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by BOX孙彬
讲述宇宙科学、自然科学、现代科技的故事，传播科学思维，打开你的脑洞，来科学星球听我讲故事吧。
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今天，我想讲一对母女的故事，这两个人你肯定很熟悉，上学的时候就读过，但她们的故事你肯定不熟悉，因为种种原因，课本里没有写。我并不准备聊一个「母爱伟大」的典型案例——至少不是你想象中那种。我甚至在整理材料的时候，好几次被气的浑身发抖。这个母亲，放下了最重要的学术生涯，把十七岁的女儿带上了战争的前线。而她们在战场上效忠的，是一个根本不尊重她们、甚至在迫害她们的国家。她让女儿在炮火声里操作 X 光机，在战地医院里给浑身是血的士兵拍片子，在泥泞的帐篷里冲洗底片。回忆一下，你在十八岁的时候在做什么呢？差不多就是高考前后。十八岁的时候，这个女儿已经独立管理一个前线放射站了。这对母女，就是玛丽·居里和伊蕾娜·居里。我知道，「居里夫人」这三个字，大家从小学课本就认识了。发现了镭，两次诺贝尔奖，伟大的女科学家。但坦白讲，课本给我们的，是一个被抽干了血肉的符号。好像这人一旦是「伟大的科学家」，就可以自动忽略她面对的所有时代问题了，尤其是女性面对的时代问题。今天我想做的事情，是把血肉还给她——也还给她的女儿。作为一个科学类的栏目，我们今天也会聊到一些跟核辐射相关的科学知识，但今天比较特殊，咱们以讲故事为主。这个故事打动我的地方，是在一个根本不欢迎女性做科学的时代，一个母亲用自己的整个人生——包括她的成就、她的伤痛、甚至她的丑闻——给女儿示范了一件事：你可以把自己的一生放进一个严肃的问题里，而且不必为此请求任何人的许可。
今天我们来聊一个可怕又陌生的东西：核辐射。最近，Netflix 上有一部非常火的巴西剧——《放射危机》。这部剧上线之后迅速霸榜，弹幕里全是“后背发凉”“比恐怖片还吓人”这样的评论。剧集里有这么一个被疯传的画面。1987 年，巴西中部的一座城市，夜幕降临。一个废品站老板的家里，几个大人围成一圈，盯着一个金属罐子。罐子里装着一种神秘的粉末，在黑暗中散发出幽幽的蓝色光芒。不需要电池，不需要插电，它就这么自己发着光，像是从童话故事里跑出来的魔法物质。一个 6 岁的小女孩兴奋地把这些粉末涂在自己的手臂上、脸上，在镜子前转圈，炫耀自己像仙女一样闪闪发光的皮肤。晚饭前，她没洗手，用沾满粉末的手指抓起一个煮鸡蛋，一口一口吃了下去。三周后，这个小女孩死了。全身器官衰竭，骨髓彻底崩溃，死于一种她和她的家人完全不理解的、看不见摸不着的东西——核辐射。这是 1987 年 9 月，真实发生在巴西戈亚尼亚市的核灾难。一场被称为“南美切尔诺贝利”的事故，一场由一个被遗弃的医疗设备引发的城市级灾难。今天这期节目，我想和你完整地讲述这个故事。上半部分，我们会沿着时间线，一步步还原这场灾难是如何发生的——从一场产权纠纷，到两个拾荒者的闯入，到蓝色粉末在城市中的疯狂传播，再到最后惊心动魄的全城去污染行动。下半部分，我们会深入科普的领域：辐射到底是什么？它为什么这么可怕？人类是怎么发现它的？还有那些你在日常生活中听到的“防辐射”说法，到底哪些是真的，哪些是彻头彻尾的骗局？这是一个关于无知、好奇、贪婪、恐慌和勇气的故事。这也是一个关于人类如何认识、利用、并最终学会敬畏一种看不见的能量的故事。让我们回到 1987 年的巴西，回到那个被幽蓝光芒笼罩的九月。
为啥有的春节没有腊月三十，而是腊月二十九过除夕？这谁说了算的？为啥农历和公历总是对不上？阴历生日和阳历生日哪个更准？这些话题总是出现在我家的桌上，不知道有没有让你感到过困惑，我也搜过一些短视频来讲这件事，每次都发现，看完还是没彻底搞明白。今儿我想把农历和公历的事，在时间这个尺度上彻底聊明白，看这个进度条你就知道，这事儿还真不是三言两语能说清楚的。在这一趟把东西方历法搞清楚的旅途上，咱们还会有不少别的收获，比如：人站在地球上，只能看到太阳东升西沉，看不见地球绕太阳一周，那是怎么算出来一年有365天的？再比如，农历听着好像挺落后，你可能不知道其实它是全世界最精密的天文和数学系统。再比如，你知道除了闰年、闰月，还有闰秒吗？我们已经亲历过27次闰秒了。这一趟我的收获不少，很想分享给你。