教育视野
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张双南：什么是科学
大家好，我是张双南，摩羯座，天文学家，天体物理学家。我平时所做的事情是研究黑洞，还有宇宙的演化，但是我今天给大家带来的演讲是《什么是科学》。 2月25号有一场大辩论，关于阴阳五行是否应该写入《中国公民科学素质基准》里面去。为什么有这么一场辩论呢？2016年4月份，科技部、中宣部等多个政府部门联合推出了《中国公民科学素质基准》，在里面明确地把天人合一、阴阳五行作为中国公民提高科学素养需要学习的东西。看到这个，我在朋友圈里面写：我的内心是崩溃的，崩溃的，崩溃的。很快，我们几个朋友就写了一篇文章，在网络上面发表了。第二天我的另外一个朋友孙小淳教授，他也写了一篇文章。他说，张老师最好内心不要崩溃，这件事情不是糟得很，是好得很。然后我们就持续争论了大概一年。终于在2月25号，我们举行了这一场大辩论。在座有很多年轻的朋友们，30年前不存在的朋友举一下手，我看看有多少。还是挺多的。1984年我从清华大学本科毕业，我觉得书读得不够多，继续到中国科学院读研究生。又读了两年，我觉得书还是读得不够多，决定到英国留学。然后我就真的发现我书读得不够多。为什么呢？因为在和我的同学、同事，还有老师讨论我的研究工作的时候，他们经常问我一个问题：What is the science of this？你说的这件事里面的科学是什么。我每次都一脸茫然，我知道什么是物理，什么是化学，什么是天文，什么是生物，我不知道什么是科学。我们知道在中国的传统文化里面，对这件事情是模糊不清的。这事实上也印证另外一个问题，就是所谓的李约瑟难题。李约瑟是研究中国科技史的英国专家，出版了很多中国科技史的著作。他得到了一个结论：中国古代的文化和技术都曾经比西方发达，有些地方远远比西方发达，但是中国没有产生出来现代科学。他问了一句话：为什么没有产生。这就是所谓的李约瑟难题。科学到底是什么？要想理解科学是怎么发展的，我们必须回到古希腊人的宇宙观里面去。（此处省略一万字……关于科学是怎么发展的，考虑到内容太高能可能导致你们放弃阅读，我们把这段调到结尾了）那么从这个时候开始，事实上科学是什么，什么是科学这个问题就已经能够回答了，所以我下面就会给大家做一下总结。但是在这之前，我还是要给大家讲一个故事，这是普京大帝的一个故事。多年前普京还是总理的时候——我们都知道他当了总统又当总理又当总统，下一任当什么我不知道。在他当总理的时候，当时德国和俄罗斯在联合研制一颗天文卫星，研究暗能量，这颗卫星今年晚些时候将会发射运行。普京听取了这个项目的汇报，他觉得非常好玩。就问俄罗斯科学家，啊，非常有趣，暗能量听起来是蛮好玩的，我想了解两个问题：第一个问题是暗能量到底有啥用，第二个问题是暗能量危险不危险。我想在座的各位想问这两个问题的人很多，所以你的水平是跟普京完全在一个层面上面。这个问题问完了之后，俄罗斯科学家没有办法回答。当时德国科学家在场，就说普京总理问了什么问题你们这么为难，俄罗斯人就重复了这个问题。这个德国科学家说，这个问题我们也经常被问到。我们这么回答：如果一百年前你问爱因斯坦先生相对论是否有用，相对论是否危险，爱因斯坦只能回答三个字：不知道。因为的确不知道。爱因斯坦当时为什么研究相对论，因为他发现了牛顿理论还有以前的理论有问题、有缺陷。而不是因为以前的理论不那么有用，以前的理论有危险，跟这些事情没有关系。他只是想回答一些问题，来进一步理解自然规律，所以他有了相对论。但是今天，一百年之后，我们知道相对论既有用又危险，核电站的原理，相对论；我们到医院里面去做各种诊断所用的加速器原理，相对论；我们手机GPS导航的原理，相对论。所以今天离开了相对论，我们没有办法生活，所以相对论很有用。危险不危险？非常危险：原子弹、氢弹全是相对论的应用。一百年之后，我们知道它既有用又危险。但是，是否有用、是否危险，不是我们做科学研究的目的，我们做科学研究的目的是为了理解自然规律。普京听了之后说，哈哈，我终于明白了，这个项目很好，往前走，给你们钱。所以今年这个卫星将要发射运行，所以这是对科学的理解。我一开始讲了李约瑟难题，为什么中国古代很先进，但是没有发展出现代科学，或者我们今天称作的科学。爱因斯坦也曾经被问过这个问题，他的回答是这样子的：他说我们都知道现代科学之所以能够发展出来，之所以能够发现这些规律，是由于两件事情，一件是起源于希腊的形式逻辑，另一个是起源于文艺复兴时期的伽利略为代表的实验科学。中国古代的先贤们既不懂得形式逻辑，也不懂得实验科学，因此没有发展出来现代科学一点都不奇怪。当然这句话我们也可以说其他民族也没有发展出来现代科学，发展出来现代科学的民族是非常少的，没有发展出来丝毫不丢人，发展出来只是从希腊文明那一个分支出来的，其他的文明都没有产生。杨振宁先生对这件事情也曾经有过回答。杨振宁说由于中国人懂了两样东西，所以发展不出来科学。这两样东西是什么，是《周易》和《周易》里面的核心内容：天人合一。所以我等一下也要稍微讲一讲这件事情。那么科学是什么？我们从爱因斯坦的回答，以及刚才我总结的从地心说到日心说，到开普勒、到伽利略、到牛顿，我们就知道，他们一直在追问太阳系内行星运动到底是什么规律。因此科学就是刨根问底。如果我们更精确地描述一下，科学具有一些什么样的性质特质，或者说科学的要素。我们知道科学具有三个要素，分别是：科学的目的，科学的精神和科学的方法。科学的目的我前面在讲普京的故事的时候已经说了，就是发现各种各样的规律，可以是自然的规律，可以是人类的规律，也可以是我们社会活动的各种的规律。而科学的精神，六个字：质疑 独立 唯一。质疑我们可以看到，不断地在质疑已有的行星运动的规律，质疑地心说，质疑哥白尼的日心说，质疑开普勒定律背后是什么原理，还有爱因斯坦质疑牛顿的引力的本质是什么，我们的科学就不断地发展。而独立，说明不管谁做这个研究，得到的结论都应该是一样的。这是从亚里士多德开始就认识到的事情。人和自然是分离的，人不会影响自然的规律。唯一更是表明你最后做的结果应该是一样的。而科学的方法，我刚才实际上也已经讲了，你必须要进行逻辑的推理，要进行演绎的计算，要进行实验的验证或者观测的验证，所以要有逻辑化、定量化、实证化，只要不满足这些条件的，那我们统统都不把它称为是科学。这里面我们可以举很多例子，很多其实是很好的东西，但事实上它不是科学，它可以是文化，可以是哲学，但是它不是科学。阴阳五行就是其中的一个例子。阴阳是什么，阴阳是说任何事物都有正反两个方面。五行是什么，金木水火土五个元素，认为宇宙间任何事情的运行，都是由这五行的相生相克所影响的。因此它可以解释任何东西，但实际上又不能帮你理解任何东西，因为它不能够做出任何定量化的东西，它不能够进行任何的实证。这就是为什么阴阳五行尽管历史非常悠久，但从来没有揭示过一条自然规律。我们在今天所看到的现代科学，教科书里面没有任何一个规律是通过阴阳五行揭示出来的，也没有任何一个规律和阴阳五行哪怕有任何的关系。所以阴阳五行是文化，是哲学。那它的出现有没有进步？有进步。在阴阳五行天人合一之前，解释自然现象都是用神灵，用鬼怪，用巫术，阴阳五行是希望用自然的现象，用朴素的唯物主义来解释。所以和以前的装神弄鬼相比，它是一个重大的进步。比如说在阴阳五行之前，说地震是什么，是“神龟摆尾”。有地震了，那个神龟到哪里找呢，也找不到。有了阴阳五行之后，就不说是“神龟摆尾”了，说是阴阳两气相逼导致的地震。这个听起来好一点，哪个阴阳两气其实咱们也不知道，但是毕竟不再搞装神弄鬼了，所以还是一个进步。但是和科学真的并没有建立什么关系。我们看看在这种文化之下，我们会怎样思考一些问题。我从一个非常简单的成语“杞人忧天”来讲起。杞国有一个人，每天担心天要塌了，地要陷了。所以他说天塌地陷了，我在哪里活着呢，我就没地方活了，因此废寝食。废寝食不是去读书去了，而是得了抑郁症，睡不着觉。当时他的感觉就是这样子的。