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你有一封《銀河系漫遊指南》待查收!|國家天文台研究員講太空

作者:海綿演講
鄭永春,中國科學院國家天文台研究員,今日頭條優質科普領域内容作者。作為首位獲得“卡爾薩根”獎的中國科學家,鄭永春長期緻力于天文研究與天文科普。 本期海綿演講,“火星叔叔”将帶你從外太空回望地球,讓我們跳出“人類中心主義”的狹隘觀念,用更廣闊的視野去審視自身在宇宙中的存在。

“火星叔叔”鄭永春現場演講視訊:點選觀看

大家好,我叫鄭永春,是中國科學院國家天文台的一名研究員。因為我主要從事月球和火星的研究,大家也可以叫我“火星叔叔”。

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中國人把地球以外的空間叫做“太空”,太空,言簡意明,就是太空曠的空間。随着航天事業的發展,人類探索太空的步伐越來越快,那麼到底什麼是太空探索?

探索,其實是探尋和索取兩個意思。太空曠的地方,我們能探尋到什麼?又能索取到什麼?

此時此刻,大家可以想象自己坐在一艘宇宙飛船上,我們從地球出發,飛向太空,逐漸看到越來越廣闊的世界,同時也看到越來越渺小的我們。

我出生在浙江紹興,我們那個鎮子叫三界,因為橫跨三地;我們村子叫長橋,因為一橋橫跨兩縣。雖然是個山村。但我們的視野還挺大的,村裡100年前的老房子上面就寫了英文單詞“the doorway”(譯為:門扉)。我們當地常說一個孩子有出息了,就說他“出山”了,因為出了山才能看到外面的世界。

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後來,我去北京讀了大學,之後又有機會在香港科技大學工作了幾年。在香港的時候,學校提供的較高價的電梯大廈裡隻有一張桌子、一張床和一個櫃子。我跟導師抱怨說:“我們住的地方太擁擠了。”導師告訴我:在香港,凡是睡覺能把腿伸直的地方都叫大房子。明星們住的千尺豪宅,其實是英制的平方尺,實際上還不到一百平米。

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在擁擠的大都市裡,越來愈多的人陷入焦慮。據統計,中國有1.73億人有精神方面的相關問題,抑郁症占其中的4.2%。我住在北京,這是中國節奏最快、壓力最大的城市之一,但我身邊學天文的心态好像都還不錯。我分析了一下,可能是我們這個專業的想得比較開。

有個大佬曾經說過:先立個小目标,賺它一個億。我記得很多人都吐槽他,因為我們在座99%的人都堅信:在自己有生之年,無論如何都掙不到一個億。

但我們學天文的就不這麼想,我們平時打交道的是各種星球、星系。一個億在這個地球上算什麼呢?在宇宙銀河的燦爛繁星面前,它就是個數字。

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霍金,他全身沒有一塊肌肉、一根關節能動。但是他的大腦裝下了整個宇宙,可以演算整個宇宙的運作和演化。霍金的例子告訴我們:我們的身體可以被禁锢在一個地方,但決不應該忘記:人的思想可以絕對自由。

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這是1990年的情人節,旅行者号飛船從幾十億公裡的太空回望地球,拍下的著名的太陽系全家福。這是一張著名的照片,它的名稱叫《暗淡藍點》。

照片裡那個被圈出的暗淡的藍色小圓點,就是我們的家園——地球。這讓我們深深地震撼,原來我們是如此的渺小。我們人類,就住在一粒陽光照耀下的塵埃上。

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從地球出發,我們飛向月球。地球到月球的距離是38萬公裡,相當于把八大行星排列起來,依次經過,才能最終抵達。

如果從月球遙望地球,又是什麼樣的呢?人類在上世紀六七十年代的雄心造就了阿波羅登月的奇迹,迄今為止,全世界已經有12個人登上過月球,采集了382公斤的月球岩石和土壤。

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這是另一張著名的照片《地升》。登陸月球的航天員從月球上回望地球,他們看到的,是一輪藍色的“地亮”從月球的地平線上冉冉升起。遠處這顆蔚藍色的星球就是我們居住的地方。這是一個生機勃勃發的星球,上面有蔚藍的大海和深綠的大陸。

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而月球呢,一片蠻荒,晝夜溫差巨大,毫無生命的痕迹。這時你也許就會發現地球是多麼的寶貴。它也許就是宇宙中唯一的生命星球,是人類賴以生存的家園。

從月球出發,我們來到距地球更遠的火星。迄今為止,已經有40多個探測器飛到過火星上空。這是火星車從火星的地平線上拍攝到的景象:地球是一個小小的,近乎看不見的點,懸挂在空中。

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中國古人把火星叫做“熒惑”(由于火星熒熒似火,行蹤捉摸不定,故稱“熒惑”),“熒惑守心”(火星在“心宿”軌道停留)被視為不吉利的天象。西方人也一樣,他們把紅色的火星視為戰神,認為與血光之災有關。

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從火星上空回看地球,你會發現,火星跟地球有很多相似之處,比如,火星上有沙塵暴,也有大氣。但火星上的大氣主要是由二氧化碳組成,表面輻射很強,晝夜溫差也很大。它的表面沒有液态水,沒有江河湖海。