图1：月亮周期变化的原理图2：一年四季变化的原理图3：北半球夏天的示意图<img data-key="2" src="http://imagev2.xmcdn.com/storages/cb5e-audiofreehighqps/1D/AE/GKwRIDoNaKP8AAIbrwRsE65U.jpg!op_type=4&device_type=ios&upload_type=attachment&name=mobile_large" alt="" data-origin="http://imagev2.xmcdn.com/storages/cb5e-audiofreehighqps/1D/AE/GKwRIDoNaKP8AAIbrwRsE65U.jpg?op_type=0" data-large="http://imagev2.xmcdn.com/storages/cb5e-audiofreehighqps/1D/AE/GKwRIDoNaKP8AAIbrwRsE65U.jpg!op_type=4&device_type=ios&upload_type=attachment&name=mobile_large" data-large-width="750" data-large-height="423.48754448398574" data-preview="http://imagev2.xmcdn.com/storages/cb5e-audiofreehighqps/1D/AE/GKwRIDoNaKP8AAIbrwRsE65U.jpg!op_type=4&device_type=ios&upload_type=attachment&name=mobile_small" data
最近金价一路狂飙，成了全民话题。但我猜，当你手里捏着一颗沉甸甸的金豆子时，可能从未想过一个极其简单、简单到有点“傻”的问题：黄金，它为什么偏偏是金色的？你可能会说：“这算什么问题？金子金子，当然是金色的啊！”但你仔细回想一下，在化学元素周期表里，那些出身显赫的金属——银、铂、钛、铝、铬……放眼望去，几乎全是白茫茫的一片银白色。唯独黄金，像是个不合群的叛逆者，固执地披着那层耀眼的、充满神性的黄橙色。我想告诉你，为了让你一眼就能从一堆破铜烂铁里认出这抹值钱的颜色，宇宙动用了两套最顶级的“物理大招”：一套是量子力学，另一套是相对论。如果这个宇宙的物理常数稍微偏一点点，或者光速再快那么一点点，黄金就会瞬间“泯然众金”，变成一种和银子没什么区别的银白色金属。到那时，人类几千年的文明史、战争史，甚至你的一切理财故事，可能都要推倒重来。更神奇的是，在地球上所有天然金属里，只有黄金的金色，同时证明了量子力学和相对论都是正确的，这是从地球诞生那天起，大自然就悄悄留给人类的“一封密信”。咱们一起揭开这个的秘密，听完你一定会忍不住感叹：原来金子值钱，真的有它的道理！【收听指南】 00:19 黄金的颜色之谜：化学元素中的叛逆者 07:12 双剑合璧：量子力学与相对论如何塑造"金色" 15:19 菲涅尔效应：金属区别于普通材质的核心18:48 材质视觉魔法：菲涅尔效应下的反射率对决25:19 量子虚态：光子与电子的能量交换游戏 45:21 黄金滤镜效应：相对论在颜色中的具象体现50:08 相对论奇迹：电子以58%光速运动 01:01:14 颜色的本质：大脑为电磁波贴标签 01:03:19 黄金的科学诗篇：从电子舞动到宇宙法则 商务合作：sunbin_2023@
今天我想和你聊聊，科学历史上最著名的一场世纪大辩论，咱们今天总挂在嘴边的量子纠缠，就是从这儿来的。如果你能回到 1927 年布鲁塞尔那个阴沉的秋日午后，走进大都会酒店的餐厅，你可能会觉得自己穿越进了一个科学版的“诸神黄昏” 。在那间充满雪茄烟雾和低沉讨论声的宴会厅里，29 位当时地球上最聪明的头脑正围坐在一起，里面有我们熟悉的薛定谔、泡利、狄拉克、普朗克、居里夫人、洛伦兹、还有海森堡（可能很多朋友是在绝命毒师里第一次听到这个名字，这当然是老白的致敬）。这 29 个人里有 17 个已经或者即将拿到诺贝尔奖。把这些人召唤到一起的，是第五届索尔维会议。会议为期6天，那些著名的物理学家在这次会议上发表了重要的演说，但比起那次著名的「世纪大对决」，这些演说都显得黯淡无光了。我把那次会议的合影放在下面，第一排坐在中间的，就是留着标志性乱蓬蓬灰发、眼神中带着一丝顽固与悲悯的阿尔伯特·爱因斯坦；第二排最右边，就是身材高大、语调温和，但眼神如剃刀般锋利的尼尔斯·玻尔。这次会议，为爱因斯坦和波尔的世纪大辩论拉开了帷幕。这场横跨三十年、被称为物理学史上最伟大的智力对决，本质上是两位伟人对于“到底什么是真实”的理念之争。换句大白话，就是：当我们不看月亮的时候，月亮到底在那儿吗？爱因斯坦总共发起了三次进攻，三次都被玻尔加以反驳，每次攻防战，都让人们对鬼魅一般的量子力学有了新的认知。接下来，我就带你复盘这三次改变人类命运的“世纪对决”。