那么怎么办呢，他有一个很好的朋友，今天来讲就是心理咨询师。心理咨询师来看望他，说你为什么要担心这件事情呢，天显然不会塌下来，地显然也不会陷下去。他仔细解释这背后的道理，他说天就是气嘛，你天天在气里面走来走去，呼吸自如、行走自如，怎么会担心它塌下来呢？然后这位“蓝瘦香菇”的老兄就说了，啊，如果天是气的话，那天上的星星、月亮、太阳，为啥不落下来呢？这个心理咨询师又说了，这个心理咨询师对阴阳五行是非常在行的。他说这些星星、太阳、月亮，其实都是气里面的光，光怎么会掉下来呢，它就是掉下来也没啥事对不对？他说那这样很好，那地呢，地要塌了怎么办呢？他说你看，地都是一大块一大块的东西，就像这个舞台一样，你跺一个脚它也很结实，你不要担心它掉下去。他说，啊，原来我不用担心，因为它不掉下去，所以就没事了，结论就是这样。这个故事到此就结束了，但事实上为什么天不塌下来，为什么地不陷下去，为什么日月星不落下来，这里面有深刻的大气科学问题、地球科学问题、力学问题、天文学问题。你要仔细地研究，现代科学全部都能从这里面出来。但是我们的祖先没有刨根问底追问这些问题，我们在自圆其说。啊，因为不塌下来所以不塌下来。到底是不是这样，我们并不管它。我们非常地实用，既然没有塌下来，就不要担心它塌下来。所以从这些故事我们可以看得出来，我们中国的传统文化里面是不是缺少科学的元素。一直到今天，我们仍然在用杞人忧天来嘲笑那些不切实际、异想天开的人。我们如此嘲笑这些人，我们就不会刨根问底。我们的文化，我们的科学怎么能够发展？我们再来看一个更重要的事情。我们常常说中国古代的四大科技发明：指南针、造纸术、火药等等，这个大家都知道。这些事跟科学有关系吗？它们都是技术。我们掌握了这个技巧，但是我们的祖先从来没有问，为什么指南针会这样，为什么纸可以这么造出来，为什么会有这个，为什么会有那个。我们的祖先没有追问背后的道理，来追寻背后的规律。我们只满足于这些技术能够给我们带来实用的功能，到此为止。我自己是做天文学研究的，我们中国传统的古代天文学观测也比西方发达，比西方很多国家发达，有一些方面是全世界领先的。但是我们在人类认识宇宙的七次飞跃中都无所作为，一点都没有。我们中国古代先进的发达的天文学哪里去了？去了两个地方：理论方面变成了马（伯庸）老师刚才讲的占星术、算命。技术、实用方面，我们有二十四节气——种地够了，所以我们就到此停住了。所以我们理论上没有形成天文学的理论，连地心说都没有形成。技术上面也没有形成农业科学，实用达到目的就行了。比如说我今天所从事的工作，我说我是做天文学研究的，更具体来讲，我是造出我的望远镜放到卫星上面去，然后在太空当中观测黑洞，观测宇宙，这是我具体的工作。我们中国可以说是世界上少有的航天大国，在人类历史上发射的专门用于科学研究的卫星有多少呢，一百多个。有人说如果各种都算上的话，几百个可能也是有的，但至少一百多个是有的。中国什么时候才有呢，几年前才开始有，最近也才有一两个、两三个而已。在这之前我们根本不做。我们老说我们航天科技非常发达，不是，我们航天技术非常发达，我们航天科学极为落后，非常落后。所以从古代的传统开始，一直到今天，我们始终重视的是应用方面，重视的是技术，而对于背后的道理，向来是不重视的。导致一个什么结果，导致这个会场里面我们所有的东西，包括我们的衣服，我们用的设备，所有的这些技术，所有的这些原理，全部、百分之一百来自于西方，没有一点来自于中国，这就是结果。我们显然不能继续这样下去，我最后以我自己的另外一个故事，来作为我今天演讲的一个结束，几年前Science《科学》杂志的记者来采访我的时候，他问了我一个问题，他说你在国外已经是大学教授了，过得好好的，为什么回国来选择这么一条道路。我当时的回答是这样的：我说我在国外做大学教授我就要教课，我发现我的教科书里面所有的名字全部都是外国人，里面所涉及的科学发现，都不是来源于在中国本土工作的科学家。有中国人在国外做出来，但是在中国本土上做出来，一件也没有，绝对是零，从中国古代到现在，绝对是零。我说我出国之前，我非常自豪，我们的民族据说是有五千年的文明史。我出国读了这么多年的书，最后终于当了大学教授，原来发现我学的所有的知识，我教给别人的所有的知识，全部是外国人的，不是我们中国人的。我说我想改变这个情况，所以我决定回国。最后回答为什么最开始有那么一个大辩论，这个大辩论我是持什么观点。很显然，阴阳五行不会教给我们科学，阴阳五行不是科学，既没有产生科学，未来也不会带给科学。要学习科学、要理解科学，我们就要老老实实地谦虚地回到科学的本源，来学习真正的科学，理解什么是科学。我的报告就到这里，谢谢大家。 好了，以下是刚刚省略掉的那一万字……古希腊人认为地球是宇宙的中心，代表人物是毕达哥拉斯和亚里士多德。这个学说当然非常有道理。因为我们在地球上每天都看到太阳升起，所有的星星升起、落下去，都往一个方向走。大部分情况下都是这样，所以我们觉得所有的天体都是围绕着地球做运动的。如果一个学说是正确的话，未来的观测和实验应该一直能够证明它，但如果它与未来的观测和实验有矛盾，那么这个学说就需要得到修正。果然这个学说后来得到修正了。我在这个地方特别要讲一下亚里士多德，他是我们所谓形式逻辑，或者形而上学、自然哲学和物理学的创始人。我们要想追踪到科学的起源，是需要回到亚里士多德，甚至有时候还要回到更早一点，亚里士多德的师爷，也差不多是我们数学和哲学的创始人：苏格拉底。他认为整个宇宙当中所有的东西都是数，所以他得到结论：万物皆数。他的学生柏拉图更进一步，认为不仅仅是数，而且背后有道理，他说万物皆理。到了亚里士多德，这个情况就发生了变化，亚里士多德认为这个世界这个自然是有规律的，而这个规律是独立于人的，人可以通过观察来理解这个规律，他把研究规律的这个学问叫作物理学。我们看看从亚里士多德的地心说开始，我们是怎么建立的现代科学的第一套理论——经典物理学。我刚才讲了，如果说亚里士多德的地心说是对的话，那么我们每次观测到的天体的运动，都应该是从东往西走。但事实上不是这样。后来的观测表明，有些天体，比如说火星，它大部分时候是由东往西走的，有时候又从西往东走，叫作逆行。这个逆行就没有办法在亚里士多德的理论模型里面得到解释。那怎么办？已有的理论模型有了问题，那就需要修改你们的理论模型。托勒密的修改办法是，每一个天体仍然是绕着地球在运动，但运动的同时它自己还有一个小轮子，绕着它的轮子也运动。所以当绕着轮子运动的方向，和它沿着地球运动方向相反的时候，你就看到它短暂地有个逆行。所以用这种办法解释了行星的逆行的观测。但是有人不同意，有人从美学的角度认为托勒密的这个学说太复杂了。所以哥白尼就说，那么我换一换，我把太阳放到宇宙的中心，地球还有其他所有的天体，都绕着太阳做圆周运动，而且是精确的圆周运动。为什么是圆周运动？他认为圆是宇宙当中最美的一种几何。但是仍然有很多的观测他不能够解释。后来开普勒通过继承了他的老师的一些观测资料之后，发现了三定律。他发现仅仅需要把哥白尼的日心说里面的完美圆轨道，变成椭圆轨道，就立刻可以解释当时哥白尼的理论所遇到的一些问题，这样和观测数据的拟合就非常好了。但是开普勒并不能够向别人解释，为什么天体做椭圆运动而不做圆运动，所以当时很多人其实还是不相信他的开普勒定律的。这个时候，科学史上一个非常伟大的人物，伽利略，就出现了。伽利略发明了天文望远镜，他立刻对太阳系里的行星进行了观测。伽利略对科学的另外一个贡献，也是更重要的贡献，是他发明了实验科学。亚里士多德尽管是现代科学的鼻祖，但是他不主张做实验，他认为我们只能做观察，只能来观察自然，而不能够制造出来任何人为的环境。但是伽利略认为这样不行，我们必须要做实验，通过实验来验证、检验已有的规律，来发现新的规律。所以实验科学的鼻祖是伽利略。我们都知道的比萨斜塔的实验和一系列的这种实验，都是伽利略所开创的，所以伽利略建立了现代科学的自然研究方法。也因此，爱因斯坦对伽利略极为推崇，认为伽利略是开创了科学革命的第一人。甚至于爱因斯坦认为他比牛顿还要重要。