10的內容將采取通俗易懂、符合發展規律的後向敘述形式。從BIGBANG這個階段開始，我們將了解行星，描述引力，然後開始生命的進化，最後壹頭紮進量子物理，去迎接世界上最令人眩暈的事情。
10，被很多理論敲磚敲石:大爆炸理論
標準解釋:大爆炸是壹種宇宙學模型，描述了宇宙誕生的初始條件及其隨後的演化。今天已經得到科學研究和觀測的廣泛而準確的支持。目前對大爆炸的普遍看法是，宇宙是從有限時間前密度和溫度極高的初始狀態演化而來(根據2010年獲得的最佳觀測結果，這些初始狀態大約存在於654.38+03.3億年前到654.38+03.9億年前)，通過不斷膨脹達到今天的狀態。
當任何人想嘗試接觸深奧的科學理論時，那麽從宇宙出發是對的，而解釋宇宙如何發展至今的大爆炸理論是最好的選擇。這個理論的基本結構是在埃德溫？哈勃和喬治？勒邁特，艾伯特？這個理論基於愛因斯坦和其他很多人的研究，說白了就是假設宇宙開始於差不多6543.8+04億年前的壹次重量級爆炸。當時宇宙被局限在壹個奇點，這個奇點包含了宇宙中所有的物質。宇宙最初的運動:不斷向外擴張，至今仍在繼續。
《生活大爆炸》沒有阿諾德也能得到這麽廣泛的支持？彭齊亞斯和羅伯特？威爾遜的功勞。他們架設的壹個喇叭形天線接收到壹個無法消除的噪聲信號，也就是宇宙電磁輻射，也就是宇宙微波背景輻射。正是最初的大爆炸使整個宇宙充滿了這種可探測的微弱輻射，相應的溫度大約是3K。
9.計算宇宙的年齡:哈勃定律
標準定義:來自遙遠星系的光的紅移與它們的距離成正比。該定律是由哈勃和米爾頓制定的？經過近十年的觀察，Humenson在1929中首次公式化了Vf=Hc。d(離去率=哈勃常數？離地球的距離)，這個經常被引用來作為今天支持大爆炸的重要證據，已經成為宇宙膨脹理論的基礎。
這裏涉及到上面提到的壹個人，埃德溫？哈勃。這個人對宇宙學的貢獻值得追溯到他的事跡:在20世紀20年代轟鳴、大蕭條蹣跚的年代，哈勃進行了壹項突破性的天文學研究。他不僅證明了銀河系之外還有其他星系，還發現那些星系正在遠離銀河系，而他公式中的距離率就是星系後退的速度。哈勃常數是指宇宙膨脹速率的參數，與地球的距離主要是這些星系。但據說被視為星系天文學奠基人的哈勃本人非常不喜歡“星系”這個詞，堅持認為它是“河外星雲”。
隨著時間的推移，哈勃常數會發生變化，但關系不大。重要的是，正是這個定律有助於量化宇宙中星系的運動，計算出遙遠星系的距離。“宇宙由許多星系組成”的概念，以及這些星系的運動可以追溯到大爆炸的發現，都讓哈勃定律與以此人命名的天文望遠鏡齊名。
8.改變整個天文學:開普勒三定律
標準解釋:即行星運動定律，開普勒在行星運動中觀察到的三個簡單定律。
第壹定律:每顆行星都沿著自己的橢圓軌道繞太陽運行，太陽在橢圓的壹個焦點上；
第二定律:在相同的時間內，太陽和運動行星的連線掃過相同的區域；
第三定律:各行星繞太陽公轉周期的平方與它們橢圓軌道半長軸的立方成正比。
圍繞行星的軌道，尤其是它們是否以太陽為中心，科學家們與宗教領袖和他們的同行進行了幾個世紀的鬥爭。16世紀，哥白尼提出了日心說，在當時引起了很大的爭議，認為行星是以太陽為中心而不是以地球為中心的。之後呢，第谷？布拉等人也紛紛討論。但真正為行星運動學建立明確科學基礎的是約翰內斯？開普勒。
