妙呢

[00:28:41] 妙就妙在啊

[00:28:42] 这个实验不需要一个计时器之前所有的实验都失败的根本原因就在于啊

[00:28:49] 找不到有足够精度的计时器

[00:28:52] 菲索测量出来的光速是31 .5 万公里

[00:28:57] 每秒与我们今天知道的30万公里每秒已经非常接近了

[00:29:03] 那你知道这是多快的速度吗

[00:29:07] 如果用这个速度跑步一秒钟就可以绕地球七圈半

[00:29:13] 如果用这个速度从地球跑去月球一秒钟多一点

[00:29:17] 就到了

[00:29:18] 孙悟空一个筋斗十万八千里在光速面前

[00:29:22] 那简直就弱爆了

[00:29:24] 假如孙悟空和光赛跑

[00:29:26] 那么发令枪一响

[00:29:28] 孙悟空还没动呢

[00:29:30] 光就已经跑了

[00:29:31] 不知道多少圈回到起点了

[00:29:34] 光的速度啊

[00:29:35] 实在是太快了

[00:29:37] 但是如果仅仅是快那么老师不会把这一集叫做不可思议的光速光速

[00:29:45] 无论有多快

[00:29:46] 我也能失忆

[00:29:48] 但是啊

[00:29:48] 在非所之后又过了10 0多年对光速的深入研究

[00:29:54] 让我们发现了更加神奇的现象

[00:29:57] 在10 0多年前有两位美国科学家一位叫迈克尔逊一位叫莫雷

[00:30:05] 他们做了一个著名的实验

[00:30:07] 哪知道啊

[00:30:08] 实验结果令他们自己在内的所有科学家都吓了一大跳

[00:30:14] 这就是历史上赫赫有名的迈克尔逊

[00:30:18] 莫雷实验

[00:30:19] 他们原本呢是想通过这个实验来证明光的速度会受到地球在太空中运动方向的影响

[00:30:27] 我们的地球啊

[00:30:29] 就好像一列行驶在围绕太阳公转轨道上的火车日夜不停的带着我们奔跑着

[00:30:38] 那么当地球朝着太阳运动时

[00:30:41] 阳光相对我们的速度应该更快一点而当地球远离太阳运动时

[00:30:48] 阳光相对我们的速度就应该变的慢一些

[00:30:53] 想象一下你和另外一个小伙伴在操场上你们俩面对面地跑起来

[00:30:58] 你们是不是很快就会迎头相撞了

[00:31:01] 而如果他来追你

[00:31:03] 那就要花更多的时间才能抓到你这本该是一件天经地义的事情吧

[00:31:10] 可是啊实验却发现光的速度居然完全不受地球运动方向的影响

[00:31:17] 不论地球朝着太阳运动还是远离太阳运动光速啊

[00:31:23] 都是完全一样的

[00:31:24] 你想想假如你是一束光

[00:31:27] 当你要去追另外一个小伙伴的时候

[00:31:30] 不论啊

[00:31:30] 他是冲着你跑过来还是背对着你拼命的逃

[00:31:34] 你抓住他的时间啊

[00:31:36] 总是不变的刚开始呢

[00:31:39] 几乎所有的科学家都认为啊

[00:31:41] 这实在是太邪门了

[00:31:43] 这怎么可能呢

[00:31:44] 这一定是十堰哪里出了问题吧

[00:31:47] 没有什么事情能让光速更让科学家们感到抓狂了

[00:31:52] 有些人啊

[00:31:53] 甚至想把迈克尔逊和莫雷拎起来暴打一顿

[00:31:57] 让他们老实交代到底有没有搞错

[00:31:59] 在后来的几十年中

[00:32:01] 科学家们设计了一个又一个实验千百次的反复验证

[00:32:07] 最终啊都证明无论在什么情况下

[00:32:10] 光的速度都不会发生一丝一毫的变化

[00:32:15] 汪永远在用同样的速度日夜不停地奔跑着

[00:32:21] 既不会停下来也不会改变奔跑的速度

[00:32:25] 这就好像有一个小孩儿

[00:32:27] 他一直在奔跑

[00:32:28] 但是啊

[00:32:29] 奇怪就奇怪在不论我们站在马路上还是坐在火车上还是坐在火箭上这个孩子永远在用同样的速度远离我们而去我们永远也不可能追上这个小孩儿人类终于发现光速是宇宙中永恒不变的最快速度令人不可思议的光速是人类对自然规律的一次深刻发现这个发现还将带来一连串更加令人震惊的发现

[00:33:03] 这是一些什么样的发现呢

[00:33:06] 咱们啊下集揭晓答案

[00:33:10] 牡丹啊哦

[00:33:14] 好了

[00:33:15] 这就是给少年讲相对论的第一集令人不可思议的光速

[00:33:20] 别忘了收看地址可以在科学有故事的微信公号的菜单中找到

[00:33:26] 如果你喜欢我的这个节目

[00:33:28] 请别忘了点赞订阅分享

[00:33:31] 咱们下期再见

[00:33:47] 嗯

[00:34:10] 嗯嗯嗯