乾貨,內容豐富,來看霍金簡單闡述宇宙起源、發展及未來(四)

2020-08-17 夢老師科普

十、探索地外行星

1969年7月16日阿波羅11號發射,這是歷史性的一個重要時刻,開啟了人類探索地外行星新篇章。探索月球可以認識人類在地球以外地方生存方式和找到新資源,對於研究地球的形成有很大的幫助,甚至對於宇宙發展的認知也起到很重要的作用。

火星是星間飛行的第2站,也是最重要的一個落腳點。從登錄火星的機器人傳來的畫面可看出,這是一個美麗而荒涼的星球,它與太陽的距離比地球與太陽的距離遠5,000萬英裡,所接受的熱量較少,因此異常的冷。它的溫度的變化也是非常明顯,15分鐘之內就會從80度降至零下200度。火星較小,它的重力是地球的38%。如果在火星上時間稍長,骨骼會變脆,肌肉會無力化,會變得對地球環境難以適應。低重力還意味著不能維持大氣層,火星表面除了一層稀薄的二氧化碳之外,一無所有,它的氣壓也只是地球氣壓的1%。火星不像地球,有磁場和臭氧層的保護,它遭受更多太陽的輻射以及太陽之外的其他輻射。如果有一天人類擁有改變火星生存環境的能力,那麼這將具有劃時代的意義。

十一、不可逃脫的宿命

太陽正處於其生命周期的中年時期,這個階段,太陽變得更亮更熱,大約每十億年效果增加6%。大概50億年後,太陽的溫度將升到2億度。在這種情況下,地球會變成一個面目全非的熾熱星球,所有的生物將不復存在了,這是我們星球不可逃脫的宿命。但太陽還不會停手,當太陽的燃料耗盡,便會開始膨脹,變成一顆紅巨星。大約70億年以後,太陽會膨脹200倍,直徑約為2億英裡,其周圍的行星將全部被毀滅,水星、金星、地球無一倖免,它從一個生命的支持者徹底變為屠殺者。想想真是可怕,但這樣的宿命離我們還是很遙遠的。

十二、機遇與困難

2007年科學家發現了一顆叫做Glise 581d的類地行星,它的大小是地球的7倍,它圍繞著一個較小較紅的恆星運轉,像地球一樣處於一個適中的位置。在無情的黑暗宇宙中,它很有可能會成為人類新的家園。但要面對一個最基本的問題--距離。Glise 581d離地球超過20光年(1,200,000億英裡)。如果按照目前最快的飛行器旅行者號的速度向Glise 581d飛去,也需要至少35萬年。恐怕還有未達到這顆類地星,我們早已滅亡。也許未來科學家可能會研製出新的技術,使飛船的速度能更快,最終完成外星殖民。

在接下來的1000年,各科學領域將掌握更先進的技術:遺傳學家會研製出新技術使生命得以延長,使人類獲得更高的智慧;基因上的改造使得我們有抵禦輻射的皮膚,獲得能在有害氣體中呼吸的能力,獲得對感染的免疫力;利用DNA重組技術製造複雜的生命體,適應更多惡劣環境。新技術的誕生會讓我們更快找到新的家園並能生存下去,但希望這樣的期待不會太久。

十三、宇宙將如何終結

宇宙還處於早期階段,還有很多事情可以做,就算是我們的太陽湮滅後,還會有新的恆星誕生。事實上,我們只不過是宇宙組成粒子的臨時管理者。大爆炸以來重力一直使星系間互相靠近,未來30億年裡,銀河系會和最鄰近的仙女座星系發生碰撞,整簇的星系將分解和重組,同樣的過程正在宇宙各處發生,這些都是家常便飯,人類將何去何從,宇宙將何去何從。

大爆炸之初是什麼引起宇宙擴張和膨脹的。其關鍵在於某一樣物質——暗能量,這種神秘的能量能使空間持續分裂。就算重力將物質拉到一起,而空間的膨脹還是需要暗能量來驅動,雖然還不知道其原理,但唯一肯定的是,宇宙的命運將取決於暗能量。如果暗能量慢慢的減弱,而重力就會接手和掌管。

在大約200億年左右的時間內,宇宙就會出現轉折,所有東西都將回到原點。在神奇的倒退式大爆炸中,空間本身會收縮,這個過程被稱為大坍塌。假如這個理論是正確的話,300億年後宇宙所有的物質都會被黑洞吞噬,整個宇宙會收縮成一點,就像是大爆炸時的樣子。如果這個理論不正確,那麼相反暗能量還會一直驅動宇宙膨脹,以致所有東西會一直的向外擴散,那時連重力也會失效,直到整個宇宙變得又冷又暗,因此大冷卻可能會是宇宙最終的結局。如果宇宙會終結,一切將灰飛煙滅。只有在我們完全弄明白宇宙產生的機制,當我們最終完成整個宇宙的拼圖時,我們才會成為宇宙的主宰。


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