開普勒在17世紀早期提出了行星運動三定律，描述了行星是如何圍繞太陽運動的。第壹定律，也稱為橢圓定律；第二定律，也稱為面積定律，換句話說，解釋了這個定律。也就是說，如果妳用地球的運動連續30天跟蹤測量地球與太陽連接形成的面積，妳會發現，無論地球在軌道的哪個位置，無論何時開始測量，結果都是壹樣的。至於第三定律，也被稱為和諧定律，它使我們能夠在行星的軌道周期和它與太陽的距離之間建立明確的關系。比如像金星這樣離太陽很近的行星，它的軌道周期比海王星要短得多。正是這三大定律徹底摧毀了托勒密復雜的宇宙體系。
7.大多數理論的基石:萬有引力定律。
標準解釋:牛頓萬有引力定律是指任意兩個粒子通過連線方向的力相互吸引。引力與它們的質量乘積成正比，與它們距離的平方成反比，與兩個物體和中間物質的化學性質或物理狀態無關。這個理論可以用壹個已經寫進今天高中物理課本的公式來表示:F=G？[(m1m2)/r2]
雖然今天人們認為這是理所當然的，但當艾薩克？300多年前牛頓提出萬有引力理論時，無疑是當時最具革命性的事件。牛頓的理論可以簡單地表述為:任何兩個物體，無論各自的質量如何，都會相互施力，質量越大，引力越大。公式中，f指兩物體間的萬有引力，牛頓為計量單位；M1和m2分別代表兩個物體的質量；r是它們之間的距離；g是引力常數。
這是壹個在很多實際情況下都相當準確的定律，但自從物理學發展以來，人們就知道了牛頓對引力描述的不完善。但是，這個定律仍然是迄今為止所有科學中最實用的概念之壹。它簡單易學，涉及面廣，以至於在廣義相對論的第壹個時期很少有人關註。更重要的是，萬有引力定律賦予了渺小的人類計算巨大行星間引力的能力，在發射軌道衛星、繪制月球探測路線等方面尤其有用。
6.物理科學有壹個基本定理:牛頓運動定律。
標準解釋:牛頓第壹定律是慣性定律；牛頓第二定律建立了質量和加速度之間的關系；牛頓第三定律是作用力與反作用力定律。
或者牛頓。每當我們談到人類歷史上最傑出的科學家之壹，就不能不從他最著名的力學三定律說起。因為這些簡單而優雅的定律奠定了現代物理學的基礎。
簡單了解壹下三大定律的意義，第壹個定律讓我們知道，滾球之所以能在地板上運動，壹定是有外力推動的。這種外力可能是與地板的摩擦，或者是孩子的踢踢。第二定律用公式F=ma表示，也表示壹個方向向量。當球滾過地板時，由於加速度的作用，它會得到壹個指向滾動方向的矢量。通過它可以計算出球的受力。第三定律非常簡單，而且廣為人知。它的意思無非就是用手指戳任何物體的表面，它們都會以同樣的力度做出反應。
5.熱力學基礎基本完備:熱力學三定律。
標準解釋:熱力學第壹定律，熱可以轉化為功，功也可以轉化為熱，即能量守恒和轉化定律；第二定律有幾種表述，其壹是不可能把熱量從低溫物體傳遞到高溫物體而不引起其他變化；第三定律，當熱力學溫度為零時(即T=0)，所有完美晶體的熵都等於零。
英國物理學家、小說家查爾斯？珀西。斯諾曾有壹句名言，“壹個不知道熱力學第二定律的科學家就像壹個從未讀過莎士比亞的科學家壹樣。”斯諾的演講意在批判科學與人文之間“兩種文化”的隔離與分裂，卻在不經意間讓熱力學第二定律在學者圈子裏“贏得了人氣”。事實上，斯諾的論述確實強調並呼籲所有人文學者理解其重要性。
