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在距離地球數(shù)十億光年的地方,一張巨大的宇宙網(wǎng)悄然成型,歐洲南方天文臺(tái)的甚大望遠(yuǎn)鏡捕獲了一條長(zhǎng)達(dá)300萬(wàn)光年的細(xì)絲,像一條蜿蜒的宇宙高速公路連接了兩個(gè)遙遠(yuǎn)的星系。
這條細(xì)絲不是星系尾巴或氣體噴流,它是宇宙網(wǎng)的一部分,這個(gè)發(fā)現(xiàn)揭開了宇宙間隱秘通道的面紗。
這些隱秘通道對(duì)人類未來(lái)的星際旅行會(huì)有幫助嗎?人類為什么一直要對(duì)宇宙探索如此執(zhí)著?
連接兩個(gè)星系(黃色恒星)的宇宙細(xì)絲內(nèi)所包含的彌漫氣體(由黃到紫)
天橋還是宇宙高速公路?
我們這個(gè)宇宙是被暗物質(zhì)、氣體以及星系構(gòu)成的一張巨大的網(wǎng),星系就是宇宙這張蛛網(wǎng)上的露珠,沿著細(xì)絲分布,細(xì)絲也是氣體流動(dòng)的高速公路。
暗物質(zhì)是科學(xué)家認(rèn)為宇宙中最關(guān)鍵的物質(zhì),雖然我們的肉眼看不見(jiàn),但他們卻占據(jù)了宇宙的85%,是宇宙的隱形骨架。
所以這些細(xì)絲表面上連接兩個(gè)星系,但實(shí)際上更像是宇宙間物質(zhì)分布的主干道,宇宙誕生和歷史演化的奧秘都可以在這些細(xì)絲中找到答案,過(guò)去的宇宙學(xué)模型已經(jīng)預(yù)測(cè)了宇宙網(wǎng)的存在,這是人類第一次如此清晰地直接觀測(cè)到它。
科學(xué)家們之前是通過(guò)細(xì)絲對(duì)遙遠(yuǎn)天體光線吸收這種間接方法進(jìn)行的0探測(cè),因?yàn)檫@些細(xì)絲中的氣體極為稀薄,很難直接觀測(cè)到它們的真面目。
為了捕捉到這個(gè)宇宙巨物的影像,科學(xué)家們動(dòng)用了上最先進(jìn)的攝譜儀MUSE,即便如此還是展開了數(shù)百小時(shí)的深度觀測(cè)才最終將細(xì)絲的模樣帶入了人類視野。
對(duì)我們普通人來(lái)說(shuō),這些宇宙細(xì)絲或許只是一場(chǎng)視覺(jué)盛宴,但對(duì)科學(xué)家而言,這是一扇了解宇宙結(jié)構(gòu)與演化的窗口。
通過(guò)研究這些細(xì)絲,科學(xué)家可以更好地理解暗物質(zhì)和氣體的分布,甚至可以憑借這些細(xì)絲推測(cè)出未來(lái)星系形成演化的方向。
宇宙高速公路能為人類的星際旅行導(dǎo)航嗎?
既然宇宙的構(gòu)成是一種網(wǎng),那人類可以這些網(wǎng)絡(luò)細(xì)絲為星際旅行提供便利嗎?
隨著人類科技的發(fā)展,星際旅行或許將在不遠(yuǎn)的未來(lái)成為現(xiàn)實(shí),假設(shè)有一天人類真的可以離開太陽(yáng)系邁入深空,將會(huì)用什么技術(shù)去實(shí)現(xiàn)人類的星際夢(mèng)呢?
