平等性的世间

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望向宇宙的最深处

(2022-04-22 05:21:30) 下一个

韦伯太空望远镜顺利完成了一个又一个技术上的关卡,就在这两天,终于到了最后的一个微调阶段,马上就要开始正式工作了。做为人类历史上最昂贵的望远镜,它已经花费了上百亿美元;偏偏它又是工作寿命最短的一台望远镜,最多只能工作二十年。估计望远镜大家都玩过,单筒的,双筒的,军用的,主要的功能就是能看得远一些。我想如果说花上一百刀来个好一点的望远镜,大家想必还能接受,而上了一百亿刀,怎么说都有点过分了。那么,这个烧钱的东东,到底值不值呢?

在讲它之前,我们先来看看望远镜的历史。现存最早的关于望远镜的记录是荷兰的眼镜商汉斯·利普西在1608年提交的折射望远镜专利,这个发明随即就传遍了欧洲。伽利略在1609年根据这个原理做出自己的一架望远镜来观测天体,这就是著名的伽利略望远镜。从一开始的折射望远镜,后来又发展出了反射望远镜,这其中最有名的,是牛顿在1668年制造的了第一架实用的反射望远镜,牛顿反射望远镜。这之后又有了射电望远镜,以及当代的太空望远镜。当今世界上最有名的望远镜,当属哈勃太空望远镜。记得当年有一张哈勃望远镜拍摄的老鹰星云內孕育恒星的创生之柱,那叫一个壮观。

望远镜的出现,让我们人类的视野,从地球一下子迈向了太空。当年,伽利略用他的望远镜发现了木星的四颗卫星。而这其中的木卫二,欧罗巴,则是一颗有着广阔海洋的星球,并且有大概率孕育着生命,很可能会是我们将来向太空移民的第一站。当然,通过伽利略望远镜,他还发现了许多其它的重要天文现象,比如说土星光环、太阳黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象、以及银河是由无数恒星组成的。牛顿则凭借自己的反射望远镜发现了万有引力,为我们现在的宇宙观奠定了基础。而射电望远镜,虽然上个世纪才刚刚亮相,已经为科学做出了巨大贡献,比如说帮助我们证实了广义相对论。

而哈勃望远镜的意义就更是划时代的。哈勃太空望远镜证实了宇宙的加速膨胀,而且经过它所提供的观测资料,我们推测出宇宙的年龄是137亿年,这比以前的推算精度大大提高。由哈勃望远镜提供的高解析光谱和影像还明确证实了黑洞存在于星系核的假说,并使得星系的核心为黑洞的论断成为一种现在普遍和共同的认知。

韦伯望远镜的野心就更大了。首先,它是到目前为止人类所发射的最大的太空望远镜,由18块六边形镀金镜片拼接而成,口径达到了6.5米。相比之下,哈勃望远镜的口径是2.4米。显而易见的,望远镜的口径越大,一方面能够收集更多的光子,看到更暗弱的天体;另一方面能够增加分辨率,看清更多的细节。不仅如此,韦伯望远镜的主要工作波段在近红外和中红外光区,根据宇宙学红移的原理,相比较哈勃望远镜,它可以观测到更早期宇宙中的恒星和星系,能够加深我们对恒星和星系的形成以及演化的理解。

根据欧洲航天局的安东内拉·诺塔博士的描述,“韦伯的能力是建立在哈勃31年辉煌历史基础之上。”;“哈勃虽然只是一个主镜直径2.4米的相对较小的望远镜,但它已经将可观测宇宙的视点一直纵深到距大爆炸几亿年前。”;“韦伯的敏感度增加了100倍,它的视点纵深度将进一步向前,将能够看到大爆炸后第一批星系的样子。”

除了探知宇宙的起源,韦伯望远镜还有一项重要的使命,那就是寻找外星生命!得益于其大口径的红外观测能力,韦伯望远镜能够观察目前正在形成的恒星和行星系统的尘埃云内部结构,甚至还能直接检测系外行星的大气成分,探索外星生命存在的迹象。

自从去年圣诞节在法属圭亚那发射以来,我每天都会在NASA的网站,Where Is Webb? NASA/Webb,跟踪韦伯望远镜升空后的进程。这个网站对韦伯望远镜的主要工作环节和里程碑,有着极其详尽的描述和实时更新。大家可能都知道,韦伯望远镜有344个可能的故障点,任何一个故障点都有可能导致整个项目的失败。而现在,它已经闯过了这些重重难关,终于到了最后一步了。

韦伯望远镜的制造,发射,和运行,可以说是人类工程学上的历史性的突破。这个由美国宇航局,欧洲航天局和加拿大航天局共同合作了二十多年的的项目,加强了国际间的科学合作,它不仅仅是天文学的成功,也是社会学的成功,它使我们普通百姓也有可能获得最前沿的科学知识。它也承载了我们对宇宙的探知和渴望,代表了人类永无止境的好奇心。