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地球與火星沐浴在同一個太陽的光照下。火星比地球遠離太陽,是以,火星上的陽光會更弱一些,氣溫也要冷的多。從地球看火星,看到的是夕陽紅,但從火星看地球,看到的卻是夕陽藍。在太陽系中,地球是第三行星,火星是第四行星,它們都處于太陽系的宜居帶,與太陽的距離不遠不近,隻是地球處于宜居帶内緣,火星處于宜居帶外緣。如果我們要移民太陽系的其他星球,火星是唯一的選擇。

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火星上是否有孕育生命的條件呢?很早以前,我們就在火星上發現了大規模水流作用留下的遺迹。但卻一直沒有找到水源。現在我們找到了火星土壤中的水、地下的冰層、空氣中的水。2015年,我們發現了火星上的液态水,2018年,人類甚至還在火星上發現了存有液态水的湖泊。

不久前,火星上的有機物也已經發現了,下一步,我們能否發現一隻小蟲子呢?

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天文學家曾經有一個宏大的構想——改造火星。火星上的大氣主要是二氧化碳,釋放出來就可以創造溫室效應。在長期的溫室效應後,火星上将重新擁有江河湖海。未來我們能否把火星改造成像地球這樣的生命家園?

在座的我們估計都看不到了,這一切隻能等待我們的後代來檢驗。

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接下來,我們的飛船來到了木星和土星上空。地球相比于這些行星來講要小的多。地球的體積隻有木星體積的 1/1380 。

400 多年前,伽利略觀測到有 4 個天體在繞着木星轉,并沒有圍繞地球轉。這個發現給當時統治世界上千年的“地球中心說”緻命的一擊。人類的世界觀受到了極大的震動。原來地球并非宇宙的中心,我們隻是繞着太陽運作的天體之一。

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如果我們走得再遠一些,就可以來到冥王星的上空。2006年1月,人類發射了探測器“新視野号”,目的就是探測唯一未被通路過的冥王星。可它剛剛飛出去不久,冥王星就被降級了。于是新視野号的使命,也就從探測冥王星,變成了探索太陽系的“新大陸”——柯伊伯帶,那裡有一大群像冥王星那樣的冰制星球。

2016年,“新視野号”飛越冥王星,向我們展示了這顆冰凍星球上的愛心和冰凍的火山。在更遠處,太陽系“新大陸”的其他星球上,我們還能看到什麼樣的奇迹?

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更遠的太空,我們人類怎樣去探索呢?霍金曾提出一個“突破攝星”計劃,從地面發射雷射,給航天器加速,當速度達到到光速的1/5。我們就可以乘航天器用20年左右的時間,抵達比鄰星(位于半人馬座,是離我們最近的恒星系統)。這是目前人類飛出太陽系的唯一可能。

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如果我們飛出太陽系就會發現:太陽其實隻是一個中等偏小的恒星。銀河系中像太陽一樣的恒星至少還有上千億顆,他們也可能有自己的“地球”。

開普勒太空望遠鏡的主要使命就是搜尋系外行星,它已經找到了一千多顆系外行星,其中有一些和地球條件相似,他們被稱為地球2.0版本。這些行星跟他們的恒星距離較近,我們知道他們的大小,但不知道那上面有沒有液态水,有沒有生命?是以如果那些星球上有生命的話,他們望向地球的感覺,會不會和我們看它們的感覺相似?

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縱觀銀河系,如果仔細去看,銀河系實際上也隻是一個小小的星系。我們的星系,就像星辰大海中孤獨的島嶼。

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而遠方的星空,就是指引我們的燈塔。我曾制作了月球、火星、太陽系和宇宙全圖。

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我建議大家都在各自書房裡、教室裡,可以再挂上一套太空地圖。因為我相信,從小看着太空地圖長大的孩子,一定比其他人有更強的人類責任感。因為看到太空,你才會知道人類的渺小和孤獨,你才會學着去仰望我們頭頂的天空,學會心存敬畏,學會保持謙卑。

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極小和極大是有關聯的,每個星球都是一粒粒星塵堆積起來的。人類在過去半個世紀中,對我們存在的思考,仍然很是淺陋。而人類未來的命運,取決于我們對宇宙的了解是否能更深。

“旅行者号”還在深空飛行,新視野号正在飛往“新大陸”。中國在不久的将來也将登陸月球,建設空間站,登陸火星。

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但我們還能在這個星球上生存多久?這個問題需要有人去思考。這些問題,也是天文學家不斷探索的價值所在。

當我們把自己的視角逐漸拉遠,去重新審視地球,我們意識到太空實在太廣闊,地球實在太渺小,人類實在太渺小,我們自己實在太渺小,是以多了解了解太空吧,也許不能幫助你解決問題,但至少可以讓問題看起來比較“小”。

謝謝大家。

海綿演講是由今日頭條主辦的,主要面向當代青年人的系列演講活動,平均每兩個月舉辦一次。 每場活動,我們都會邀請 8 位不同領域的今日頭條創作者來演講,他們可能是來自科學、醫學、心理學、攝影、建築等領域的資深專家,也可能是在旅遊、美食、遊戲、時尚界炙手可熱的網絡紅人。他們将在現場分享各自的故事與經曆,和對自己所處領域獨到的智識與見解。

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