当然我们现代科学的革命，是在牛顿的手里达到了顶峰。牛顿提出了牛顿三大定律，牛顿的万有引力定律建立了人类历史上第一套完整的自然科学理论。当然，牛顿的贡献还不仅仅如此。牛顿在他那本巨著《自然哲学的数学原理》里面，通过假设了牛顿三定律和万有引力定律作为公理，然后进行了大量的演绎的推导，推导出来了开普勒三定律，这在当时是了不得的事情。我刚才讲了，开普勒拟合猜出来了开普勒三定律，但是他不能回答为什么有，而牛顿就回答了。有的原因是因为有我的牛顿三定律和万有引力定律。所以牛顿在人类历史上第一次用更基础更深刻的科学规律推导出来了已知的经验规律。第二个重大的贡献，苹果砸到了牛顿的头上，让牛顿想起来了万有引力定律。牛顿立刻就想到，这样的事情，这样的规律，在宇宙当中是不是普遍适用的。这就是为什么他把他得到的万有引力定律，用来推导开普勒三定律。所以牛顿假设了科学规律是普适的。所以没有所谓的中国的科学、西方的科学，没有所谓传统的科学和现代的科学，科学就是科学，科学规律是普适的，在牛顿那个时候就已经建立起来了。那么从这个时候开始，事实上科学是什么，什么是科学，这个问题就已经能够回答了。所以我下面就会给大家做一下总结。但是在这之前，我还是要给大家讲一个故事，这是普京大帝的一个故事。
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互联网究竟教给你孩子什么
早六点半，闹钟响。五分钟后会再响一次。儿子今天却迟迟不肯起床。我叫了两次，他熟睡如定。才三岁呀，要不要多睡一会儿呢？有一种恐怖叫“开始上学”。一想到往后十几年的时间已经被安排：几点起床，上学，做功课，几点上床。是，有星期六星期天，寒暑假。但基本上就像闹钟一样被设置了程序，动弹不得。直到上班，才觉得虽然也是程式化，但多了些许灵活。孩子不起床，要给他请假吗？学校老师的警训回荡在耳边：那会影响他日后的学习态度……可是，谁没有曾经想逃？我在印度拍摄《他乡的童年》时，与英国印度裔教授苏卡塔一起去到偏远农村。他在当地还没有通电之前，就计划架设互联网教室“云中学校”。现在，那里的孩子，从公立学校一回来就到教室上网，不亦乐乎。那是村子里唯一可以与外界连接的地方。苏卡塔的目的并不仅仅是雪中送炭，他也在实践一套自己的教学方法SOLE（self-organised learning environment）——自我组织学习环境。当我问其中一个来“云中学校”上网的女孩，为什么喜欢来这里？她的理由出乎意料。她说，因为不喜欢学校里的规律。什么规律？就是每天固定时间响铃上课，响铃下课，什么时候吃饭什么时候写作业，这些规律对她来说，是一种束缚。而在互联网教室，没有上下课时间，自己找答案，做自己喜欢的，自己安排。当然有开门关门时间，老师会控制他们总体上网的时长。程式化的作息，有助自律的养成。哪个孩子长大之后，不需要自律，甚至达到瑞·达利奥《原则》中的境界呢？但凡事都要取平衡。刻板学习中的机械性，很可能在早年间打击孩子们对学习这件事情的兴奋度。实际上，目前世界上通常的分科目、工业化学习方式，来自于一战前的普鲁士王国（欧洲义务教育的开始），为了快速培训工人与士兵而采取的，以迅速取得结果为导向的学习方式。印度一间富裕的国际学校，也采用了SOLE的教学方法，许多家长是来自美国、欧洲的国际家庭。说起来孩子学习态度的改变，可以看得见家长眼睛里的光芒。学校创立者说，传统的教学方法，是一种自上而下，告诉孩子“听我的，照我做”，权威式教学见效快，有标准答案可供检验。但互联网教学，最根本的精神是让孩子忘记了自己是在某种规范之中，他们自己找答案时忘记了时间与空间的刻度，自己变成学习的主人。在这间学校里，七岁的孩子就已经开始“电子公民”课——如何负责任地使用互联网。其中我参加的一节是让孩子们辩论“网上购物与实体店购物，哪个更有利于环境？”孩子们给出的答案五花八门，老师并不给予标准解答，会让他们三人一组，自己去网上寻求答案。这个过程实际包含了团队合作、关键词搜索使用、比对结果得出结论等。当孩子们在网上搜索时，老师的拷问至关重要。孩子看到搜索结果照搬：“网上购物更环保。”“为什么？”“因为是真的。”“什么是真？为什么相信你搜到的第一个答案？是不是应该找一下其他答案来比较？” ——这恐怕很多成年网民还学习中。苏卡塔教授强调，SOLE并不是简单把孩子推入互联网海洋，让他们沉溺其中。SOLE跟一般网吧不一样在于，这种互联网教室没有隔板，每个人都看得见其他人上网在看什么。其次，孩子们必须以小组为单位，一起用互联网，而不是一个人关起门来。归根结底，在公开透明中，让孩子们变成“self-learner”，自愿自主学习者。而教师的角色，就是“问大问题”。提出一个比较大的，无法马上回答的具体问题（比如，今天为什么下雨？），让孩子自己去找答案。我们传统上认为老师，必须是比学生更高明，而在这种学习方法中，老师的角色，最主要是激发孩子的学习主动。长期以来，我是一个害怕孩子触及电子产品的家长。在餐厅看到孩子被喂手机就会皱眉头，虽然我深知其中的无奈。但印度的互联网教师告诉我，电子产品是这一代孩子生活的一部分，你不可能否认它，或假装视而不见。这倒让我觉得，有点像我们这一代姗姗来迟的性教育——上一辈先假装没看见，后来又不知道该怎么教。而比较开明的做法，应该是早教，透明地讲，包括讲清楚责任。我原先抵触太早接触互联网，是因为网络令大脑皮层兴奋，但长期记忆更多是来自静态阅读（“寂静是书中含义的一部分，寂静是读者思想的一部分”）。不过，谁也没说互联网教育就是不让看书了，恰恰相反，印度老师提醒我，“互联网思维”是教你利用一切可以获得的资源去解答问题：网络、书本、身边的人。孩子应该在不同资源间切换。而我对互联网的偏见，来自于网络对大脑皮层的“浅层刺激”。但恰恰是这样的刺激，不自觉令人兴奋。我们都抱怨时间碎片化，不停被微信或新闻推送打断，但恰恰是这种打断带来的“将要发生什么”的新鲜感，让我们欲罢不能。但这也成为孩子们搜寻答案的动力——不断有新的刺激与动力。“如果是自己搜索到的答案，这个经验他们不会忘记。”SOLE的发明人强调。我自己也有过一次败给网络搜索的经验。有一次跟孩子聊起四种不同的豹子：Leopards（豹）、cheetahs（猎豹）、jaguars（美洲豹）和pumas（美洲狮），如何能说清楚分别？女儿说：“你去手机上查查？”我的第一反应是，不，妈妈有本厚厚的英文字典，上面说不定还有图片，他们经常把同类归在一起教。取出蒙尘的厚厚字典，在孩儿们的惊叹声中，颇为自得地打开，一翻，竟然每个“豹”名只有自己孤立的解释，图片都没有！转去网络，却图文并茂清清楚楚，原来天下因此题困惑的家长不止我一个。教导孩子使用字典的机会，看来要推迟一个冰河期了。互联网是横向联系，发散性思维的助手。还有一次跟孩子讲到“美”。她说某某同学“皮肤白，所以很美”。于是，我想到“问大问题”——什么是美？我给她看芭蕾天鹅湖的经典片段。当然，符合她这个年纪能够理解的“美”。然后，转到马友友拉圣桑的天鹅，请一名黑人街舞演员Lil Buck来跳。美得惊心动魄，跟肤色没有关系。原来美不是一种颜色。然后，我们又搜索了Joan Didon、Catherine Deneuve等上了年纪的时尚模特照片。青春是美，但年纪不是美的局限。我女儿才六岁，这些观念不可能马上让她理解，但互联网把影像直接带到面前，这些经验可能她会记得久一些。SOLE有自己的三步走方式：问大问题、调研和回顾，破除标准答案，建立批判性思维。无论在印度还是以色列，芬兰还是英国，好的小学中学教育，都像是大学的前奏版。基本形式是一个主题，让学生去搜集相关材料，自己得出结论。就跟大学里交论文、写报告是一样的。没有标准答案，只有思维和行为方式的训练，最后看你能不能提出全新的见解，又能不能自圆其说。“标准答案”是个很有趣的事情，它不但让人变懒惰，变单调，更不能映照客观世界。反观我自己的大学本科教育，由于是重新学习一门语言，学得倒有点像小学。SOLE是一种自我组织方式，不仅是针对孩子。苏卡塔认为，家长不应该星期天送孩子去学英语，自己在走廊里看手机。他认为，家长应该会什么就教孩子什么，在社区和家中实践SOLE的方式。在我的理解中，也可以超越网络搜索的方式，互联网+书本+请教其他人或去大自然中观察，都是可以得到回答的方式。当然，这种方法下的互联网得足够大，才能让好东西随处可得。好不容易，儿子起床。上学路上，他又停下来，坐在石阶上。“走呀，怎么啦？”“我就是想坐一会儿。”我没有再催。最后我们迟到了，他从半掩的门中，溜进了学校。接下来几天，他并没有贪睡。 【注】苏卡塔·米特拉教授早在上世纪90年代，就在印度贫民窟安装电脑，让孩子们自己使用互联网。这个故事启发了《贫民窟百万富翁》的作者。后来他赢得了TED talk大奖，把奖金用于在偏远农村建设互联网教室。
