【菜科解读】
有一首歌这样唱:”不要问我星星有几颗,我会告诉你很多,很多“其实,她自己也不知道天上有多少颗星星,怎么告诉你呢? 据统计用肉眼所能看到星星的总数仅仅大约为6000多颗,而且由于站在地球上的人们,至多只能见到头顶上的半个天空,所以我们通常在同一地点同一时间肉眼可观测到的恒星有约3000颗左右,这些星星大都是离我们相当近的,全天肉眼可见恒星(6.5等以上)有6974颗,不包括太阳、月球、水星、金星、火星、木星、土星、木卫二和超新星 。银河系中恒星约有2000亿颗,全宇宙中的恒星约有700万亿亿颗。

我们都知道天上的星星有亮有暗,早在2000多年前,天文学家就按照它们的亮度把星星排了队,把那些最亮的称为“1等星”,稍次的称为“2等星”、“3等星”……人的肉眼能够看见的最暗的星是6等星。
实际上,在整个天空中,1等星只有20颗,2等星46颗,3等星134颗,4等星458颗,5等星1476颗,6等星4840颗。
从1等星到6等星加起来,总共为6974颗,即使加上水星、金星、火星、木星、土星等行星和太阳,也只不过6980颗。
当然这只限于肉眼可见的星星,并不是天上实际的星数。
如果我们使用望远镜会发现什么呢,答案是我们看到了更多的星星,而且它们好像也是均匀地分布在天空中的——除了银河。
用肉眼观察,银河是一条弱光带(如今,如果我们居住在城市里,就很难看到银河了,这是因为天空被人工照明映亮了)。
它看上去是淡乳白色。
事实上,有一个关于它的神话故事:从前,宙斯的妻子赫拉正在给婴儿哺乳时,她的乳汁流入了天空就形成了这条弱光带。
希腊人把它称为galaxias kyklos(银环),罗马人称之为via lactea(银河),由此我们就得到了它的英文名称。
但是真正的银河是什么呢,如果我们不考虑神话故事,那么我们可以首先想到古希腊哲学家德谟克利特,大约于公元前440年,他提出银河实际上由大量的星星组成,这些星星无法被单个分辨开,但是它们聚集起来发出柔和的光。
虽然这个观点没引起人们的重视,但是它恰恰是完全正确的。
就在1609年,伽利略把第一架望远镜对准天空并发现银河容纳了极大数量的星星时,这个理论被证实了。

“极大数量”是指多少,人们看夜空时的第一印象是星星是数不清的,它们太多了以至于无法计算。
但我已提过几次,用肉眼所能看到的星星的总数仅仅大约为6000颗,通过望远镜看到的星星的数目就大得多了,难道那就意味着它们是数不清的吗? 在银河方向的星星非常密,但在其他方向上星星就相对稀少了,这意味着我们必须抛弃形成球状结构的星体的整体概念。
如果是那样,各个方向上的星星数目与银河方向上的星星数目应该一样多,而且,随着较近的星星以弱光为背景而闪烁着(没有现在壮观),整个天空将被照亮。
说以我们必须假设,星星存在于非球状的大星团中,且在银河方向上比在其他方向上延伸得更远。
既然是这样,那么银河显示出星星都聚集成透镜形或汉堡包形。
这种透镜形的星团被称为银河系(来自银河的希腊语释义),同时由于我们看到的环绕天空的暗光带的原因,银河这个名字被保留下来了。
第一个提出星星存在于掩光星系中的人是掩光天文学家托马斯·赖特。
他于1750年提出该建议,但他的想法好像很混乱和不可理解,以至于开始时很少有人注意他。
当然即使银河系是透镜形的,它也可以永远在长径方向上延伸。
尽管在银河的外面只看到比较少的星星,但在银河内部却存在着无数的星星。
为了说明问题,威廉·赫歇耳统计了一下星星的数目,当然在一定时间内,指望数清所有的星星是不可能的。
赫歇耳选择了683个小区域,它们均匀地分布在天空中,然后统计每一区域里用望远镜看到的星星。
用这种方法,他得到了我们现在称为天空中的“假想的民意测验”的星星数目。

这是第一个把统计学应用于天文学的例子。
赫歇耳认为每个区域里的星星的数量与它接近银河的程度有关。
在所有方向上,星星数目随趋近银河程度的增加而稳步地增长。
从他统计的星星数目上看,可以估算出银河系的星星的数目以及银河系可能有多大。
1785年,他宣布了结果,并提出银河系的长径大约是太阳到天狼星的距离的800倍,短径是此距离的150倍。
半个世纪后,天狼星的实际距离被算出来了,可得出赫歇耳认为的银河系的长径是8000光年,短径为1500光年。
同时,他算出银河系内有80亿颗星。
