天象中的物理

我想大家也许都听说过, 作为一颗恒星, 我们的太阳业已燃烧了50亿年, 它还将继续燃烧50亿年,普照大地,为我们地球不断提供带有低熵的能量,以使得我们地球上的生命在新陈代谢中依旧保持活力. 可是要知, 我们人类的历史只有几百万年, 而我们每个人的生命也不过百年而已. 因此, 我们地球人显然不曾真切的见证过任何一颗恒星生老病死的全过程. 既然如此, 我们物理学家凭什么竟然可以如此自信的断言我们太阳的演化与归宿? 这里其实用到了一个非常的智慧. 即用空间换时间.这在我看来,是大数据分析应用的伟大典范.

为此,让我们先来想想我们是如何慢慢知晓了我们每个个体生命不可抗拒的宿命,即生老病死. 想法很简单, 即你放眼望去你周围的人群, 你会发现, 既有顽皮的小孩, 也有懵懂的少年与悸动的青年, 还有稳健的中年人与从容的老年人. 这大量人群呈现在我们面前的不同景观, 恰恰代表了每一个人的成长演化史. 没有哪个人能够逃脱这个套路. 这就是所谓大数据分析的哲学. 从这个角度来说, 大数据分析未尝不是一种自发的世俗智慧. 血型也好, 星座也好,属相也好,中医也好, 在我看来,都潜含着自发的大数据分析哲学.

而物理学家大约是率先把这种自发的世俗智慧自觉的用于分析各类现象,并进一步透过这现象挖掘背后本质的. 为此, 我们还是回到前述的恒星演化史. 当初, 物理学家首先把天上的星星点在一张二维平面上. 横轴代表星星的温度, 自右向左,温度越来越高. 纵轴代表星星的发光强度, 自下而上, 光度越来越强. 这么一张图就是著名的赫罗图, 本质上是一张大数据图.

在赫罗图上, 你会发现在中间有一条从左上到右下的带. 大部分恒星都躺在这条带上. 这样的带因此叫主序带, 躺在其中的恒星叫主序星. 左上的主序星温度高, 光度强, 右下的主序星温度低, 光度弱. 在这条主序带的右上角, 有些红巨星或超红巨星, 其温度虽然不太高, 但因为个头大, 而光度强. 此外, 在这条主序带的左下角, 有些白矮星, 其温度虽高, 但因为其个头小, 而光度弱. 据此, 物理学家很自然会猜想, 这三类恒星也许正好代表了单个一颗恒星的演化轨迹: 先在主序上燃烧, 然后回光返照, 变成一个巨星, 巨星之后是一颗白矮星. 此外, 既然大部分恒星处在主序带上, 那就意味着单个一颗恒星处在主序星的状态应该很久. 这就好比放眼望去, 人群中中年人占大多数, 因为中年年龄跨度要比小孩与老人要长. 进一步, 处在主序带右下的主序星数目要比处在主序带左上的主序星数目要多. 这就暗示着右下的主序星寿命要比左上的主序星寿命要长. 这与我们说的细水长流相吻合. 物理学家后来据此发现, 寿命短的恒星质量大, 归宿为黑洞或者中子星, 寿命长的恒星质量小, 归宿为白矮星(这也许为减肥提供了另外一个理由).

当我们以这样一种有意识的方式, 运用大数据进行分析, 也许能够让我们看到了一段故事的开始, 也就知晓了这段故事发展的结局. 如是, 也许我们可以更好的主宰我们每个人自己的命运.