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复联4中的时间旅行，在现实世界可能吗？
漫威宇宙的时间流动设定究竟怎样？现实世界之中，我们能否回到过去，改变历史？时间可以被操纵吗？ 撰文 | 李唐 看过复联4了么？对于每一个漫威迷来说，这绝对称得上是史诗之战了。我们还记得在《复仇者联盟3：无限战争》中，大反派灭霸集齐了所有的无限宝石。在他的弹指之间，黑豹、奇异博士、蜘蛛侠等人均化作了烟尘。在新的故事中，剩下的英雄们利用科技创造出了时间机器；他们将穿越时间，拯救逝者。在影片中，“时间”始终是一个晦暗不明却又十分重要的组分，漫威宇宙的时间流动设定究竟怎样？现实世界之中，我们能否回到过去，改变历史？时间可以被操纵吗？也许，现代物理学能够给予我们些许线索。 祖父悖论时间旅行一直是科幻小说、电影的常见主题。著名的《终结者》系列、《回到未来》等影片均是将剧情架构于穿越时间的想象之上。现在较为公认的“时间旅行”之先驱是英国作家赫伯特·乔治·威尔斯。早在1895年，他的小说《时间机器》便已出版。这部作品讲述的是时间旅行者发明了时间机器，可以自由驰骋于时间的维度之上；当他来到公元802701年的世界时，却看到了一幅可怕的图景。但从逻辑上讲，时间旅行也许会带来麻烦。如果有人乘坐时光机回到过去杀死了自己的祖父母，那在未来他也不会出生，又有谁返回过去呢？这样，我们便陷入了一个因果循环——人们称其为祖父悖论。其实，这一悖谬最早是由法国科幻小说作家赫内·巴赫札维勒（René Barjavel）在他1943年的小说《不小心的旅行者》（Le Voyageur Imprudent）中提出的。这一悖论在因果性上似乎无懈可击，有许多人因此认为时间旅行是不可能的。著名物理学家霍金曾进行了一次有趣的实验。他在2009年6月28日举办了一场派对，诚挚地邀请时间旅行者参加。派对开始之前，霍金未将此事告诉任何人，在其结束后才发出了请柬；他相信，至少可以有几份请柬流传至数千年后的未来。用他自己的话说，这是对时间旅行者的一次终极考验。遗憾的是，霍金和他为穿越者准备的香槟孤独地等了很久，仍无人露面。霍金认为，这证明并不存在时间旅行。但是，人类的好奇心并没有因为“祖父悖论”而停滞不前，毕竟穿梭时间这件事实在是太酷了！ 拯救“时间旅行”要让时间旅行在纸面上通顺，必须跳出循环的逻辑。目前，科学家们主要提出了两类解决方案。第一类我们可以称之为“稳定历史”。顾名思义，这种理论认为历史始终是稳定的。前苏联理论物理学家诺维科夫在20世纪80年代提出了名为“诺维科夫自洽性原则”的解释性规则。他指出，虽然可以回到过去，但不能改变历史。具体来说，当你在过去打算杀掉祖父时，物理定律会阻止你的行动；你并不能随心所欲，任何会改变未来的行为都是被禁止的，“我们不能将时间旅行者送回伊甸园要夏娃不从树上摘苹果。”[1]诺维科夫甚至给出了一些数学证明：在一定条件下，时空中粒子的相互作用满足自洽性规则，这是最小作用量原理的直接结果[2]（作用量是一个与时间间隔和能量有关的物理量，这一原理是说在一个物理过程中，作用量取最小值）。其实，这一看似奇特的规则也是可以理解的。在一个受物理定律支配的宇宙中，我们本来就不自由，比如引力定律限制我们不能在天空无所依托地随意飞行。根据自己得到的证据，霍金也提出了一种类似的假说——“时序保护猜想”，即时间机器或者使用它的人会被直接摧毁。这是诺维科夫自洽性原则的极端版本，尽管霍金用其直接阻止了时间穿越。诺维科夫的规则还有其它有趣的变式，一种比较新颖的是出现于日本文字冒险游戏（或动漫）《命运石之门》中的“世界线收束理论”。这种理论告诉我们，虽然世界只有一个（即不存在平行宇宙，这个我们后面会讲到），却存在无数个可能性分支（即世界线），它们会在关键的节点上汇聚。例如，A在2018年因车祸死去，B返回过去拯救A。但B很快发现，无论他采取什么措施，A仍然摆脱不了死亡的命运；比如在车祸前将A带去别处，A还是会因航空事故而丧命。作为历史中关键点的A之死亡不可避免，具体的经过则取决于B这个观察者，即世界线会在A的死亡之处收束。总之，在这里历史是稳定的，它能够自我修复；就像碗里的玻璃球，无论怎么拨动它，当你放手时它还是会落向碗底——因为这是物理定律规范的最稳定状态。第二类方法便是假设平行宇宙的存在。“平行宇宙理论”提出的初衷是为了解释量子力学的一些效应（详见平行宇宙终结于哪一层？），将其应用于时间旅行能给予“祖父悖论”有力的回击。当有人回到过去并改变历史时，时间会产生分叉，形成一个与原来世界平行且拥有不同历史的宇宙。我们还是用“祖父悖论”中的例子：如果C回到过去杀死了祖父，便会创造出一个平行世界——在这里，虽然C没有出生，但他的存在来自于原来的世界，因此并没有逻辑上的矛盾。有了这些基础，我们便可以考虑这部电影中的时间规则了。 稳定却可改变的历史？不得不说，《复仇者联盟4》中关于“时间穿越”的叙述不是非常清晰，并没有一套完整的规则呈现给观众。我们只能利用电影里出现的线索进行推测，还原出可能的设定框架。首先，历史中的关键性事件是不可改变的；无论如何修改过去，灭霸都会打一个响指抹去一半的生命。这应该就是不能通过杀死婴儿灭霸来阻止这一切的原因。我们再来看看古一法师对班纳说的话：“无限原石缔造了你们所感受到的时间流，少了一颗原石就意味着分流。”这说明，只要无限原石存在，就不会产生平行宇宙。从上面的叙述中，我们可以推断，漫威宇宙的时间设定大体上属于之前提到的“稳定历史”而非平行宇宙，与“世界线收束”比较相近。毕竟在平行宇宙中，充满悲伤的世界始终存在。既然历史是稳定的，英雄们就只能默默忍受吗？答案显然是否定的，我们还未发掘原石的力量。“宇宙刚诞生的时候，只是一片虚无。然后，砰！宇宙大爆炸带来了六种元素宝石，在原始的宇宙中穿行。每个无限宝石，都控制着一种宇宙本源属性。”之前灭霸的胜利正是综合了六颗原石的力量。只要集齐宝石，就可以逆转灭霸响指的结果；所以钢铁侠等人便回到过去寻找宝石。值得注意的是，这并不是说灭霸没有清理宇宙，而是超级英雄在这个结果之上将化作烟尘的人们带了回来。 但是，历史不是不能改变吗？是的，自然条件下的死者并不能复生。我们可以将那些因灭霸的响指消失的人看作非自然的逝者，或者说他们其实并没有真正意义上地死去，只是由于原石的力量而消失了，汇聚原石便可以使他们重现。关于这一点，我们可以参考蜘蛛侠回来后对钢铁侠说的话：“天啊，你绝对想不到发生了什么。你还记得我们在太空里吗？然后我变成灰了，我肯定是昏了过去，我醒后你已经走了。”原石的缺失会使分叉出的世界走向黑暗。因此，美国队长必须将所有宝石送回原处。完成任务后，他并没有马上返回，而是选择与佩吉一同度过了另一个人生。既然历史是稳定的，年老美国队长的出现便合情合理。看到这里，我们也许更想知道，现实中的时间穿越是可能的吗？ 时间穿越的物理基础1915年，爱因斯坦完成了伟大的广义相对论，他的引力场方程提供了一种完全不同于牛顿物理的世界图景。在爱因斯坦的宇宙中，一个时间维和三个空间维构成了一体化的四维时空；时空是可以弯曲的，就像一块可以扭曲的弹性膜。