虽然这是个巨大的数目,但不是不可数的。
在近两个世纪内,天文学家用比赫歇耳所能用的好得多的仪器和技术探索了银河系,如今了解到银河系比赫歇耳所料想的要大得多。
在长径方向上至少延伸出10万光年,可能拥有2000亿颗星。
不过可以说,我们确认了银河系以及星星不是无数的而是可计算的,这是赫歇耳的功劳。
茫茫宇宙中的恒星实质上确乎难以计数,仅我们太阳所在的银河系中,一般估计包含有1.5×10 即约一千五百亿颗恒星,而人类现在的观测手段已观测到了几十亿个这样的“银河系”,而对于人类只需有太阳和月亮两颗星的轮转,以获得万物的滋养和平衡。
在近期与Peter Diamandis的《Moonshots》3小时超长播客中,马斯克抛出了他迄今为止最激进、也最具现实压迫感的技术时间表: 1. 时间线重置:2026是奇点元年,不是预言而是工程计算 在这场对谈中,马斯克给科技圈狂热的AI列车直接挂上了最高档位:他断言人类已经身处“奇点”的引力场中,且进程不可逆。
他将AGI的到来死死锁定在2026年,并预测到2030年,AI的总智力将超越全人类的总和。
支撑这一暴论的,是背后极其暴力的算力堆叠。
他透露,xAI在孟菲斯的Colossus 2数据中心,正向着1.5吉瓦(GW)的恐怖能耗狂奔。
当模型的智力密度以两个数量级的速度跃升时,马斯克看到的不是算法的精妙,而是“暴力美学”在硬件扩展上的终极胜利——算力的扩张不再是线性增长,而是如同海啸般的物种级洗牌。
2. “三重指数叠加”与物理AI的降维打击 如果说大模型只是困在服务器里的幽灵,那么当它附体于机械,现实世界的游戏规则就彻底变了。
为什么马斯克敢断言擎天柱(Optimus)能在三年内取代顶尖的人类外科医生?他给出了最让人胆寒的底层逻辑:AI软件能力、芯片计算性能、机电灵巧度正在发生“三重指数级叠加”。
过去,软硬件的进化是脱节的;
而现在,AI给冷冰冰的机械注入了“系统1”的本能和“系统2”的思考。
在这场物理AI的革命中,一切无法在智力、灵巧度且“大规模量产”上跟上节奏的硬件公司,都将面临降维打击。
3. 算力的尽头是电力:一场无法回避的能源暗战 剥开AI战场的华丽外衣,马斯克直击巨头们的软肋:算力战的本质,早就退化成了最传统的电力战。
在这场对话中,他极其罕见地对中国在能源基建上的恐怖执行力表达了惊叹。
他直言,到2026年中国发电量将达到美国的3倍,且去年新增的电量中70%来自太阳能。
在马斯克看来,北美科技圈对GPU产能的焦虑,已经完全被降维成了对“变压器和电网”的焦虑。
谁能掌握最廉价、最庞大的能源,谁就拿到了通往下一代文明的门票,而中国在这方面正在“绕着美国跑”。
4. 从“社会动荡”到“全民高收入”:碳基生物的终局 整场对话中最刺耳的,是马斯克对人类命运的定位:人类或许仅仅是数字超级智能的“生物启动盘(Biological Bootloader)”。
一旦AI和机器人开始接管所有生产力,劳动与生存将彻底解绑。
马斯克描绘了一个极度撕裂的近未来图景:我们在通往物质“极致丰饶(Radical Abundance)”的乌托邦之前,必须先穿过一段充满“社会动荡(Social Unrest)”的颠簸期。
当劳动不再是刚需,“全民高收入(Universal High Income)”将取代基本收入,但这同时意味着,人类将面临一场史无前例的意义危机。
附:马斯克《Moonshots》播客核心对谈实录(独家精编版)第一章:奇点已来与“生物启动盘” Peter Diamandis (PD): 伊隆,最近皮尤的一项调查显示,45%的美国人宁愿生活在过去,只有14%的人愿意生活在未来。
大家对AI抢走工作、生活成本充满焦虑。
我们该如何走向《星际迷航》那种充满希望的未来,而不是走向《终结者》? Elon Musk (EM): 你的盲目乐观总能给我带来新鲜空气(笑)。
但说实话,我认为大部分人没有读过历史。
实际上,我们已经处于“技术奇点”之中了。
这不是渐进式的改变,而是一场“超音速海啸”。
多年前我就说过,人类或许只是数字超级智能的“生物启动盘(Biological Bootloader)”。
我们所有引以为傲的文明积累,可能只是为了启动那个超越我们理解的硅基时代。
Dave Blundin (DB): 这种说法很让人不安。
