0.12個像素,一本《暗淡藍點》,一部了不起的極簡天文史!

2020-11-22 2100年的銀河

本文參加百家號科學#了不起的天文航天#系列徵文

文/賀培峰

1990年2月14日,旅行者1號太空探索飛船在太陽系中孤獨地航行,已距地球基地64億公裡。這時,NASA發來一條指令。

「旅行者1號,旅行者1號,旅行者1號,

調轉照相機,調轉照相機!」

旅行者1號恭順地掉轉照相機,60張照片一氣呵成。每張照片經過歷時5.5小時的傳輸,終於傳遞到地球,於時我們人類有了一張太陽系「全家福」。而在這張「全家福」中,有一個渺小的「暗淡藍點」,雖然僅有0.12個像素,但顯得那麼與眾不同,這是我們在宇宙中對地球的回眸一望!

背後促成這條指令的,是美國著名的天文學家卡爾薩根。對此,他並不是想做一個專門的研究,他只是想讓我們人類擁有這樣一張照片,來理解我們在宇宙中的位置。

《暗淡藍點:對未來人類身處於太空的目光》(Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space),正是他對這個藍點的深度思考,這是一部我們都應該通讀一遍的探索宇宙的極簡史。

我們是誰?我們每個人都是星塵!

《暗淡藍點》是一本天文學歷史巨作,卡爾薩根不僅把目光放在浩瀚的宇宙中,更把目光放在我們人類對自己探索的歷史長河中。

人類在過去、在現在,甚至在未來,都一直無法預見到,已經反覆和徹底檢驗過的證據會與自己的認知水火不相容,特別是那些以自我為中心的認知更是如此。現在我們每個人都明白:在宇宙的戲劇中,我們不是主角。

然而,這非常來之不易。公元2世紀,天文學家託勒密認為大地是一個圓球,知道與恆星的距離相比,我們地球不過是「一個小點」,認為地球正是在宇宙的中心。我們用了2000年,終於說服自己「地球是圓的」。1725年,英國天文學家布拉德利無意中發現了光行差,成為地球繞太陽運轉的有力證明,才說服我們並非宇宙的中心,我們不是銀河系的唯一。我們是宇宙的中心,這個認識延續了3000年。

卡爾薩根曾說過:「我們DNA裡的氮元素,我們牙齒裡的鈣元素,我們血液裡的鐵元素,還有我們吃掉東西裡的碳元素,都是曾經大爆炸時的萬千星辰散落後組成的,所以我們每一個人都是星塵!」

我們要到哪裡去?飛出地球去!

今年7月20日,是人類登月50年。

1962年,美國總統甘迺迪為推動阿波羅計劃發表了著名的《我們決定登月》,他說:

為了全人類的進步,太空值得全人類盡最大的力量徵服。我們決定在這十年間登上月球並實現更多夢想,並非它們輕而易舉,而正是因為它們困難重重。

親身參與美國眾多太空探測計劃的卡爾薩根,對解釋人類為什麼要探索太空的目的,顯然更有發言權。卡爾薩根在《暗淡藍點》中說:「地球是目前已經存在生命的唯一世界,至少在不遠的將來,人類無法遷移到別的地方。不管你是否喜歡,就目前來說,地球還是我們生存的地方!」

太空探索的核心目的是「我們有責任更友好地相互交往,並且要保護和珍惜這個淡藍色的光點——這是我們迄今所知的唯一家園」。

卡爾薩根用淺顯的語言,向我們展示了人類探索外太空的所得,金星、火星,也用詳實的論據說明,正是人類的外太空探索,發現了我們地球應該去如何保護!

當前,對全球範圍起作用的環境三大災害,臭氧層枯竭、溫室效應、核冬季,已成共識,而這三大災害的發現與證實都離不開外太空探索。美國加利福尼亞大學歐文分校羅蘭、莫利納兩名學者在NASA的經費支持下,研究了氯和其他滷素的化學反應,這些相關的研究其實都與火星研究相關。全球氣候變曖的重要研究,是由美國國家宇航局戈達德空間科學研究所詹姆斯·漢森等完成的,而詹姆斯·漢森的博士論文就是研究火星的。核冬季的研究則是由行星科學家主導的,包括卡爾薩根。

所以,卡爾薩根篤定說:行星探測對我們住在地球上的人來說,是最實用和最迫切的事業。

我們能往哪裡去?目前還是一個未知數!

卡爾薩根不僅是位天文學家,也是一名科幻作家。他所著的科幻小說《接觸》版權費高達200萬美元,並被拍成電影,說的是一名天文學家監測外空信號並最終飛往一個高度文明星球的故事,即便如此,對外星人來說,也是我們地球人的一小步。所以他十分了解科幻領域的關注點,我們能往哪裡去?

至少對太陽系而言,人類不到百年的探測活動,已經有所了解。可以明確的是,太陽系裡還沒有找到與地球同樣的星球,以供於人類移居。

最近,美國制定了重回月球、飛往火星的計劃。實際上,1989年7月20日,美國布希總統也宣布過一個計劃,包括建立一個美國空間站、再送人上月球、首次登上火星,時間是2019年。(顯然這個計劃沒有完成)。

火星過去是我們認為可能存在生命的星球,後來又推測是泰坦星。卡爾薩根用數據論證了火星可能是一個沒有生命的行星,當然他用了「至少是在今天」,同時把人送上火星,也將是一個費用昂貴的計劃。火星移民是《暗淡藍點》的重頭戲,你會看到卡爾薩根如何用理性的分析和感性的思維來分析我們的這個夢想。

當然,關於小行星撞地球這個話題,卡爾薩根分析更加理性,他的結論適如《流浪地球》所幻想的那樣:在星球面臨外太空的災害時,有智慧的生靈就都必須使各自所在星球在政治上統一起來,因為只有一個選擇,如果不飛向太空就會毀滅!

在路上的我們,一直找尋找黑暗中的微光!

國內不少人讀過劉慈欣的科幻巨篇《三體》,印象最深的可能是宇宙黑森林。對地球而言,銀河系4000億顆恆星宛如一片黑森林,在先進的文明會毀滅比較落後的文明這個通識下,似乎在監測外太空信號上,我們只能接收而不能發送信息!

卡爾薩根對此點十分關注,他親自參與了探索地外文明計劃,並對此假設,如果有一個非常先進的文明社會,以10萬億倍的功率全方位播出信號,則為星際通信耗費的能量,也許並非智慧而是愚昧的象徵。甚至,卡爾薩根參與策劃和製作了旅行者號探測器上攜帶的兩張「Golden Record」唱片,這是人類致外星生命的第一份地球檔案。關於能否發送信息這件事,卡爾薩根坦言:「只有在鐵證如山的證據面前,我們才必須並摒棄我們的猜疑」。

當然,《暗淡藍點》出版時間要比《三體》早的多,並不是有意針對《三體》。

卡爾薩根從沒有懷疑過我們人類總有一天會踏出地球的步伐,從沒有懷疑過我們遙遠的後代會安全地布列在太陽系或更遠的世界上。他堅信未來有一天:

他們將抬頭凝視,在他們的天空中竭力尋找那個藍色的光點。他們不會由於它的暗淡和脆弱而不熱愛它。這個儲藏我們全部潛力的地方曾經是何等容易受到傷害,我們的嬰兒時代是多麼危險,我們的出身是多麼卑微,我們要跨越多少條河流,才能找到我們要走的道路。

《暗淡藍點》是一本天文科普小眾書籍,豆瓣評分高達9分,如果你對地球和天文感興趣,不妨看看這本書,你會連稱:「科學了不起」!

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