拥有质量的物体可以改变周围空间的形状，也会使时间的流动发生改变。通过研究广义相对论方程，爱因斯坦和内森·罗森（Nathan Rosen）发现，可能存在一种连接两个不同时空的狭窄隧道。这一时空桥梁被称为“爱因斯坦－罗森桥”，也就是后来人们所说的“虫洞”。事实上，“虫洞”一词来源于著名物理学家约翰·惠勒（John Archibald Wheeler，1911年7月9日—2008年4月13日）；他把“爱因斯坦－罗森桥”比作虫子在苹果上咬出的洞。如果你要在苹果上的两点之间穿梭，相比于苹果表面，虫洞显然更近一些。这一比喻形象地表达出了虫洞作为不同时空间捷径的特性。1937年，荷兰数学家威廉·范斯托克姆（Willem Jacob van Stockum）发现了广义相对论方程的一个解。在一个高速旋转的无限长柱状引力场中，可能出现连接不同时空的“闭合类时曲线”。当人们乘坐宇宙飞船沿这类曲线飞行时，不仅可以返回过去，也可以到达未来。但是，这将违反因果律，可能你今天出发旅行，却在昨天返回家中。后来，库尔特·哥德尔（Kurt Godel）发现了一个更奇怪的解。他假定整个宇宙是旋转的，其结果是：一个人原则上可以在宇宙中任意两个时空点之间旅行。这位旅行者可以看到任何一个事件，无论它发生在多久以前。值得一提的是，哥德尔是二十世纪最伟大的数学家之一，他的名字因“哥德尔不完备性定理”响彻学界。哥德尔和爱因斯坦是好朋友；据说，爱因斯坦曾表示，他去办公室上班只是为了能和哥德尔一起步行回家。这些奇特的解使爱因斯坦深感困惑；但数学不会撒谎，它们确确实实存在。事实上，在当时几乎没有人认真思考这类问题；多数物理学家的意见是，这些解并没有现实基础，那些难以理解的古怪现象不可能发生。没有宇宙飞船能够承受如此高的转速，我们也无法找到无限长的柱形重力场。到了1985年，美国天文学家卡尔·萨根（Carl Sagan）写了一部名为《接触》（Contact）的小说，讲的是人类通过黑洞与外星文明进行超时空接触的故事。他担心自己会在物理上犯错，于是向好友基普·索恩（Kip Thorne）请教。索恩的建议是把“黑洞”改为“虫洞”，因为根据现有的物理知识，黑洞会把飞船撕得粉碎。正是以这件事以契机，索恩开始从广义相对论出发研究虫洞的一些性质。我们可以完全相信基普的物理水平，毕竟作为广义相对论研究“泰斗”的他已于2017年获得了诺贝尔物理学奖。由于时空的弯曲，虫洞两端的时间流并不相同；这意味着，我们可以将虫洞当做时间机器。 那么，我们该如何建造一个虫洞呢？索恩认为，我们有两种方法制造虫洞。第一种是量子方法。根据量子力学，有科学家推测真空中存在着量子涨落；可以将其理解为引力场的不均匀，就像面包中的空洞。这样的情况下，虫洞会不断地自发生成。不过它们的尺度极小，对它们而言，我们现在最精锐的显微镜所能看到的东西仍是非常宏观的。一个高等文明也许可以将虫洞从这些量子涨落的泡沫中拉出来。第二种方法是将庞大的能量聚于一点，使时空产生极度的扭曲，最终形成虫洞。但是，要想穿越虫洞，必须保持虫洞的开放。计算表明，在自然情况下，虫洞很可能在极短的时间内坍塌。基普认为，如果我们将一种拥有负能量的“奇异物质”填入虫洞，就能维持虫洞的大小。然而据估算，维持一个半径为1公里的虫洞所需要的奇异物质的数量与整个太阳系相当。除了吓人的技术性难题，很多科学家也对计算的结果表示怀疑。在这些极端情形中，作为索恩出发点的广义相对论并不能给出令人信服的结果，因为相对论中并没有量子力学的位置。我们需要一个包含引力和量子力学的理论，它能给出这些问题的答案。显然，人类还有很长的路要走。事实上，相比于回到过去，单向的未来旅行要容易的多，我们不一定非要构造虫洞。一种可能的办法是利用黑洞。根据广义相对论，在大质量天体附近，时间会流动得很慢。黑洞的质量满足这一条件；理论上只要我们开着飞船在黑洞周围逗留一会儿（小心不要被吸进黑洞！），然后返回地球，就将看到未来的世界。
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人类首次“看见”黑洞！我们可以给孩子讲点什么
黑洞，很帅从2017年4月5日开始，一个国际合作的天文项目（Event Horizon Telescope，EHT）开始对两个特殊天体进行观测：距离地球 25000 光年，位于银河系核心人马座A，以及距离地球5300 万光年的M87室女座星云。观测的目标不是常规的天体，而是两个疑似的超大质量黑洞。黑洞正前所未有的暴露在人类的视网膜中。两年过去，2019年4月10日21点，EHT终于正式发布了首张黑洞照片，这是100多年来，自广义相对论预言黑洞存在后，人类第一次看清“黑洞”，也就是我的真实模样。是的，我的照片有一种莫名其妙的性感，一种说不清道不明的帅： 我从哪里来？我的母亲曾是一颗燃烧的恒星，她给宇宙带来百亿年光亮，然而，她的生前越是绚丽灿烂，死后越是晦涩暗淡。但并不是每一个恒星母亲都能诞生黑洞，我的母亲质量至少超过3到4个太阳。小于0.4个太阳质量的恒星，耗尽核心的氢之后，不会产生变化最后变成红矮星。0.4-3.4个太阳质量的恒星，当核心氢耗尽之后坍缩，内核会形成小而密的白矮星。超过3.4倍的太阳质量的恒星，最后会爆炸产生超新星。超新星爆炸会产生两种结果：一种是恒星完全解体，化成星际物质，结束恒星一生；另一种是留下中间高密度白矮星，白矮星的质量超过1.44倍的太阳质量之后，会继续坍缩，形成中子星。如果中子星质量大于3.2倍太阳质量，那么中子星还接着向内坍缩，直到中子被压碎。当恒星半径小于史瓦西半径，就会形成黑洞。母亲怀我的过程非常艰难：随着体内的原子核不断从氢（H）聚变至氦（He）再至铁（Fe），中子间的泡利斥力不足以抗衡自身引力。最终炉寒火烬，激情不再时，母亲抱着自己坍缩到引力半径之内，漂亮的容颜彻底褪去，直至彻底消失。这时，她的孩子诞生了，是一种无法用肉眼直接分辨的奇异星体——黑洞。不过，我的诞生也可能来自某场宇宙交通事故。比如，两颗恒星的大打出手，往往会造成星系级的巨大黑洞。但不管是诞生于恒星熄火，还是惨烈车祸，我既没有继承母亲的闪耀光芒，也不像小弟白矮星那样给人温敦矮胖的错觉，成了所有人避之不及的恐怖之源。这使得我只能把自己隐藏在宇宙深处，伪装成一团捉摸不透的漩涡，世人要借助专注于X射线和伽马射线的望远镜才能从侧面观测到我的存在。 这次看到的是我真实样子吗？我的引力密度高到光都不能逃脱，按照这种逻辑你们应该看不到我的样子。事实并非如此，物质在落入黑洞的时候会激发出大量热量和 X 射线辐射，所以黑洞虽然在可见光波段完全不可见，但在 X 射线天文观测里却像灯塔一样明亮。在2017年EHT规划的“事件视界望远镜”之前，天文学观测已经看到了黑洞的一些边缘证据，比如物质落入黑洞时，因为摩擦和引力作用形成的高热积吸盘，就像马桶放水时旋转的漩涡，这个漩涡可能比黑洞本身要大得多。但物质什么时候算是正式落入黑洞呢？只要跨过某个边界，任何物质和信息都不能回头，这个边界就是“事件视界”。“事件视界望远镜”就是科学家不满足只看到积吸盘和辐射，想要看到我的本尊。“事件视界望远镜”是分布在全球的八个观测站组成的网络。之所以需要利用分布在西班牙、夏威夷、南极等几乎覆盖整个地球表面的观测站，是因为人马座 A 超大质量黑洞太远。这个超大质量黑洞大约具有 400 万个太阳质量，黑洞的“直径”大约是 2400 万公里，也就是 17 个太阳的大小。但在 25000 光年，也就是 24 亿亿公里的距离下，17 个太阳直径也只是分辨不出任何细节的一个点而已。所以，利用地球上八个观测站组成网络，就可以利用干涉技术一起观测，最终产生可见的数据。此次观测的数据可能会超过20000 TB，最后利用超级计算机计算数个月，才能得到一张我的“照片”。可以负责任的告诉你们，这次的照片，是接近科学真相的本人图像。 人类对我的六点误解黑洞其实并不黑我之所以被称为黑洞，是由于光无法逃逸出我的“魔掌”，所以表面上看是一片漆黑，但这不代表我就是黑的。