那么AGI(通用人工智能)的时间表究竟是什么? EM: 这是工程计算,不是算命。
AI的发展速度快得让我震惊,每周都会有两三次让我惊掉下巴的突破,你刚适应一个,两天后又来一个。
我预测AGI将在2026年实现。
而到了2030年,AI的智力水平将超越全人类的智力总和。
只要看看我们基础设施的扩张速度就知道了。
第二章:暴力美学与算力/电力之战 PD: 聊聊基础设施。
你们xAI的训练集群现在到底是什么规模? EM: 我们正在孟菲斯建设世界上最强大的数据中心。
到1月中旬,它将达到1吉瓦(GW)的功耗级别,这是全球首个GW级的AI训练中心,到4月左右会扩大到1.5吉瓦。
这就是硬件扩展的“苦涩教训(Bitter Lesson)”——你要么在规模上用绝对的暴力取胜,要么就出局。
在AI竞赛里,你不能只建一个“第二大”的数据中心。
DB: 但限制这种规模扩张的瓶颈到底是什么?是英伟达的GPU吗? EM: 现在的瓶颈根本不是硅片,而是电压互感器和电力。
算力的尽头就是电力。
我必须说,在这方面,中国正在用太阳能和电网建设给我们“绕圈子(running circles around the US)”。
到2026年,中国的发电量将达到美国的3倍。
去年他们新增了500太瓦时的电量,其中70%是太阳能。
简直就像是他们听到了我说的每一个字,然后立刻付诸行动去建基建一样。
如果我们不能解决地球上扩大电力规模的难题,我们就输了。
第三章:物理AI、擎天柱与“医疗祛魅” PD: 让我们谈谈物理世界的AI。
Optimus(擎天柱)的进展如何?医疗健康是我们这个时代最大的痛点之一,AI和机器人将如何改变我们看病的方式? EM: 我最近刚做了一次MRI。
我把完整的扫描原始数据直接上传给了AI,让它去寻找异常,甚至让它和顶级放射科医生的诊断结果做交叉对比。
结果它的表现极其惊人。
说实话,我认为现在去读医学院已经毫无意义了。
DB: 你的意思是机器人会颠覆外科手术?很多人觉得医生是不可替代的。
EM: 是的。
你想想,Optimus的手部灵巧度正在以指数级进化,它不会手抖,不会疲劳,视觉传感器比人眼拥有更高的分辨率和光谱捕捉能力。
我预测在三年内,Optimus将成为比任何人类都优秀得多的外科医生。
这背后是“三重指数级叠加”的红利:AI软件能力、芯片计算性能、机电灵巧度。
当这三者叠加,不仅是外科医生,所有工作都会被重塑。
人类在微观操作和稳定性上,根本无法和机器的物理上限竞争。
第四章:社会动荡、极致丰饶与财富重估 PD: 当机器取代了所有工作,人类的意义是什么?我们的经济会变成什么样? EM: 长期来看,我们将进入一个“极致丰饶(Radical Abundance)”的时代。
我不倾向于叫它全民基本收入(UBI),我称之为“全民高收入(Universal High Income)”。
因为当劳动成本归零,智能的成本降到极低,商品和服务的价格就会跌到只剩下“材料成本+电费”。
任何人都能得到他们想要的东西,未来最好的医疗甚至基本是免费的,你也不需要为了退休去存钱。
DB: 既然物质极大丰盛,那对于现在的普通人来说,最好的财务规划是什么? EM: 我认为现在为了退休去拼命存钱,可能是一件毫无意义的事情。
在AI和机器人接管所有生产要素之后,传统的金融体系和资本积累逻辑都会被重写。
你存下的那些法币,在那个物质成本无限趋近于零的时代,购买力概念会完全不同。
DB: 但通向那里的路平坦吗? EM: 这正是我担忧的。
未来这3到7年的过渡期,将会非常颠簸(bumpy)。
当AI和机器人开始饱和式地满足人类所有欲望,并将工作与生存彻底解绑时,我们将面临极大的“社会动荡(Social Unrest)”。
旧的经济体系会崩溃,许多人会感到失落。
甚至像“觉醒心灵病毒(woke mind virus)”这种反乌托邦的伪宗教,可能会试图填补传统宗教衰落后的意义真空。
我们需要一个连贯的、基于探索宇宙好奇心的哲学,去度过这段危险的青春期。
(本文首发钛媒体App,作者|硅谷Technews,编辑|秦聪慧)
天文学家运用一种新型空间考古学技术,通过分析星系气体中的化学特征,重建了NGC1365在漫长宇宙历史中的演化历程。
