相对于宇宙,地球如此渺小,人类甚至可以忽略不计,我们所做的一切又有什么意义?

这个问题一直困扰了我十一年
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你说这个问题困扰了你十一年,那是用大家公认的日历时间来度量,如果用爱因斯坦的相对论里的时间(请参考科學人雜誌 - 愛因斯坦火燒屁股),从你主观感受出发,那么这个问题可能已经困扰了你几千年。。。开个玩笑,哈哈。

题主这个问题,我也有,几乎一模一样。这个问题从我小学与同学们一边聊天一边仰望星空时产生,到现在为止,大约有二十四年啦!我只知道,打那以后,我一直希望从哲学(其中也包括道家思想,佛法基础,等等),DNA相关的生物学,心理学,数学,自然辩证法(大爆炸理论和耗散结构理论),计算机科学/人工智能(主要是理解递归的本质,包括Lisp家族的语言),数理逻辑(主要围绕songshuhui.net 哥德尔定理),科幻作品(主要包括黑客帝国,三体等),宇宙学(主要参考大设计 (豆瓣)),科普知识(接下来有分享)。。。。等等各种各样的途径,去思考这个问题的解答。。。。

但越到后来,越发现时间有限,经济压力逐渐增大,结果就不得不退而求其次:只要
  1. 能够随时随地把那些【对回答这个问题有帮助的思维碎片】记录下来
  2. 能够有机会公开讨论这个问题,无论是现实中的社交圈,互联网还是别的任何方式。
  3. 保持一定的经济收入,让自己能够长期地并且是一张一弛地关注这个问题,永远不被生活琐碎所淹没。
就觉得很满足。没想到,我真的找到了有共同疑问的题主啊。【至少,这是“我到目前为止所做的一切”有意义的根据,除了我还有别人在关注同样的问题!】

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能不能停止抒情,给出一点干货呢?
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借花献佛,上干货。请大家从这段来自科学松鼠会的经典文字开始读起。

二十世纪最“反直觉”的伟大生物学发现:化学渗透


。。。。。。

做基础科学研究的人,能遇到的最让人郁闷的问题就是这个:

“这个研究到底有什么实际应用?”


不去评价发问者暴露了什么样的思想境界,只说被提问者。很多基础科学研究者被这样问的时候,倾向于变得自我防卫。比如我前面说“相对论用在GPS校正上”,这就很防卫。其实那只是相对论最不值一提的后果。


我最喜欢美国一个理论物理学家的回答。当他代表美国的大型强子对撞机项目向政府申请十亿美元拨款时,国会要求他出席听证会,在听证会上他就被议员们这样问。他的回答是:“从现在已知的技术来看,绝对、绝对没有任何实际应用。”


“那么有什么理由花十亿美元去做呢?“


“因为我们想知道。其实你们也想知道。只是你们不知道你们想知道。”


申请失败了。但是这个回答却值得载入史册。绝大多数基础科学研究,都不是受实际的技术需要推动的。也不可能:既然是未知的东西,谁又能预测它的应 用?整个科学都是靠人类旺盛的好奇心,靠人类天生对秩序、逻辑和知识的热爱推动的。科学是美丽神秘的森林,技术只不过是沿路采摘的果实。知识本身不但可以 应用,而且会改变我们个人和社会看待整个世界的眼光和方法,从根本上使我们的存在变得更广大,更美好。

像物理、化学、生物这些基础学科,在一般人的眼中很可能枯燥且无实用价值,然而对于真正学懂而且融会贯通的人,他们眼中的世界跟我们普通人是不一样 的。大概十年前,我有幸遇到这样一个人,在短短一小时内就给了我以上的感悟,让我发现了在一个锐利的头脑支配下,简单的科学原理可以变得如此明彻,充满力 量。


【地球和火星,图片出处:Buzzle

那是在美国的一个小天文馆,当时有一群大学新生(大概是个兴趣小组)在搞参观活动,馆长出来接待(我是不沾边的,记住了答案的旁观游客)。馆长是一个穿着夏威夷衬衫的笑眯眯小老头,学生们连珠炮一样提问,他随口回答:

“火星为什么是红色的?”

“红色是三价铁的颜色---火星表面被氧化了。金星也是一样。铁锈是什么颜色?”

“火星是铁的吗?”

“任何岩石行星都可以说是铁的。铁是宇宙中最多的金属元素。”

“为什么?”

“铁的原子核结合能在所有元素中最低。恒星在燃烧,最终的灰烬都是铁。我们的行星都来自于灰烬。地球也不例外。地球有一个融化的大铁核。不然你认为地磁场是哪里来的?”

“那地球怎么不是红色的,怎么没有被氧化?”

“谁说不是?科罗拉多大峡谷看起来就像火星。其他的地方,我们有生命保护着。”

“火星上不是没有氧气吗?”

“没有,但是火星上曾经有水。”

“水到哪里去了?”

“太阳紫外线和宇宙射线把它烤干了。这是化学的烤干,在海洋的表面,微量的水被射线分解成氧气和氢气,火星大概用了20亿年。来,谁来给我写个反应式?”

“那火星上有很多氧气和氢气?”

“氧气和岩石中的铁结合了,变成了红色的氧化铁。还会氧化其他的岩石成分。氢气太轻,火星重力拉不住它,泄漏到宇宙中去了。”

“地球为什么没有被烤干?”

“因为地球有很多氧气。分解出来的氢气一离开水面,就和大气层的氧气重新结合,变回了水,最终会回到海洋。”

“为什么地球很很多氧气?”

“因为我们有光合作用,有生命。火星上氧气不能积累是因为微量的氧气被铁和碳不断消耗,固定在岩石中。地球上的固定氧被风和水不断粉碎,又被光合作用释放出来。”

“也就是说生命保护了地球?”

“是的,地球也保护了生命。”

“地球上为什么会有生命,而火星上没有?”

“这个,我不知道...”


小老头终于被问倒,全体学生大笑,我却一直在惊奇和震撼中。他说的全是简单物理、化学,我在学校基本都学过,却从来没有给我如此透彻的视界。

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2014-02-09 补充:我最近了解到有人声称 自然数 42 能回答生命意义的终极问题,但本回答的评论者 @ChaptersK 指出这其实是个笑话,所以不足为凭 - 评论内容在此

2014-03-16 补充:科幻作家阿西莫夫的作品 阿西莫夫《终极答案》 也很有趣不妨看看,国学论坛上还有人写了《终极答案》简析,我在这里要特地补充的是,作品中最开始所提到的灵魂出窍,一般人也有可能体验到,具体可参考 科学家解开了灵魂出窍的奥秘

如果大家对我在这个过程中曾经学习了哪些知识和技能感兴趣,请参考:你有没有相见恨晚的知识想推荐给年轻人?- 吴笛的回答。