黑洞可以是透明的在我的周围，时空的变形非常大，恒星发出的光，虽然有一部分会被我吸收，但另一部分光线会通过弯曲的空间绕过我而到达地球，导致观察到的是我背面的星空，我就像不存在一样，这就是我的隐身术！黑洞的异禀是体积小而非质量大我拥有如此怪异特性并不在于质量有多大，而在于体积小。巨大的质量被塞入一个非常小的体积内，就能制造出我。假设太阳的质量不变，如果要把它变成一个黑洞，那么它的半径就要缩小232,000倍到3千米。黑洞引力等效把太阳“挤压”成一个黑洞后，外部引力效应并不会发生改变。也就是说，当你蒙上地球的双眼，她全然不会察觉牵动她运动的是太阳还是黑洞。黑洞自身有旋转,也有非旋转就像其他星体一样，我有时候也会不断转动，我被区分为“非旋转黑洞”和“旋转黑洞”，而旋转的黑洞称之为克尔黑洞。黑洞的毁灭是爆炸爱因斯坦质能方程公式表面，能量的损失会导致质量的损失。说明黑洞逐渐消耗能量的同时，也代表质量的损失，它的温度会越来越高。因此当黑洞质量损失时，它的温度和发射率会增加，因而它的质量损失得更快。小黑洞则会以极高的速度辐射能量，直至黑洞爆炸。 我是一个自闭又暴躁的吃货很多时候，我是一个宇宙中站在食物链顶尖的吃货。我试图把一切能吸引来的东西都纳入体内，并悄悄吃掉对方。这种暴食症简直到了丧心病狂的程度，对食物毫不挑剔，从星体到光子，全都可以列入日常菜单。当我“打嗝”时，某个无辜的天体就被“吞噬”；当我“进食”时，仅有高速等离子喷流从嘴唇边逃逸而出。如果说恒星还能利用核聚变产生的滚滚热浪与周围的伙伴们眉目传情，黑洞则完全没办法和朋友交谈。如果哪一天我想找个朋友时，只能通过质量优势，用引力将其它恒星强行奴役在自己旁边，围着自己旋转。倘若某颗星星奋不顾身地前来拥抱我，我只会把对方当成食物，这有点像人类的螳螂新娘。在银河系间，一个质量超过1500个太阳的巨型黑洞，正奴役着一颗恒星，使其以6000km/s的速度绕己公转，这速度，比一颗围绕着原子核公转的电子的平均速度还快。显然，这种陪伴是无声的，不对等的。因为，黑洞辐射出的物质太少，并不能同其它宇宙星体对等交换信息。因为没有爱情和友情，我的自闭症越来越严重，用永不停息的进食来抚平心理创伤。我不想再记起任何东西，除了总质量M、总角动量J、总电荷Q这基本的宇宙“三观”之外，我选择了遗忘。当然，我的这个属性也造就了一种科学极简美，即只要人类知道了黑洞的总质量M、角动量J和电荷Q，就知道了我呈现在外的一切。但这种美感也是荒谬的，我的母亲曾经创造了多元世界，而我却如此简单而粗暴。 有时候也很温柔以上的原因导致很多人认为，谁进入我的领地，一定会万劫不复。其实也并不一定，这要看你碰上什么样的黑洞，像我有时并不暴躁。举个例子：如果黑洞的妈是一颗史诗级的巨大恒星，黑洞的奇点也将威力无穷，能编制星系级巨大的隐形衣。这足以使它傲娇地盘踞在星系中，享受着众多迷人恒星的拥簇和瞻仰。在地球25000光年外，就静卧着一个直径长达2400万公里的巨型黑洞。不过，如果把从视界开始的距离都算作黑洞，你会发现，这些巨大的黑洞的平均密度其实和水一样稀薄，那一大团不可见的区域，实际上处于真空状态。小小的奇点，所能撑起的隐形衣却是如此硕大，足以使人类的常识失效。《星际穿越》这部电影被科学爱好者质疑的一点就是人进入黑洞之后怎么可能安然无恙，应该早就被黑洞这个大魔王撒成碎片，其实并非全然如此，我有时候就是这么佛系。从外观来看，所有的黑洞都是一团不可见之物，区别仅在于尺寸。但实际上，黑洞兄弟们彼此拥有不同的内核，在隐形衣下展露不同的姿态。最简单的黑洞是球对称的史瓦西黑洞，此类黑洞在引力半径rg=2GM/C^2处，尽管史瓦西黑洞结构简单，但它也是黑洞兄弟之中最短小精悍、凶神恶煞的。相比之下，转动的克尔黑洞则温柔了一些，猎物很有可能仅仅是被困在黑洞中，而非被吞噬殆尽。被捕获后的猎物将在一片空虚中永远不被消化。天长地久有时尽，黑洞爱恋无绝期。有时候，我们黑洞并非那么残暴。 你跌入黑洞，会发生什么？有了上面的铺垫，我们讨论“你跌入黑洞后，会发生什么”这个问题。这里先给你安排一个参照系：你青梅竹马的伙伴墨菲。她正在黑洞“视界”之外的安全范围内看着你掉进了黑洞里。在你加速冲向视界过程中，墨菲看到你的身体开始拉伸扭曲，有点像梵高的画，你越靠近视界，移动得越慢。你可以用闪光灯来向她发送摩斯密码，信息到达她那里需要花费更多时间，因为红移光波被拉伸得越来越慢：“我活着，我－活－着，我——活——着……”当接近视界时，墨菲看到的你像是被人按下暂定键，定格不动了。你的身体还是静止的停留在那里，拉伸后穿过视界表面，就像逐渐升高的高温吞噬着你。据墨菲所述，进入黑洞前，拉伸的空间、停止的时间和霍金辐射的火焰已经摧毁了你。但事实是什么呢？你飞向黑洞时，途中无风无浪十分顺利，更没有遇到拉伸、减速或灼热的宇宙辐射。当你堕入黑洞之后，如果黑洞太小是你的不幸。因为脚部的重力是要比头部大得多，你会被重力差给撕裂。但你很幸运的遇到了一个大黑洞，你正常的活着度过余生，直到在奇点里死亡。 最终，我要到哪里去？有存在就有灭亡，我也逃不出这样的铁律。我在不断地进食周围辐射时，亦吃下不少无法消化的东西，其中最难消化的就是带“负能”的粒子。根据信息论，信息相当于负熵，黑洞具备热辐射，其温度满足公式T=k/2πKB，式中KB是玻尔兹曼常数。随着黑洞吞食的负粒子越来越多，黑洞的热辐射也将越来越剧烈，而爱因斯坦的公式E=mc2表明，能量的损失会导致质量的损失。随着热辐射的加剧，黑洞质量折损，黑洞最终在劫难逃，一个十亿吨重的小黑洞，温度将高达1012度。随着热辐射的加剧，我终将走向生命尽头。面对死神的降临，我仍然执迷不悟，试图拉上宇宙一起陪葬。因为随着黑洞质量蒸发而不断丢失，黑洞的温度会逐渐上升，量子隧穿效应加剧。如果黑洞的质量变得足够小，黑洞周围极有可能会产生一个实真空泡。这个实真空泡会急速扩张，最终吞噬整个宇宙。我用死亡震慑宇宙，宇宙将我投入炼狱予以反击。在宇宙炼狱里，我的死亡将不是一个瞬间，必须用正在死去的身体偿还生前所犯罪孽。距地球115亿光年外，一个死亡黑洞每年以800km/s速度源源不断地喷涌质量高达400个太阳物质，永不停息地为宇宙输送能量。这时候，我感觉自己的命运，有点像那个推石头的“西西弗斯”。 结语：一张照片看不清黑洞这是一张迟来的“黑洞”照片，按照EHT在2017年的原本计划，大约在 2018 上半年“事件视界望远镜”就会公布最终图像，可直到2019年4月10日，人类才最终将这种照片“冲洗”完毕，对于天文学和物理学来说，“事件视界望远镜”可以成为确认我存在的证据之一，补完爱因斯坦的广义相对论，发现恒星和星系演化的秘密。但这只是我的表面形象，人类，你并不能看清真实的我。一旦你有机会真的进入到我的黑洞世界，你会发现你根本无法把我的信息传送出去，只能牢牢地被我困在这里。我的视界内部与生俱来的神秘与强大，连我自己都不知道我真实的模样。但我觉得自己并不神秘，相反，拥有自由意志的人类让人羡慕，当你们仰望星空寻求宇宙之秘时，那是一种扑面而来的高贵，在我的视界里，人类才拥有宇宙最核心的奥秘。
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教育部解读！《中国教育现代化2035》描绘了怎样的宏伟蓝图？