图片来源:MelissaWeiss/哈佛史密松天体物理中心 通过分析遥远星系的化学指纹,天文学家重建了其长达120亿年的演化历程。
这一新方法有助于揭示星系——包括银河系在内——在宇宙时间尺度上是如何形成的。
由哈佛史密松天体物理中心领衔的一支天文学家团队,首次将星系考古学方法应用于银河系以外的星系,以揭示其演化历史。
该方法通过分析空间中遗留的化学特征,重建星系的形成与演化过程。
这项研究成果发表于《自然天文学》杂志,提出了一种强大的新方法,用于重建遥远星系的演化历史。
该研究还有助于确立一个名为星系考古学的新兴研究领域。
这是我们首次在银河系以外的星系中,以如此精细的程度应用化学考古学方法。
论文第一作者、哈佛大学教授兼天体物理学中心主任丽莎凯利说,我们希望理解自身起源:银河系是如何形成的?我们今天呼吸的氧气又是如何产生的? 利用化学指纹绘制星系地图 为开展此项研究,研究人员使用了TYPHOON巡天项目的数据,这些数据由拉斯坎帕纳斯天文台的伊雷内杜邦望远镜采集。
他们聚焦于NGC1365——一个从地球视角看呈正面朝向的邻近旋涡星系,这种朝向使其细节更易于观测。
这使得研究团队能够分离并分析其中正在形成新恒星的各个区域。
年轻的炽热恒星发出强烈的紫外光,激发周围气体。
这一过程使氧等元素产生特征性的窄谱线。
通过分析这些光谱模式,科学家能够研究元素在星系中的分布情况。
天文学家长期以来一直知道,星系中心往往含有更高浓度的氧等重元素,而外围区域则较少。
这些分布模式受到多种过程的影响,包括恒星形成和超新星爆发的时间与位置、气体在星系内外的流动,以及与其他星系过去的相互作用。
螺旋星系NGC1365的六幅视图,源自其光谱测光数据立方体,该数据立方体由TYPHOON巡天项目获取。
最左侧为宽带图像,通过平衡B(蓝)、V(可见光)和R(红)波段的连续谱图像,近似呈现人眼所见的星系外观。
其右侧为窄带图像,从TYPHOON数据立方体中提取,中心波长对准电离氢的Hα谱线。
单个HII区清晰可见,这些区域由炽热、高光度的O型与B型恒星提供能量,勾勒出两条宏伟的旋臂结构。
接下来的三幅图像为分别以其他诊断性发射线(氮、硫以及三种诊断线的合成图像)为中心的数据切片。
最后一幅图展示了NGC1365经颜色编码的视向速度场。
致谢:B.Madore,卡内基科学研究所天文台 重建120亿年的星系演化历程 通过追踪NGC1365中氧含量的空间分布变化,并将观测结果与Illustris项目提供的先进数值模拟进行比对,研究团队得以重建该星系数十亿年来的演化历程。
这些模拟涵盖了气体运动、恒星形成、黑洞活动以及化学成分演化等关键物理过程,时间跨度从宇宙早期延续至今。
他们的分析表明,该星系的中心区域形成较早,并迅速富集了氧元素。
相比之下,外围区域则通过数十亿年间与多个矮星系的反复碰撞逐渐演化而成。
外侧的旋臂似乎形成时间较晚,很可能是由这些并合事件带来的气体和恒星逐步构建起来的。
看到我们的模拟结果与另一个星系的数据如此接近,非常令人兴奋,哈佛大学天体物理学家、哈佛史密松天体物理中心的天文学家拉尔斯赫尼格说。
这项研究显示,我们在计算机上模拟的天文学过程正在数十亿年间塑造着像NGC1365这样的星系。
一种理解星系的新工具 总体而言,研究结果表明NGC1365最初是一个相对较小的系统,随后通过多次与较小邻近星系的并合,逐渐演化成一个巨大的旋涡星系。
凯利表示,这项工作展示了星系气体中的化学特征如何揭示其过往历史,从而确立了河外星系考古学作为天文学中一种有价值的新工具。
这项研究很好地展示了理论如何直接助力观测工作。
我认为,这项研究还将影响理论研究者与观测研究者之间的协作方式,因为该项目中理论研究与观测工作各占一半,二者缺一不可。
唯有理论与观测紧密结合,才能得出这些结论。
这对银河系意味着什么 研究NGC1365等与银河系具有相似特征的星系,有助于科学家更深入地理解银河系的起源,并判断其演化历史在宇宙中是否具有代表性或属于特例。
所有旋涡星系都是以相似的方式形成的吗?凯利问道,它们的形成过程是否存在差异?它们现在的氧元素分布在哪里?我们的银河系在哪些方面有所不同,或者是否具有独特之处?这些问题正是我们想要解答的。
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