当你仔细观察一个人，头顶那片浓密的黑发，为什么到了脖颈处就悄悄变淡，而且过渡还很自然，再往下又成了几乎透明的绒毛？难道我们的身体里，藏着一份标注每根毛发颜色的 “说明书”吗？当你深呼吸感受空气涌入肺部时，你有没有好奇过：小小的胸腔里，怎么装得下能铺满一个网球场的肺泡？3 亿个肺泡像迷宫一样排布，它们的位置是一个个被规划好的吗？如果你把一片雪花放在显微镜下，能看到更小的雪花形状嵌套其中，这种 “重复又不单调” 的图案，是一种巧合还是有什么内在的机制？这些看起来毫无关联的问题，答案其实都指向同一个听起来很 “数学”，却和我们息息相关的概念 —— 分形。你可能会觉得，“分形” 这两个字听着就像课本里的难题，但实际上，它是大自然偷偷用了几十亿年的 “建造密码”—— 小到你身体里的血管、神经，大到窗外的树木、远处的山脉，甚至天上的云朵，都是用分形的逻辑 “长” 出来的。只不过，我们人类在数学理论的发展过程中，是很靠后才了解到它的，所以初看起来它就很怪异。甚至曾经一度被人们称为“数学中的怪兽”，但这只怪兽，早就先于我们存在了亿万年，它是宇宙用最简洁的方式，制造最复杂的世界的秘密算法。而一旦我们掌握了它，就能利用它来改造世界。今天，我们就来好好聊聊分形。便于你理解，下面有一些图片可供参考。康托尔集：科赫曲线：科赫雪花：<img data-key="2" src="http://imagev2.xmcdn.com/storages/0147-audiofreehighqps/AA/A4/GAqhqKwM3B5JAAJ-bwQuV-w4.png!op_type=4&device_type=ios&upload_type=attachment&name=mobile_large" alt="" data-origin="http://imagev2.xmcdn.com/storages/0147-audiofreehighqps/AA/A4/GAqhqKwM3B5JAAJ-bwQuV-w4.png?op_type=0" data-large="http://imagev2.xmcdn.com/storages/0147-audiofreehighqps/AA/A4/GAqhqKwM3B5JAAJ-bwQuV-w4.png!op_type=4&device_type=ios&upload_type=attachment&name=mobile_large" data-large-width="750" data-large-height="408.65384615384613" dat
有朋友想让我说说，在物理学上刨根问底，无线电、广播和WIFI是怎么回事？我觉得这是个好问题，它们和电一样，都是我们日常在用的技术，但似乎稍一追问就会发现完全不理解它们到底是怎么回事。仔细一想，无论是火、风、水，还是电、电磁波，它们都是自然界本来就存在的现象，但像是电和无线电，似乎又是非常“高级”的自然现象，不是简简单单就能拿来用的。还是我在《刨根问底：电，到底是什么？》节目提出的那个问题，如果人类文明彻底毁灭了，所有机器都消失了，重新再来，你可以很容易地存下一些水、升起一堆火，那么你知道从哪开始，让我们重新拥有WIFI吗？大概率你答不上来，但这个问题肯定有明确的答案，因为人类就是从完全不会用无线电，一步步走到今天的，只不过这个过程对我们来说已经成了一个黑盒子了。人类是从什么自然现象里，发掘出无线通信的能力的？从电报到广播，从打电话到在线看电影，它们是怎样一条逐渐点亮的技能树？中间要回答哪些重要的问题？无线网的传输速度，是可以无限变快，还是有物理学上的限制？今天，我们就把这个黑盒子打开给你看。如果你身边有正准备学习电磁学领域的年轻朋友，也可以把这期播客推荐给他听听，希望能激发起他的好奇心和学习的兴趣。
你买了台电视回家，把电源插在插座上，电视就亮了。你知道，电从插座里跑到了电视里，插座里的电是从哪来的呢？应该是从发电站来的。为什么发电站的电可以直接用？为什么不同的电器可以接同样的电源？这些恐怕你不知道。如果再深问一句：仔细想想，你真的知道，电到底是什么吗？如果你觉得自己知道，那我们换个问法，如果有一天人类文明彻底毁灭，任何工厂都没有了，当然也没有一台发电机，你可能很快都能想办法搞来火，搞来水，但你有办法重新获得电吗？这么一想，我们对电这个东西，似乎真的是一无所知。我小时候就总缠着父母问，电是从哪来的？好像它跟别的东西不一样，工厂从地底下挖出煤矿，送到我们家，于是我家就有煤了；水厂把水从河里搞出来，送到我们家，于是我家就有水了。那电呢？电厂是怎么把电搞来的，总不能等着天上打闪电吧？后来，我总算搞明白，电这个东西，在整个人类文明史上，是非常特殊的一种自然资源，比起火、水、风，我们晚了几十万年才搞清楚它是怎么回事，又隔了很久才会利用它。今天，我想把这整个故事讲给你。不过，我们讲述的顺序，是跟人类发现电、理解电、使用电的顺序正好相反，我们先从日常生活中那些习以为常的现象，不断的追问为什么，每一层追问，我们都顺着电线往上游走一点，也顺着时间线往过去走一点，这样一层层回溯，一直追到我们的祖先那里，再最终搞明白电是怎么回事。
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