任务背景与当前状态 - 旅行者1号探测器仍在持续运行，目前正以每秒约17公里的速度，在距离地球255亿公里外飞行[1] - 尽管探测器已非常老旧，大多数科学仪器关闭，功率输出不足初始时的一半，通信速率低于20世纪90年代拨号上网速度，但它仍在为人类传递信息[1] - 最新遥测数据显示，旅行者1号在太阳系边界撞到一面温度高达30000摄氏度的“火墙”，为理解日球层与星际介质交界提供新线索[1] - 预计到2026年11月，旅行者1号将距离地球一个光日，达成一项里程碑式成就[1] - NASA最新计划是2026年之后，将按照耗电量陆续关闭旅行者号仪器，只保留通信系统运行，大约到2036年，电池将微弱到无法发送问候，届时将彻底告别[5] 历史任务与科学发现 - 旅行者计划最初任务计划仅有5年，源于1965年科学家发现20世纪70年代末木星、土星、天王星、海王星将罕见地与地球连成一条弧线，这种天象每隔175年才会出现一次[2] - 借助行星引力助推，可将抵达海王星的时间从30年缩短至12年[2] - 起初NASA计划向太阳系外所有行星发射4艘探测器，但因政府预算缩减，行程被迫缩减为木星与土星探测[2] - 工程师们以不成文的默契，将“次要目标”重新嵌入设计，希望在完成土星任务后，仍能让探测器继续飞向天王星与海王星[2] - 旅行者号探测器彻底改变了人类对外太阳系的认知，在旅行者号之前，对外太阳系行星只有零星了解[3] - 旅行者号让人类第一次看清木星的“红斑”、土星的光环和海王星上时速超2000公里的超音速风暴[3] - 发现卫星并不都是死寂的星球，也可能有喷涌的火山、布满裂痕的冰壳或是几倍于地球的海洋，甚至可能存在地外生命的线索[3] - 旅行者号在行星巡游期间，为科学家们创造了大量惊喜，传回了大约10万卷百科全书的信息量[3] 标志性事件与文化意义 - 1990年2月14日，旅行者1号在永久关闭相机电源前，于距地球60亿公里外拍摄了著名的“暗淡蓝点”照片，地球在照片中仅占据一个像素的大小[4][5] - 天文学家卡尔·萨根坚持拍摄此照片，认为这会引发人类对自身所处环境的思考[4] - 卡尔·萨根为照片写下注脚，强调人类有责任更友好地相互交往，并且要保护和珍惜地球这个迄今所知的唯一家园[5] - 旅行者号发射前6个月，由卡尔·萨根牵头，决定为探测器加装一张12英寸的镀金铜质唱盘，用以记录人类文明[6] - 唱片内容包含115张图像、55种语言问候、12分钟地球自然声效、27首全球音乐作品，以及太阳系在银河系中的坐标[6] - 唱片有意避免了任何展示人类负面的内容，所有内容都是美好且充满希望的，时任联合国秘书长在致辞中写道：“我们走出太阳系，只为寻求和平与友谊”[7] - 唱片上最特别的内容之一是项目创意总监安·德鲁扬长达一小时的冥想脑电波记录，其中包含她对地球起源、生命进化、人类历史以及爱的思考[8] - 这张唱片设计可留存10亿年，象征着人类最美好的一面——好奇、大胆、有野心且坚韧不拔[7] 未来轨迹与长远影响 - 旅行者号已完成行星巡游，利用最后的行星引力，分别向太阳系平面的上方和下方飞去，没有下一个目的地[3] - 预测大约300年后，旅行者号将抵达奥尔特云内缘，但仍需3万年才能穿越其外缘，真正离开太阳系[6] - 最终，探测器会绕着银河系中心的轨道持续漂行数十亿年[6] - 旅行者号不断提醒人类，宇宙并不以人类为尺度而存在，人类向外发送自己的痕迹，是为了在无边的黑暗中证明自己存在[6] - 旅行者号不仅象征着技术进步，更象征着人类探索未知、寻求联系的美好愿望[7]