最讓人期待的是反物質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī),反物質(zhì)跟我們?nèi)粘K?jiàn)到的物質(zhì)不同,可以把它當(dāng)做普通物質(zhì)的鏡像,當(dāng)物質(zhì)和反物質(zhì)相遇時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的能量。
人類就可以利用這一特性裂變出極大的推力進(jìn)行星際航行,從理論上來(lái)講,這將大大突破現(xiàn)有人類航天飛行的速度,讓我們?cè)跀?shù)十年內(nèi)到達(dá)比鄰星。
但是反物質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)在有很多問(wèn)題沒(méi)能得到解決,最大的難題就是如何大量生產(chǎn)反物質(zhì),現(xiàn)階段我們已經(jīng)證實(shí)了反物質(zhì)的存在,也在實(shí)驗(yàn)室中制造出了反物質(zhì),但是數(shù)量極小,連點(diǎn)燃一根火柴都不夠。
儲(chǔ)存也是大問(wèn)題,反物質(zhì)的儲(chǔ)存條件是十分苛刻的,因?yàn)榉次镔|(zhì)跟現(xiàn)有世界的物理學(xué)定律是相悖的,所以跟任何物質(zhì)相遇是都會(huì)湮滅,如果連安全存儲(chǔ)和運(yùn)輸都做不到,自然也不可能運(yùn)用到星際航行中。
所以很多科學(xué)家已經(jīng)放棄了對(duì)反物質(zhì)的研究,將希望和精力投入到現(xiàn)在已經(jīng)有些眉目的可控核聚變上。
在人類現(xiàn)有的認(rèn)知里,核聚變是最接近恒星能量的釋放過(guò)程,至少太陽(yáng)的發(fā)光發(fā)熱是依靠的這種機(jī)制。
只要人類能夠突破可控核聚變,就可以在太空中為飛船提供持久的動(dòng)力。
核聚變不僅能量巨大,而且相對(duì)清潔,幾乎沒(méi)有放射性廢物,所利用的核聚變?nèi)剂弦膊徽伎臻g,是現(xiàn)階段人類可以用于星際航行的最優(yōu)動(dòng)力選擇,不過(guò)現(xiàn)在可控核聚變依然還沒(méi)有到可以直接使用的階段。
但我相信在不久的未來(lái),我國(guó)的可控核聚變就可以投入到商業(yè)領(lǐng)域,且不說(shuō)星際航行能不能用的上,至少地球上的人類可以率先運(yùn)用到近乎無(wú)限的能源。
人類為何要一直仰望星空?
隨著技術(shù)的發(fā)展,人類對(duì)未知星空的探索也正在變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),對(duì)比于宇宙的浩瀚無(wú)邊,人類不過(guò)是滄海一粟,可為什么人們自古以來(lái)都愿意仰望星空呢?有了現(xiàn)代技術(shù)之后,人類對(duì)深邃的宇宙更是產(chǎn)生了無(wú)限的執(zhí)著,這到底是為什么呢?
其實(shí)人類科學(xué)進(jìn)步的原動(dòng)力來(lái)自于對(duì)未知世界的探索,好奇心是人類的天性,也是推動(dòng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵因素。
宇宙學(xué)和天文學(xué)雖然聽(tīng)起來(lái)距離普通人十分遙遠(yuǎn),但這兩個(gè)學(xué)科恰恰是幫助我們理解世界運(yùn)行規(guī)律的基本學(xué)科。
研究宇宙不僅能揭示宇宙起源,更能幫助我們理解現(xiàn)有物理學(xué)定律的真實(shí)性,更能告訴我們?cè)跇O端環(huán)境下物理學(xué)該如何運(yùn)行。
宇宙中存在著大量的黑洞和中子星,在觀測(cè)完這些宇宙現(xiàn)象之后,科學(xué)家可以據(jù)此構(gòu)建極端實(shí)驗(yàn)室,制造極端環(huán)境幫助科學(xué)家們檢驗(yàn)相對(duì)論和量子力學(xué)的極限。
這種基礎(chǔ)研究雖然看上去沒(méi)有什么意義,但卻會(huì)在不經(jīng)意間給整個(gè)學(xué)科帶來(lái)科學(xué)突破,有時(shí)也能帶來(lái)顛覆性的技術(shù)變革。
上世紀(jì)60年代,美國(guó)為了登月就發(fā)展了一系列新技術(shù),經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展之后,這些技術(shù)全部民用化。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)常用的透析技術(shù)和幾乎家家都有的無(wú)線吸塵器,都能看到太空探索的影子,他們最初的雛形都是院子登月計(jì)劃。