确实,韦伯望远镜是个烧钱的项目。这些年,因为韦伯望远镜的项目占用了大部分的研究经费,NASA不得不砍掉了很多其他的科研项目,那可都是一些会对人类发展有着深远意义的项目。不过,相比俄罗斯入侵乌克兰的花费,韦伯望远镜可算是小巫见大巫了。毕竟大炮一响,黄金万两,韦伯望远镜的花费,可能只是这场侵略战争的百分之一。如果我们能把俄罗斯花在侵略战争上的钱,用来支持NASA那些被砍掉的项目,那不仅可以帮助我们在科学和认知上有全新的了解,还可以拯救那些无辜牺牲的生命。

唉,真是想起来就心痛。

(本文图片来自网络)

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阅读 ()评论 (48)
评论
平等性 回复 悄悄话 回复 'CBA7' 的评论 : 多谢多谢!
CBA7 回复 悄悄话 “它也承载了我们对宇宙的探知和渴望,代表了人类永无止境的好奇心”,同感,平兄放眼宇宙的好文!谢谢分享。
平等性 回复 悄悄话 回复 '菲儿天地' 的评论 : 菲儿过奖了!
菲儿天地 回复 悄悄话 回复 '林向田' 的评论 : +1

太厉害了!:)
平等性 回复 悄悄话 回复 '黑贝王妃' 的评论 : “俄罗斯穷的就剩导弹了” +1 :)
平等性 回复 悄悄话 回复 'mikecwu' 的评论 : 我去看了,写得非常好,多谢分享!
黑贝王妃 回复 悄悄话 可惜望远镜不能拐弯儿,要不然可以从墨尔本一直看到你们北美:)说得是,俄罗斯穷的就剩导弹了!
mikecwu 回复 悄悄话 我写了一篇中短篇科幻:火星基地,有兴趣的朋友去阅读,给我点评点评。
https://bbs.wenxuecity.com/fiction/
平等性 回复 悄悄话 回复 '云霞姐姐' 的评论 : 谢谢云霞!周末愉快
云霞姐姐 回复 悄悄话 赞平等兄好文,涨知识!望远镜,的确承载了人类对宇宙的好奇,期待有新的发现!
祝周末愉快!
平等性 回复 悄悄话 哈哈哈,这个问题一谈起来就大了。哪些是正义的战争?哪些是非正义的战争?该如何分配社会资源和国家财政?留着以后慢慢探讨吧 :)

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'武胜' 的评论 :
写的不错,和平发展的价值观也很有同感。就有一点点拗:俄罗斯侵乌战争的钱省下来怎么会给NASA呢?应该是伊拉克和阿富汗战争的钱吧。
平等性 回复 悄悄话 回复 'XQQ' 的评论 : 谢谢您的留言,周末愉快!
平等性 回复 悄悄话 回复 '侃-侃' 的评论 : “究竟人类作为一个整体存在的意义在于何处?是各群体间以多吃多占资源为目的直到全体消亡为止?还是不断探索外部宇宙世界和内在意识的真相?前者在对应的时空刻度上,跟蚂蚁狼群也没有什么区别。后者可能就如科学大师牛顿、爱因斯坦等等最终试图寻找“上帝”。对“唯物”者们,吃喝玩乐风光一世就是最高愿望。对寻找一点“精神”的人们,显然有不同的追求。”

我觉得网友讲得非常好,这问题提的也很深刻。我自己的看法是,满足自身的物质需求和努力寻找终极真理是我们人类在不同层面的追求,而且这两种追求之间也不是完全对立的。对这其中任何一个方面的极致都会造成不平衡,比如说极端的利己主义,和原教旨主义。
武胜 回复 悄悄话 写的不错,和平发展的价值观也很有同感。就有一点点拗:俄罗斯侵乌战争的钱省下来怎么会给NASA呢?应该是伊拉克和阿富汗战争的钱吧。
XQQ 回复 悄悄话 谢谢关于望远镜的科普,虽然有些东西不大懂。侃-侃和mikecwu的讨论也很耐人寻味。
侃-侃 回复 悄悄话 回复 '平等性' 的评论 :

是的。认识到人的局限性,因而在“罪性”和“人性/神性”之间挣扎,这是传统西方文化的特征。完全缩退到原始的好死不如赖活、世间唯有名利二字,这是墙国草的生存之道,近代以来过犹不及。某些而背“井”离乡的墙外人也是念念不忘这一套。