熱力學是壹門研究系統中能量運動的科學。這裏的系統可以是引擎，也可以是熾熱的核心。斯諾用他的聰明才智將其歸納為以下基本規則:妳不能贏，妳不能入不敷出，妳不能退出遊戲。
如何理解這些說法？首先我們來看所謂的“妳贏不了”。斯諾的意思是，既然物質和能量是守恒的，那麽在能量轉換的過程中，我們不可能實現從壹種能量形式到另壹種能量形式的等效轉換而不損失壹些能量。就像如果發動機要工作，它必須提供熱能。即使在壹個完美的封閉空間裏，壹些熱量也不可避免地會逃逸到外界。
而這就引出了第二定律，“入不敷出”。鑒於熵的無限增加，我們不能返回或保持不變的能量狀態。因為熵總是從濃度高的地方流向濃度低的地方。熵的存在也是永動機不能出現的原因。
最後，第三定律是“戒不掉的遊戲”。這裏涉及的絕對零度，即理論上可能的最低溫度，壹般指零開爾文(零下273.438+05攝氏度或零下459.67華氏度)。第三定律的表述是，當系統達到絕對零度時，分子將停止壹切運動，即在沒有動能的情況下，熵可以達到理論最低值。但在現實世界中，即使在宇宙深處，也不可能達到絕對零度。妳只能無限接近所謂的終點。
4.公元前200年的大智慧:阿基米德原理。
標準解釋:物理學中的阿基米德原理，即阿基米德浮力原理，是指物體浸在靜止的流體中所受的合力等於該物體所排開的流體的重力，這個合力稱為浮力。數學表達式為:F float =G row。
關於阿基米德如何發現浮力原理的物理突破，有壹個傳說。阿基米德洗澡時，看到浴缸的水會隨著身體的浸沒而上升，受到啟發，開始思考。當他終於發現浮力理論時，這位古希臘最偉大的哲學家興奮地喊道:“找到了！找到了！”在錫拉丘茲的街道上裸奔。
古希臘學者阿基米德的古老發現，已經廣泛應用於人類社會生產的各個領域。根據浮力原理，作用在部分或全部浸沒在液體中的物體上的力，等於從物體內部體積排出的液體重量。這對於計算物體的密度，進而設計和建造潛艇和遠洋船舶具有關鍵意義。
3.我們自己的討論:進化和自然選擇。
標準定義:進化，即進化，是指生物學上某壹種群在世代之間遺傳性狀的變化。自然選擇又稱自然選擇，是指生物的遺傳特征在生存競爭中具有壹定的優勢或劣勢，進而導致生存能力和繁殖能力的差異，從而使這些特征得以保留或消除。
既然我們已經建立了壹些關於宇宙為什麽從無到有，物理如何在我們的日常生活中發揮作用的基本概念體系，我們就可以開始關註我們自身的形態，也就是我們是如何成為今天的樣子的。
我們知道基因會被復制到下壹代，但是基因突變會改變他們的情況，而這種改變後的新情況可能會隨著物種遷徙在種群中傳遞。
根據今天大多數科學家的觀點，地球上所有的生物都曾經有壹個共同的祖先。後來隨著時間的發展，其中壹些開始進化成具有鮮明特征的特定物種。隨著時間的推移，生物多樣性在所有有機生物中逐漸增加和擴大。
從最基本的意義上來說，基因突變等突變機制在生物進化過程中壹直存在。每壹個階段的這些細節變化，都會通過壹代代的傳承保存下來。相應地，生物種群發展出了不同的特征，而這些特征往往可以幫助生物更好地生存。例如，棕色皮膚的青蛙顯然比其他顏色的青蛙更適合偽裝生活在泥濘的沼澤地區。這就是所謂的自然選擇。
當然，對於進化和自然選擇的理論，我們也可以將其應用於更廣泛的生物。但是，達爾文在19世紀提出的“地球上豐富的生物多樣性來自於進化中的自然選擇”無疑仍然是最基本的、開創性的。