這種情況在我國(guó)也已經(jīng)發(fā)生國(guó)相應(yīng)案例,近年來(lái)我國(guó)在探月工程和火星探測(cè)項(xiàng)目中的突破也帶動(dòng)了國(guó)產(chǎn)高精度傳感器和機(jī)器人技術(shù)的快速發(fā)展,其實(shí)人類每一次對(duì)太空的探索都在無(wú)形推動(dòng)地面技術(shù)的提升,通過(guò)宇宙探索來(lái)促進(jìn)人類民用科技的發(fā)展或許才是宇宙探索的意義。
而且宇宙中的資源潛力十分巨大,隨著人類科技發(fā)展速度越來(lái)越快,對(duì)地球能源的消耗也會(huì)越來(lái)越大,雖然現(xiàn)在看起來(lái)地球能源在短時(shí)間內(nèi)根本不可能被人類消耗殆盡。
但按照人類發(fā)展的速度和趨勢(shì),這一天早早晚晚都會(huì)到來(lái),但宇宙資源是無(wú)限的。
許多小行星上都有地球上十分稀缺的礦藏,如果我們能對(duì)這些資源進(jìn)行有效開采,地球上關(guān)于資源爭(zhēng)奪的戰(zhàn)爭(zhēng)和沖突將大大減少。
人類探索月球就抱著這樣的心思,月球表面含有豐富的氦-3,這是地球上非常稀有的核聚變?nèi)剂稀?/p>
當(dāng)人類徹底掌握了可控核聚變時(shí),月球上豐富的氦-3將成為未來(lái)清潔高效的能源來(lái)源,而且月球也有其他豐富的礦產(chǎn)資源和水冰,只要我們能夠?qū)⑦@些資源合理開發(fā),在月球上建立人類探索太空的前進(jìn)基地就將成為現(xiàn)實(shí),《星際穿越》中那樣的太空家園也有可能被實(shí)現(xiàn)。
不過(guò)資源開發(fā)并不是說(shuō)要無(wú)節(jié)制地掠奪宇宙財(cái)富,太空探索其實(shí)可以幫助我們更好地反思自己的地球家園,從太空看地球時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)這顆藍(lán)色星球是如此的孤獨(dú)和脆弱。
太空視角下可沒(méi)有國(guó)界和種族區(qū)分,人類其實(shí)是一個(gè)共同體,如此渺小的人類根本就不應(yīng)該將矛盾和目光都放在彼此間的矛盾沖突上,只有經(jīng)歷過(guò)太空探險(xiǎn),看過(guò)真正的宇宙之后才會(huì)格外珍惜地球現(xiàn)有的環(huán)境。
當(dāng)我們向宇宙更深處邁進(jìn)一步,對(duì)地球環(huán)境的理解和保護(hù)意識(shí)也在加深,這不光是獲取外部資源的反哺,更是精神上的提升。
而且探索宇宙還可以告訴我們外星人是否真的存在,自從有歷史記載以來(lái),人類文明就一直是孤獨(dú)的,雖然社會(huì)上一直在流傳地外文明的假說(shuō)和傳言,但至今為止我們都沒(méi)發(fā)現(xiàn)任何確鑿的外星生命證據(jù)。
探索外星生命不光是為了滿足好奇心,更關(guān)乎到人類對(duì)生命本質(zhì)的理解,如果我們?cè)谄渌乔蛏习l(fā)現(xiàn)了生命,很有可能會(huì)徹底改變對(duì)生命起源和演化的認(rèn)知。
即便找不到外星智慧生命,探索之后也會(huì)加深我們對(duì)生命的理解。
不過(guò)以現(xiàn)有的人類科技而言,星際移民還是有點(diǎn)兒遠(yuǎn)的,等到人類未來(lái)真正打開太空級(jí)別的大航海時(shí)代時(shí),回望這些年我國(guó)為了探索月球所付出的努力,才會(huì)發(fā)現(xiàn)一切都是值得的。
結(jié)尾
仰望星空的人類從未停止過(guò)對(duì)宇宙的追問(wèn),從長(zhǎng)達(dá)300萬(wàn)光年的宇宙細(xì)絲到潛藏在每一個(gè)星系背后的黑洞與暗物質(zhì),宇宙的奧秘似乎無(wú)窮無(wú)盡。
但這些未知的領(lǐng)域就是我們探索宇宙的最佳原動(dòng)力,無(wú)論是最新的技術(shù)進(jìn)展還是那些關(guān)于宇宙本源的思考,都在驅(qū)動(dòng)著我們一步步走向宇宙的更深處。
探索宇宙的道路注定不會(huì)平坦,人類在未來(lái)一定會(huì)遇到各種各樣的難題,但無(wú)論最終結(jié)果如何,答案對(duì)錯(cuò),每一次邁向太空的步伐,都會(huì)加深我們對(duì)自己和宇宙的進(jìn)一步理解。
只有這樣人類才會(huì)一直不斷向前,或許在不遠(yuǎn)的將來(lái),人類就真的可以穿梭于星際之間,成為真真正正的宇宙公民,到那時(shí)我們將真正開啟人類新的篇章。
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