核心观点 - 搜狐创始人张朝阳与剑桥大学教授汤大卫进行近三小时物理对话 覆盖经典力学 电磁学 相对论 量子力学等领域 强调基础科学传播的重要性 并主张利用互联网作为公共教育工具 [1][3][11] 经典物理 - 牛顿力学创立过程存在秘辛 牛顿曾将运动定律与万有引力定律成果尘封二十年 直到哈雷登门拜访才面世 牛顿第二定理通过方程两边质量相消揭示引力普适性 [4] - 流体力学中纳维-斯托克斯方程曾因忽略粘性项被误认为飞机不能飞 1905年普朗特发现粘性项导致机翼边界层内湍流和梯度效应叠加产生升力 粘性项是飞机起飞核心而非机翼形状 [5] - 夸克-胶子等离子体运动也能用流体力学描述 该方程被视为宇宙通用语言 英国物理系普遍忽视流体力学教学是巨大遗憾 [5] 场论革命 - 电磁学发展是理论突破典范 法拉第提出场概念 麦克斯韦整合电磁场方程预言光速恒定 为相对论铺路 麦克斯韦方程组4条方程加1条洛伦兹力方程描述全部电磁相互作用 百年未变 [6] - 量子力学框架由海森堡1925年创立 矩阵力学成为主流表述形式 精髓在于离散性即束缚态分立能级 而非薛定谔的猫等出圈词汇 [7] - 量子场论曾面临无穷大相互作用难题 导致玻尔设想推翻能量守恒 海森堡考虑打破空间连续性 二战后才逐步攻克 缪子反常磁矩问题去年取得进展 格点QCD计算结果与实验值小数点后第9位完美吻合 [7] 宇宙之谜 - 广义相对论中任一时空点小邻域可近似为平直时空或匀加速时空 但无法通过全局调整将引力变成加速度 因相邻点可能感受不同加速度 [8] - 2015年引力波发现是本世纪最伟大科学突破 源于两个30倍太阳质量黑洞合并 黑洞需绕行数十亿年靠引力波消耗能量才可合并 若发现数百倍太阳质量黑洞则预示新物理规律 远小于太阳质量黑洞必源于宇宙大爆炸 [8] - 银河系有百亿颗恒星 全宇宙有千亿个星系 类太阳系结构普遍存在 物理学家从概率角度认为宇宙应存在外星生命 但生物学家认为生命形成需极低概率巧合事件 [8][9] - 外星生命与地球距离极其遥远 因宇宙均匀性只体现在百万光年尺度 外星人或UFO抵达地球可能性微乎其微 时空尺度限制让星际造访几乎不可能 [9] 科学推广 - 汤大卫教授讲义在个人网站收获百万点击量 但科普比教学更具挑战性 因必须使用比喻 物理是数学的语言 霍金在《时间简史》中坚持放入公式E=MC2 结果成为畅销书 [10] - 科学本质是数学与计算结合 科普不必回避公式和深度 科学教育必须注入严谨数学思维 《张朝阳的物理课》以硬核推导为特色 用数理公式研算万物规律 成为火爆全网知识IP [10][11] - 互联网时代让知识传播更平等 物理学家可在个人社交平台发布研究成果 利用互联网作为公共教育工具 让大众参与讨论交流 建议年轻人更多参与社交成为关键意见领袖 [3][11]

天文学发现 - 中德联合研究团队在类太阳恒星宜居带发现质量为地球十倍的"超级地球" [1] - 该行星围绕开普勒-725恒星运行 距离太阳系2472光年 恒星年龄16亿年 表面活动剧烈 [1] - 行星位于宜居带 可能存在类似地球的碳基生命 距离宿主恒星约1.6亿个日地距离 [1] 研究技术 - 首次运用凌星中间时刻变化(TTV)反演技术发现类太阳恒星宜居带行星 [1] - 通过观测系统中另一颗凌星行星轨道周期的微小偏离推断出"超级地球"存在 [2] - 传统凌星法和视向速度法难以发现小体积、远轨道类地行星 [1] 科学意义 - 目前人类已发现5912颗系外行星 但适宜类地生命生存的行星极为罕见 [1] - 该发现为探索地外生命提供新线索 需进一步验证行星是否具备生命存在条件 [3] - 研究成果发表于《自然-天文学》期刊 推动解答宇宙生命独特性问题 [1][3]