新华社北京2月23日电 近日，中共中央、国务院印发了《中国教育现代化2035》，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《加快推进教育现代化实施方案（2018－2022年）》（以下简称《实施方案》）。教育部负责人就两个文件有关情况回答了记者提问。 《中国教育现代化2035》编制的背景和意义是什么？两个文件的定位是什么？一起来看看，记者都提了哪些问题，是否也是你关心的问题，教育部负责人怎样回答。 《中国教育现代化2035》编制的背景和意义是什么？ 制定教育现代化文件，是中国特色社会主义进入新时代，党中央、国务院作出的重大战略部署，是贯彻落实党的十九大精神和全国教育大会精神、加快教育现代化的重要举措。 党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央坚定不移实施科教兴国战略和人才强国战略，坚持优先发展教育，大力推进教育领域综合改革，持续加大教育投入，教育现代化加速推进，教育总体发展水平进入世界中上行列，取得了全方位、开创性的历史性成就。党的十九大明确提出建设教育强国是中华民族伟大复兴的基础工程，必须把教育事业放在优先位置，深化教育改革，加快教育现代化，办好人民满意的教育。习近平总书记多次对教育工作作出指示批示，强调要发展具有中国特色、世界水平的现代教育，为建设教育强国指明了方向。2018年9月10日，党中央召开全国教育大会，习近平总书记在大会上发表重要讲话，系统回答了关系教育现代化的重大理论和实践问题，对加快教育现代化、建设教育强国、办好人民满意的教育作出了全面部署，向全党全国全社会发出了加快教育现代化的动员令，为新时代教育提供了根本遵循。李克强总理在讲话中强调，要准确把握教育事业发展面临的新形势新任务，全面落实教育优先发展战略，以教育现代化支撑国家现代化。 中国特色社会主义进入新时代，教育的基础性、先导性、全局性地位和作用更加凸显。加快向创新型国家迈进，建设现代化经济体系，建设富强民主文明和谐美丽的社会主义现代化强国，实现中华民族伟大复兴的中国梦，满足人民美好生活需要，必须加快教育现代化，把我国建设成为教育强国。从全球来看，当前新一轮科技革命和产业革命正在孕育兴起，重大科技创新正在引领社会生产新变革，互联网、人工智能等新技术的发展正在不断重塑教育形态，知识获取方式和传授方式、教和学关系正在发生深刻变革。人民群众对教育的需求更为多样，对更高质量、更加公平、更具个性的教育需求也更为迫切。必须抓住机遇，超前布局，以更高远的历史站位、更宽广的国际视野、更深邃的战略眼光对加快推进教育现代化、建设教育强国作出战略部署和总体设计，推动我国教育不断朝着更高质量、更有效率、更加公平、更可持续的方向前进。 改革开放以来，党中央、国务院先后颁布《中国教育改革和发展纲要》《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010－2020年）》等纲领性文件，在不同历史时期有力指导推动了教育改革发展。2035年是我国基本实现社会主义现代化的重要时间节点，面向2035目标描绘好教育发展的远景蓝图，为新时代开启教育现代化建设新征程指明方向，培养造就新一代社会主义建设者和接班人，具有重要的现实意义和深远的历史意义。编制《中国教育现代化2035》，也是我国积极参与全球教育治理、履行我国对联合国2030年可持续发展议程承诺，为世界教育发展贡献中国智慧、中国经验、中国方案的实际行动。 两个文件的定位是什么？ 两个文件远近结合，各有分工和侧重，共同构成了教育现代化的顶层设计和行动方案。 《中国教育现代化2035》是我国第一个以教育现代化为主题的中长期战略规划，是新时代推进教育现代化、建设教育强国的纲领性文件，定位于全局性、战略性、指导性，与以往的教育中长期规划相比，时间跨度更长，重在目标导向，对标新时代中国特色社会主义建设总体战略安排，从两个一百年奋斗目标和国家现代化全局出发，在总结改革开放以来特别是党的十八大以来教育改革发展成就和经验基础上，面向未来描绘教育发展图景，系统勾画了我国教育现代化的战略愿景，明确教育现代化的战略目标、战略任务和实施路径。 未来五年是实现两个百年目标的历史交汇期，是贯彻落实党的十九大精神和全国教育大会精神、实现2035年教育现代化目标奠定基础的关键时期，也是中长期教育规划纲要、“十三五”规划收官和“十四五”规划起步的衔接期。《实施方案》定位于行动计划和施工图，是本届政府任期内加快推进教育现代化、建设教育强国的时间表、路线图，突出行动性、操作性，重在问题导向，按照可操作、可落地、可监测、可评估的原则，聚焦未来五年教育发展的战略性问题、当前教育发展面临的紧迫性问题和人民群众关心的问题，按照可实施、可量化、可落地的原则，将教育现代化远景目标和战略任务细化为未来五年的具体目标任务和工作抓手，指导推进今后五年教育改革发展，确保新时代教育现代化建设开好局、起好步。 两个文件的起草过程如何？ 教育现代化文件起草工作2016年初启动，历时两年多时间，王沪宁同志多次对文件起草作出指示批示，孙春兰同志多次就相关工作进行具体部署。主要开展了以下工作： 一是贯彻中央精神。深刻学习领会习近平新时代中国特色社会主义思想和习近平总书记关于教育的重要论述，系统学习党的十九大和十九届二中、三中全会、全国教育大会精神，认真总结党的十八大以来在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下教育改革发展取得的历史性成就，深入贯彻中央关于未来发展特别是教育改革发展的战略部署，努力将中央精神和国家战略贯彻落实到文件中。 二是组织专题研究。组织专家对未来经济社会和教育发展趋势、人口结构变化等开展前瞻性研究，邀请世界银行、联合国教科文组织提出政策建议。对各级各类教育发展目标进行测算论证，为文件起草提供了有力支撑。 三是深入开展调研。教育部党组成员带队分赴各地开展调研。广泛征询了企业家、专家学者、各省（区、市）分管教育的负责同志以及部分高校书记校长的意见建议。系统收集分析全球主要国家最新教育战略，赴联合国教科文总部召开中国教育现代化国际咨询会，听取经合组织意见，分析研判全球教育改革发展趋势。 四是广泛征求意见。两个文稿多次征求了相关部门和地方的意见，其中《中国教育现代化2035》还广泛征求了中央党政军群有关部门、人大政协机关、民主党派中央、有关高校及部分党的十九大代表、全国两会代表委员、专家学者的意见建议。有关部门和地方积极参与，协同研究。书面征求了全国教育大会与会代表意见。对各方提出的意见建议，都进行了认真研究并予以充分吸收。 《中国教育现代化2035》有哪些突出特点？ 文件以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻党的十九大精神和全国教育大会精神，具有以下鲜明特点： 一是服务国家人民。从巩固发展中国特色社会主义的要求出发，旗帜鲜明地提出加强党对教育工作的全面领导，突出了培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人这一主线。围绕“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局，提出构建开放融合的现代教育体系。坚持以人民为中心的发展思想，顺应人民期盼，让教育发展成果更多、更公平地惠及全民。 二是体现前瞻引领。梳理国内外先进经验和前瞻性研究成果，提出了我国教育现代化的基本理念。深入分析中国特色社会主义进入新时代的大背景、新一轮科技和产业革命的新机遇新挑战，对接制造强国、科技强国等国家重大战略，坚持需求导向、问题导向，明确了推进教育现代化的思路和方向。 三是立足国情世情。对标新时代中国特色社会主义建设战略安排，参照联合国2030可持续发展议程，在国家现代化和建设人类命运共同体的全局中考虑我国教育定位。坚持扎根中国大地办教育，聚焦教育发展不平衡不充分的突出问题，着力解决群众最关心最直接最现实的问题，从社会主义初级阶段的国情出发，尽力而为、量力而行，科学设定教育现代化目标任务。 四是突出改革创新。坚持以改革促发展，系统谋划教育现代化的制度框架，将体制机制创新作为教育现代化的根本动力，充分运用新机制、新模式、新技术激发教育发展活力，确保教育现代化目标的实现。 五是注重规划实施。坚持宏观引导与具体行动相结合，提出了一系列可操作、可落实的战略任务，明确了实施路径和保障措施。