鄭永春

有個“大佬”說過:先立一個小目標,賺他一個億。我記得很多人都在吐槽他,因為大多數人都堅信:自己有生之年無論如何都掙不了一個億。但我們學天文的就不這么認為,我們平時打交道的是各種星球、星系。“一個億”在這個地球上算什么呢?在宇宙銀河的燦爛繁星面前,它只是個數字。
霍金去世前全身已經沒有一處關節能動,但是他的大腦裝下了整個宇宙,可以演算整個宇宙的運行和演化。霍金的例子告訴我們:我們的身體可以被禁錮在一個地方,但我們決不應該忘記,人的思想是絕對自由的。
有一張著名的照片,叫《暗淡藍點》。它是在1990年的情人節,“旅行者號”飛船從離地球幾十億千米的太空回望地球,所拍下的著名的太陽系全家福。照片里有一個暗淡的藍色小圓點,就是我們的家園地球。這令我們深深震撼,原來我們是如此渺小。人類,就住在一粒陽光照耀下的塵埃上。
從地球出發,我們飛向月球。地球到月球的距離約38萬千米,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,又是一幅什么樣的景象呢?人類在20世紀六七十年代的雄心造就了阿波羅登月的奇跡。迄今為止,全世界有12個人登上過月球。
還有一張著名的照片,叫作《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。這顆蔚藍的星球就是我們居住的地球。這是一顆生機勃勃的星球,上面有藍色的大海和綠色的大陸。
而月球呢,一片蠻荒,除了晝夜溫差巨大之外,還毫無生命的痕跡。這時你就會發現地球的寶貴。它也許是宇宙中唯一存在生命的星球,是人類賴以生存的唯一家園。
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多個探測器飛到火星上空。火星車從火星的地平線上拍攝到的景象顯示:地球是一個小小的、近乎看不見的點,懸掛在空中。
從火星上空看,你會發現,火星跟地球有很多相似之處,比如,火星上也有沙塵暴和大氣。但火星上的大氣主要由二氧化碳組成,表面輻射很強,晝夜溫差也很大。它的表面沒有液態水,更沒有江河湖海。
地球與火星都沐浴在太陽的光照下。火星離太陽更遠,火星上的陽光更少一些,氣溫也更低。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,只是地球處于宜居帶內緣,火星處于宜居帶外緣。如果我們要移民到太陽系的其他星球,火星是唯一的選擇。
火星是否具備孕育生命的條件呢?很久以前,我們就在火星上發現了大規模水流作用所留下的痕跡,但一直沒有找到水源。現在我們找到了火星土壤中的水、地下的冰層和空氣中的水。2015年,我們發現了火星上的液態水。2018年,人類甚至在火星上發現了存有液態水的湖泊。
不久前,火星上的有機物也被發現了。下一步,我們會不會發現一只小蟲子呢?
天文學家曾有一個宏大的構想——改造火星。火星大氣的主要成分是二氧化碳,釋放出來就可以制造溫室效應。在長期的溫室效應后,火星上將擁有江河湖海。未來,我們或許有機會把火星改造成像地球這樣的生命家園。
接下來,我們的飛船來到了木星和土星上空。地球與這些行星相比要小很多。地球的體積只有木星體積的1/1380。
400多年前,伽利略觀測到有4個天體在繞著木星轉,并沒有繞著地球轉。這個發現給當時已經統治世界上千年的“地球中心說”以致命一擊。人類的世界觀也受到了極大的沖擊。原來地球并非宇宙的中心,只是繞著太陽運行的天體之一。
如果我們走得再遠一些,就可以到達冥王星的上空。2006年,人類發射了探測器“新視野號”,目的就是想探測唯一未被訪問過的冥王星。可它剛剛飛出去不久,冥王星就被降級了。于是“新視野號”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,那里有一大群像冥王星那樣的冰凍星球。
2016年,“新視野號”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,我們還能看到什么樣的奇跡?
我們人類該怎樣去探索更遠的太空呢?霍金曾提出一個“突破攝星”計劃:從地面發射激光,給航天器加速,當它的速度達到光速的1/5時,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行性計劃。
如果飛出太陽系,我們就會發現:太陽其實只是一個中等偏小的恒星。銀河系中像太陽一樣的恒星還有上千億顆,它們可能也有自己的“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1000多顆系外行星,其中有一些和地球條件相似,它們被稱為“地球2.0”版本。這些行星跟它們的恒星距離較近,我們知道它們的大小,但不知道它們上面是否有液態水,是否有生命。
如果仔細去看,銀河系實際上也只是一個小小的星系,就像星辰大海中孤獨的島嶼。而遠方的星空,就是指引我們的燈塔。我曾自己制作了月球、火星、太陽系和宇宙全圖,不時細細端詳。
我建議大家在各自的書房、教室里,掛上一套太空地圖。因為我相信,從小看著太空地圖長大的孩子,一定有更強的人類責任感。因為看著太空,你才會知道人類的渺小和孤獨,你才會學著去仰望我們頭頂的天空,學會心存敬畏,學會保持謙卑。
極小和極大是有關聯的,每顆星球都是由一粒粒星塵堆積起來的。我們在過去的時間里,對人類存在的思考,仍然很淺陋。而人類未來的命運,取決于我們對宇宙的理解能否更深入。
“旅行者號”還在太空飛行,“新視野號”正在尋找“新大陸”。中國在不久的將來也將登陸月球,建設空間站,登陸火星。
我們還能在地球上生存多久?這個問題需要有人去思考。這些問題,也是天文學家不斷進行探索和研究的價值所在。
當我們把自己的視角逐漸拉遠,重新審視地球,我們就會意識到太空實在太遼闊,地球實在太渺小,人類實在太渺小,我們自己實在太渺小。所以多了解了解太空吧,雖然它不能幫助你解決實際問題,但至少可以讓問題看起來比較“小”。