2.永遠改變了理解宇宙的方式:廣義相對論。
標準解釋:這裏把引力描述為時空的壹種幾何性質(曲率)，而時空的這種曲率與時空中物質和輻射的能量和動量張量直接相關，其聯系方式是愛因斯坦的引力場方程(壹個二階非線性偏微分方程組)。
對於沒學過或者沒研究過的人來說，廣義相對論的標準解釋和沒看是壹樣的。因為它在解釋詞條時使用了至少四組無法理解的詞語。
它的含義和外延如此廣泛，似乎無法用非紙質的形式來描述。這裏，我們來看看被稱為現代引力理論研究最高水平的廣義相對論到底在說什麽。作為比牛頓引力更壹般的理論，質量仍然是決定引力的重要屬性，但不再是引力的唯壹來源。
在愛因斯坦看來，引力不再是牛頓所描述的力，甚至連最初的引力概念也消失了。因為愛因斯坦把它看成是物體周圍的時空曲率，所以前面說的“物體在引力作用下的運動”就歸結為物體在壹個彎曲的時空裏沿著短程線的自由運動。
如果把“彎曲時空”的概念說得更清楚壹點，我們可以想象航天飛機裏的宇航員繞著地球飛行。對他們來說，他們在太空中是直線飛行的，但實際上，航天飛機周圍的時空已經被地球引力彎曲了，這使得航天飛機成為壹個可以向前飛行並圍繞地球旋轉的物體。
美國相對論研究的首席專家約翰？惠勒解釋說，時空的這種所謂幾何性質可以概括為:時空告訴物質如何運動，物質告訴時空如何彎曲。從而可以展示宇宙星光受大天體影響的彎曲方式，為黑洞的研究奠定理論基礎。
1.上帝擲骰子嗎？海森堡測不準原理
標準定義:德國物理學家海森堡在1927中提出，說明量子力學中的不確定性是指在壹個量子力學系統中，壹個粒子的位置和它的動量(粒子質量乘以速度)不能同時確定。
“測量！在經典理論中，這不是壹個需要考慮的問題。”量子物理學的歷史是這樣說的。
那是因為在經典物理中，妳，我，或者任何壹個作為觀察者的人，對這個等待被測量的客觀物體都沒有影響，或者說影響小到可以忽略不計。那時候，即使我們不懂道理，也不妨礙原理留在那裏，等著我們慢慢多學。
但是現在我們即將踏入量子世界的魔池，在這裏我們作為觀察者會給實驗現象帶來壹些擾動，所以如果我們測量壹個電子的動量，得到的數值只是相對於作為觀察者的妳而言的。微觀世界裏，就“概率”而言，所謂上帝擲骰子。
當年的華納？海森堡在這方面取得了突破，人們無法同時獲得粒子兩個變量的準確信息，即使有精密的儀器。具體來說，妳要麽可以準確知道電子的位置，但不能同時知道它的動量，要麽相反。類似的不確定性也存在於能量和時間、角動量和角度之間。
可能妳不了解這件事的詭異之處。前面說過，既然量子世界中的量是相對的，那麽只要它存在，就應該是可測的。既然反正測不出來，那就不存在了。所以，在不確定測量的手段的情況下，談論這個物理量是沒有意義的。電子的動量只有在妳測量的時候才有意義。
這更像是壹個哲學話題。“海森堡測不準原理”與其說是在實驗中發現的，不如說是海森堡和他的老師玻爾等人討論的。當玻爾發現電子同時具有粒子和波的性質(量子物理學的支柱，波粒二象性)時，當我們測量電子的位置時，我們把它看作波長不確定的粒子；當我們要測量動量時，我們把它看成壹個波，知道波長的大小，卻失去了位置。
就算妳現在極度迷茫，也還是沒什麽大不了的。玻爾的名言是:“誰要是對量子論不困惑，那他壹定不懂。”類似話費男也說。所以我們沒有什麽可沮喪的。愛因斯坦和我們的情況壹樣。