坚持总体规划、分类指导，使文件在规划教育现代化全局的同时对各地推进实施具有更强的指导性。 教育现代化是赶超世界先进教育水平的过程，同时也是随着时代的发展和实践的深化不断发展、与时俱进的过程。《中国教育现代化2035》提出了哪些推进教育现代化的思路理念？ 教育现代化是教育高水平的发展状态，是对传统教育的超越，是教育发展理念、发展方式、体系制度等全方位的转变。《中国教育现代化2035》贯彻落实习近平新时代中国特色社会主义思想和习近平总书记关于教育的重要论述精神，提出了推进教育现代化的指导思想、基本理念和基本原则。 指导思想明确了当前和今后一段时期推进教育现代化的总体要求。其中党的坚强领导是办好我国教育的根本保证；全面贯彻党的教育方针、坚持马克思主义指导地位、坚持中国特色社会主义教育发展道路、坚持社会主义办学方向，是不可偏离的根本方向；立足基本国情、遵循教育规律、坚持改革创新，是兴教办学的原则思路；凝聚人心、完善人格、开发人力、培育人才、造福人民，是事业发展的工作目标；培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人，是教育工作的根本任务；加快推进教育现代化、建设教育强国、办好人民满意的教育，是贯穿教育改革发展的主题主线。提高教育质量，促进教育公平，优化教育结构是推进教育现代化的重要着力点。提出了坚持党的领导、坚持中国特色、坚持优先发展、坚持服务人民、坚持改革创新、坚持依法治教、坚持统筹推进七个方面的基本原则。 理念是行动的先导。我国有独特的历史、文化和国情，有近三千年教育史，积累了丰富的教育经验和智慧。推进教育现代化，必须扎根中国、融通中外、立足时代、面向未来，从我国优秀教育传统中汲取营养，积极吸收借鉴国际先进经验，以新的发展理念和教育思想指导教育现代化。《中国教育现代化2035》将“基本理念”单列一节，系统提出了八个“更加注重”的基本理念，即以德为先、全面发展、面向人人、终身学习、因材施教、知行合一、融合发展、共建共享。这八大基本理念，遵循了教育规律和人才成长规律，也顺应了国际教育发展趋势。 如何理解推进教育现代化的总体目标？ 教育现代化是普及、质量、公平、结构等方面整体水平的提升。在战略目标上，文件对标国家现代化建设战略安排，在深入分析教育发展趋势和进行国际比较的基础上，提出了到2020年教育现代化取得重要进展，2035年总体实现教育现代化、迈入教育强国行列的总体目标。 同时，提出了八个方面的2035年主要发展目标： 一是建成服务全民终身学习的现代教育体系； 二是普及有质量的学前教育； 三是实现优质均衡的义务教育； 四是全面普及高中阶段教育； 五是职业教育服务能力显著提升； 六是高等教育竞争力明显提升； 七是残疾儿童少年享有适合的教育； 八是形成全社会共同参与的教育治理新格局。 这八方面目标，涵盖了体系结构、普及水平、教育质量、人才培养结构、服务贡献能力等教育现代化的目标要求。同时，提出了2035年教育事业发展和人力资源开发水平主要量化预期目标。这些目标的确定，以国家现代化建设的总体战略目标为依据，与全球2030年可持续发展议程相呼应，体现了中国特色，符合国情，体现了使教育同党和国家事业发展要求相适应、同人民群众期待相契合、同我国综合国力和国际地位相匹配的目标要求。 围绕加快教育现代化、建设教育强国的战略目标，两个文件谋划部署了哪些重点任务？ 根据教育现代化的总目标，《中国教育现代化2035》提出了推进教育现代化的十大战略任务。 一是学习习近平新时代中国特色社会主义思想，这是推进教育现代化的根本遵循。 二是发展中国特色世界先进水平的优质教育，全面落实立德树人根本任务，形成高水平人才培养体系，这是教育现代化的核心要求。 三是推动各级教育高水平高质量普及，全面扩大人民群众受教育机会，这是实现教育现代化的重要基础。 四是实现基本公共教育服务均等化，努力让全体人民享有更公平的教育，这是教育现代化的基本要求。 五是构建服务全民的终身学习体系，加快建设学习型社会，这是服务终身学习、建设学习大国的迫切需要。 六是提升一流人才培养与创新能力，优化教育体系结构和学校布局结构，努力提升高校创新服务水平。 七是建设高素质专业化创新型教师队伍，坚持把教师队伍建设作为基础工作，为教育现代化提供人才支撑。 八是加快信息化时代教育变革，推动教育组织形式和管理模式的变革创新，以信息化推进教育现代化。 九是开创教育对外开放新格局，积极服务“一带一路”建设，全面加强与世界各国和国际组织的教育务实合作，提升我国教育国际影响力。 十是推进教育治理体系和治理能力现代化，建立多元参与的协同治理新机制，这是教育现代化的重要保障。 其中，教育优质化、普及化、公平化、终身化和创新服务能力反映了教育现代化的主要内涵，教师队伍专业化、治理现代化、信息化、国际化是教育现代化的重要支撑。这些战略任务，既立足当前，聚焦教育发展的突出问题和薄弱环节，突出补齐短板、夯实基础，又着眼长远，反映了时代要求，顺应了未来发展趋势。 根据2035年教育远景战略任务，《实施方案》聚焦当前，提出了未来五年推进教育现代化的十大任务，其中，立德树人是基础工程，基础教育巩固提高、职业教育产教融合、高等教育内涵发展是构建现代教育体系的重要着力点，教师队伍建设、教育信息化是推进教育现代化的有力支撑，推进教育现代化区域创新试验是推动形成区域教育发展新格局的战略重点，推进共建“一带一路”教育行动是提升我国教育国际影响力的重要举措，深化重点领域教育综合改革是教育现代化的动力源泉。 《中国教育现代化2035》描绘了教育现代化的宏伟蓝图，时间跨度长，如何确保教育现代化目标任务的实现？ 为确保教育现代化目标任务的实现，《中国教育现代化2035》提出了三个方面的保障措施： 一是加强党对教育工作的全面领导。包括建立健全党委统一领导、党政齐抓共管、部门各负其责的教育领导体制，加强各级各类学校党的领导和党的建设工作，建设高素质专业化教育系统干部队伍。这是做好教育工作的根本保证。 二是完善教育现代化投入支撑体制。把教育投入作为支撑国家长远发展的基础性、战略性投资，深化教育经费投入机制改革，提高教育投入水平和经费使用效益，为实现教育现代化提供有力的物质保障。 三是完善落实机制。构建全方位协同推进教育现代化的有效机制，把我国社会主义政治优势转化为推进教育现代化的制度优势，集中力量办大事，依靠部门大协同、区域大协作，推进教育现代化。 在近14亿人口的大国实现教育现代化，世界上没有先例，在推进实施方面有何考虑？ 推进教育现代化，必须从实际出发，立足国情，尽力而为、量力而行，科学设计教育现代化的发展战略、目标与路径。 一是总体规划，分区推进。在国家教育现代化总体规划框架下，推动各地从实际出发，制定本地区教育现代化规划，分区推进教育现代化发展。 二是细化目标，分步推进。明确推进教育现代化的时间表和路线图，科学确定阶段性目标任务，有计划有步骤地推进教育现代化。 三是精准施策，统筹推进。充分发挥东部地区对中西部地区教育发展的辐射带动作用，加快落后地区、重点领域的教育现代化进程，协同开展教育现代化建设。 四是改革先行，系统推进。分批分类开展教育现代化改革试点，创新体制机制，充分释放教育发展活力。 习近平总书记强调，教育是国之大计、党之大计。教育是全党全社会的共同事业，加快教育现代化、建设教育强国是一个长期的过程，必须一张蓝图绘到底，持之以恒，久久为功。教育系统将紧密团结在以习近平同志为核心的党中央周围，强化责任担当，锐意开拓进取，落实好中央决策部署，全面贯彻党的教育方针，把“四个自信”转化为办好中国教育的自信。在发挥政府主导作用的同时，充分调动全社会力量，加强学校、社会、家庭相互配合，多形式多途径参与、支持教育现代化建设。我部将及时总结宣传各地、各学校推进教育现代化的典型经验和做法，也希望社会各界关心、支持和主动参与教育现代化建设，协同营造教育改革发展的良好生态和社会氛围，共同开创新时代教育现代化建设新局面。
