康德有句名言:“这个世界上惟有两样东西能让我们的心灵感到深深的震撼,一是我们头顶上的灿烂天空,一是我们内心崇高的道德法则”。千万年来,人类对宇宙是充满敬畏的,在仰慕之时试图解开宇宙运行的秘密,找寻生命的意义。
与其他动物相似,人是一种好奇的动物。挑战未知是人类与生俱来的的本能,而人类和动物最本质的区别,却在于人类能够不断地用行动去探求未知,寻找答案。在不断地探索中,人类不但观测到天体的变化,摸清楚宇宙运行的奥秘,更走出地球,开始对未知宇宙的探索之旅。好奇心不止,探索不止;宇宙无穷,探索不息。人类越来越需要一个更大的舞台,来尽情地表演生命的瑰丽。
中国科学院国家天文台星云人才计划研究员李然撰写的《漫步到宇宙尽头》,用充满智慧的文字,带领我们重温人类探索宇宙之旅,了解那些人类已经取得的天体运行奥秘,使读者在感喟宇宙之秘、探索之难的同时,坚定读者探索未来的决心。在书中,李然给我们解开了遨游宇宙探索史的绮丽画卷,一如凯撒所说:我来,我看,我征服。
坐地日行八万里,巡天遥看一千河。最早的宇宙研究,囿于物质条件和科学理论的限制,仅仅局限在观测阶段,从古代神话到古希腊天文学家,再到当今天体物理学家,无不从观测开始,从点滴积攒,实现了天体物理学从无到有再到日臻完善的跨越,成就了当今物理学界和天文学界大厦的根基。观测工具随着先驱人物的不断研究,同时不断革新进化,从肉眼观测到六分仪、量日仪望远镜的发现,从射电望远镜直至哈勃太空望远镜的应用,从侧面反映出人类探索宇宙的步伐。在观测方法上,从原始的视差法到三角视差法,再到造父变星测距法、星系光谱的红移、微波辐射背景、引力波等等,无不显示了人类探索宇宙的智慧。也正是随着科学理论的积累、观测精度的提高以及观测方法的革新,使得物理学和天文学不断地突破自我,开辟出崭新的宇宙世界。在理论、工具、技术的齐头并进下,人类对宇宙终于有了较为理性的认识,从各种观测的结果中,人类读出了早期宇宙更多的故事,并绘制出宇宙大爆炸的图景,原来宇宙起源于一场大爆炸,始终处于膨胀的状态,并且宇宙的寿命也是有限的;宇宙中不仅仅存在满天星辰,更有神秘的黑洞、暗能量和暗物质。更重要的是,由于“人择原理”的存在,我们对宇宙的认知也是受限的。随着观测的深入,不确定性也在不断增长:宇宙要么差点就是无限的,要么差点就是有限的。
纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。既然掌握了宇宙的奥秘,观测到了宇宙的前世今生,就势必要走出地球对未知世界进行验证。1865年法国科幻作家儒勒·加布里埃尔·凡尔纳的科幻小说《从地球到月球》,就设想出通过发射炮弹的方式飞往月球。掌握当代技术的我们,当然知道这是不可能的。苏联科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基提出的“火箭公式”,便成功的解决了飞出地球的理论问题。火箭公式告诉我们:如果想要造出速度更快的火箭,我们就需要携带更多的染料,并且使用更有效率的燃料。齐奥尔科夫斯基死后不久,随着二次世界大战的开始,火箭也从近似科幻的理论变成了现实。德国的V2火箭已经可以攻击300公里以外的目标了。二战结束后,美国和苏联都从德国俘虏了火箭专家,缴获了大批设备,开始了自己的火箭研发计划。1957年10月4日,苏联将第一个人造卫星送入了地球轨道。最终美国人阿姆斯特朗作为人类首次登上月球。从此之后,人类对宇宙的探索寄予了极大热情和投入,1965年加州理工大学的研究生盖瑞·弗兰多发现了一条通向太阳系外的航道。这条航道被称为“伟大航路”。“水手号”、“旅行者号”等等探测器作为人类肢体的延长,飞到宇宙深处,开始了更深层次的探索。
夜阑卧听风吹雨, 铁马冰河入梦来。当人类迈开走向宇宙的第一步后,前进的脚步绝不会终止。人类的眼光已经聚焦到移民其他星球上,试图成为一种在多个星球上生存的生物。火星自然是移民的首选星球。火星相比于其他星球,具有远古存在的海洋和湿润的大气等优势,更重要的是,“好奇号”火星车发现火星的土壤中有1.5%~3%的水。电影《火星救援》的上映,更给人类移民火星提供了更多的想象空间,特别是火星马铃薯的种植,为移居外星球提供了生存条件。1982年,一个名叫“协作者”的组织开始筹划在地球上建造一个大型的封闭基地,用以实验火星殖民的可靠性。美国前总统奥巴马在访谈中宣布,美国政府将致力于2030年将人类送上火星。稍早些时候,中国嫦娥计划的负责人欧阳志远院士宣布中国也将致力于火星探测。更先人一步的是美国私人公司SpaceX总裁、亿万富翁埃隆·马斯克在2016年9月宣布的火星探索计划,目标是在可见的未来使得100人移民火星。人类继续走向宇宙的美梦并不止步于移民,在飞行器具上,人类正幻想使用核动力、反物质推进器、曲速引擎等作为飞船动力,试图穿过黑洞,将探索的脚步延伸到宇宙的尽头。生命不息,梦想不止。
爱因斯坦曾经说过:科学是无止境的,它是一个永恒之迷。《漫步到宇宙尽头》,也正是拉开了探索未知世界的大幕,一切永恒也都会在人类的努力下一一揭晓。