2022年5月10日,天舟四号货运飞船发射成功,这是我国载人航天工程第22次发射任务,是空间站建设从关键技术验证阶段转入在轨建造阶段的首次发射任务,也是长征系列运载火箭第420次飞行。
在举国振奋祝福中国航天的同时,我看到有人提到这样一个问题,人类为何要探索宇宙?看到这个问题时,我突然想起了一封信。
那是在1970年,NASA 航行中心科学副总监史都林格博士给一位赞比亚修女的回信。那封信里,他回答了修女的困惑,同时也是很多人的疑问。
在来信中,修女问到,有这么多人吃不上饭,为什么还要花几十亿、几百亿美元,去探索宇宙?
史都林格博士很快回了信,NASA 随后以《为什么要探索宇宙》为标题将这封真挚的回信发表。在回信中,史都林格博士这样说到,“解决饥饿问题的关键有两部分:食物的生产和食物的发放,人造地球卫星无疑是改进这两个关键问题最有力的工具。然而,通过卫星进行监测与分析来提高食品产量,以及通过改善国际关系提高食品发放的效率,只是通过太空项目提高人类生活质量的两个方面。然而还有更深远更重要的两个作用,那就是促进科学技术的发展和提高一代人的科学素养。太空项目是科技进步的催化剂,它为学术研究工作提供了绝佳和实践机会,包括对月球和其他行星的研究、物理学和天文学、生物学和医学科学等学科,有了它,科学界源源不断出现令人激动不已的研究课题,人类得以窥见宇宙无比瑰丽的景象;为了它,新技术新方法不断涌现”。
这或许正是我们人类不断去探索未知宇宙的深层次原因。对于我们普通人来说,可能一辈子也不会真正去做一些探索宇宙的实践,但是我们也应该尝试着去了解宇宙,了解我们祖祖辈辈生活着的地方,了解我们的先辈们在探索宇宙时所走过的艰难历程,这无疑会激励着我们无论做什么事都会保持探索精神,即使面对接踵而至的困难也毫不退缩,不断向前迈进。
《宇宙百年探险》这本书,就是我们了解宇宙,了解人类探索宇宙的不二之选。这本书被誉为天文学家的《一千零一夜》,被哈佛大学、耶鲁大学、麻省理工等多位教授学者联合推荐。书中独家记录了天文学家在帕洛玛天文台破解黑洞、暗物质等宇宙之谜的科学历程,展示了科学家在推动人类认知大变革、科学技术大飞跃的好奇心和创造力。
在书中,不仅可以看到科学极客的午夜之约,对数据采集的执着奉献,没完没了的理论测试和耐性考验,从发光的物质到暗物质,从类星体到系外行星、星暴、超新星以及其他奇异天体,还能了解有些古怪却令人敬畏的科学研究者是如何从原始图像中提取创建,又是如何与同行展开竞争合作,并因此激发起雄心壮志,从而让观点理论成型为大众所熟知的。
一、宇宙新物质成分
1932年,贝尔电话实验室的射电工程师卡尔·詹斯基接到一项任务。当时跨大西洋无线电通信总是受到某种静电干扰,詹斯基要追查这个恼人噪声的源头。结果他惊讶地发现,在太阳系外有一个强烈的射电源。追随着这个发现,又经过了三十多年的不断探索,最终由施密特发现了类星体。然而,故事到此还没结束。类星体与星系是何关系?为什么最明亮的类星体要比较暗的类星体更早出现?类星体的形成和星系形成有何关联?这些又都成了需要继续探索的重大挑战。
二、宇宙结构的形成
1936年,哈勃在《星云的国度》一书中写道,“处于不利位置的天文学家朝着暗淡模糊的宇宙边界竭力张望。他们只测量到影影绰绰的东西,然后在鬼魅幽灵般的测量误差中去寻找并不怎么真实的路标。然而,正是基于大批大批这样虚幻缥缈的测量、误差还有路标,到了20世纪60年代末,天文学家认为他们已经知晓了星系形成和演化的全部秘密”。但随着时间推移,又不断有天文学家证明这并不是全部秘密,他们发现了星系团CI、E+A星系、赛弗特星系、星系成团、莱曼α团块等等等等,虽然这些发现仍然远没有到达尽头,但却让宇宙结构渐渐清晰起来。
三、不断刷新的宇宙观
天文学家们依靠着越来越先进的照相机和望远镜,将对宇宙的探索进程发展到了前所未有的程度,他们在探索、发现、衍生新问题、继续探索的轮回中循环往复,发现了人类曾经无法企及更未曾想象的奥秘。
先是哥白尼和伽利略,再是沙普利与哈勃,他们撼动了一度以地球为世界中心的宇宙观。现在这些天体物理学的新进展让我们领悟到,我们用望远镜直接看到的物质和能量不过是浩瀚宇宙的“沧海一粟”。宇宙中充满了鲜为人知的物质和结构,我们以前甚至连想都没想过这些,直到最近几十年才相信确有其事。这可能就是所谓的“天外有天”吧,也是我们不断探索宇宙的意义,永远保持新发现才能体会天地之广,感受到人类的渺小才能心存敬畏。
当我们注意太空的时候,我们也是在寻找自己的起源,我们的故事就是宇宙的故事,因为我们是恒星真正的孩子。注入进我们身体的,每一个原子和分子,就是从宇宙大爆炸到现在,全部的历史。
对于太空的探索,拓宽了人类的思维界限,也让我们找到了很多问题的答案和解决办法。黑格尔说,一个民族有一些关注星空的人,他们才有希望。
我们的命运起源于宇宙,生命结束时回归于星辰。人类文明的进步离不开对于过去的反思,人类社会的发展依托于先进的技术,而驱动这一切的正是人类对于未知宇宙的好奇心和探索精神。相信总有一天,一代又一代秉持着这种探索精神的天文学家们能把宇宙网那令人叹为观止的壮丽胜景充分地展现在世人面前。