究竟人类作为一个整体存在的意义在于何处?是各群体间以多吃多占资源为目的直到全体消亡为止?还是不断探索外部宇宙世界和内在意识的真相?前者在对应的时空刻度上,跟蚂蚁狼群也没有什么区别。后者可能就如科学大师牛顿、爱因斯坦等等最终试图寻找“上帝”。对“唯物”者们,吃喝玩乐风光一世就是最高愿望。对寻找一点“精神”的人们,显然有不同的追求。
平等性 回复 悄悄话 回复 '姗姗d来迟' 的评论 : 谢谢姗姗妹妹,祝一切安好!
姗姗d来迟 回复 悄悄话 谢谢分享!很好的科普文章,很有趣味。韦伯望远镜真烧钱…
平等性 回复 悄悄话 回复 '侃-侃' 的评论 : 说得好!我觉得《三体》的思想,就是我们很多国人在文革中形成的,人人自危,绝不出头的保命哲学。这种思想,和开拓性的冒险精神,是截然相反的。
平等性 回复 悄悄话 回复 '海风随意吹' 的评论 : 是啊,少造一架军用飞机,就是好几千万,少造一辆坦克,就是好几百万,而被击沉的莫斯科号,更是好几亿。而真正用在科研上的资金,真是微不足道,可惜啊!
侃-侃 回复 悄悄话 mikecwu 发表评论于 2022-04-22 15:18:05
“三体”的构思其实还是停留在两百年前殖民主义外出侵略的时代。这种担心根本没用必要。

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深以为然。
从宇宙的空间和时间角度看来,已经能够进行恒星间旅行甚至星系间跨越的先进文明,没有任何必要去覆灭一个远远落后于自己水平的落后文明。因为如果本文明注定灭亡的话,也基本不可能是因为这个落后文明赶超自己的结果,而更可能是自身的堕落和败坏。打个比方,美国根本就没有任何必要去征服或者覆灭某个加勒比海岛国来防止自己的没落。

而若是相隔几十几百光年的先进文明之间能够相遇的话,那么必定具备确保相互摧毁的能力。因此也不会愿意相互厮杀。

“三体”宣扬的黑暗森林理论,倒是比较适合野蛮半文明的口味,就像普京的俄罗斯。
海风随意吹 回复 悄悄话 佩服那些探讨外星生命的科学家。有一次去申请经费,遇到一位头脑清楚的官员,少造一架军用飞机,一个学校一年的经费就出来了。谢谢平等兄好文。
平等性 回复 悄悄话 回复 '山韭菜' 的评论 : 是的,我们的科技和文明,都是建立在一个又一个非凡的创造和突破之上的,来之不易呀。所以我非常反感像普京这样动辄要毁灭世界的家伙。
平等性 回复 悄悄话 回复 'Holly99' 的评论 : 谢谢网友的留言!祝周末愉快
平等性 回复 悄悄话 回复 'mikecwu' 的评论 : 说得好!我和吴兄的想法类似。我也觉得不同文明之间的需求是完全不同的,就好像我们不会对蚂蚁的社会赶尽杀绝,更不会担心它们会在将来毁灭我们的世界。
山韭菜 回复 悄悄话 感谢平兄的详细科普!没想到天文望远镜,还有这么多的的故事!普京就是反人类,如果用这些钱做科研,全人类都可以受益!
Holly99 回复 悄悄话 Very informative! Thanks for sharing!
mikecwu 回复 悄悄话 无法弄:如果有高级文明,首先文明越高级,攻击和消灭其他生命的可能性就越小。人类现在都是在保护自然界的动物,如果发现一个以前没有看到的小岛,会尽力不去打扰,而是远远地观察,不去影响它们的生活。这些小岛屿上的水或者木头资源,对我们人类来说微不足道,而他们原始的生活方式则是更有价值的研究项目。

外星文明,如果有能力到达地球,那么根本不需要消灭人类来获取任何资源。地球上的有限资源对他们来说是微不足道的。陨石,彗星等上面的矿产,水资源等等远远超过地球。这好比说大洋上的一个岛屿土人担心当代文明人会过来用枪炮打他们,因为这些文明人要抢他们的食物一样。

“三体”的构思其实还是停留在两百年前殖民主义外出侵略的时代。这种担心根本没用必要。
平等性 回复 悄悄话 回复 '无法弄' 的评论 : 哈哈哈,弄弄估计是看《三体》看得很有心得。其实,我觉得文明的境界和武力倾向是成反比的。祝周末愉快!
平等性 回复 悄悄话 回复 'mikecwu' 的评论 : 吴兄说得很有道理!大家合作,一起开发宇宙间那无尽的资源,的确比相互残杀,刀兵相见要高明得多了。
无法弄 回复 悄悄话 最近米国和中国向外空发送人类信息,这有点危险,毕竟不了解那些生命,如果有坏生命借机寻到地球,那人类就完蛋了。能到地球的都是比人类强大的,要是坏,能与你共存?引狼入室啊
mikecwu 回复 悄悄话 探索和开发外太空是消灭战争的唯一方式。战争的目的是争夺地球有限的资源,而外太空资源无限,但开发需要人类各个国家一起合作才行。所以战争的结果是两败俱伤,赢者获得一点点有限的资源;开发外太空是大家合作愉快,成了好朋友,然后资源无限,大家都非常富有。

人类原始部落靠天吃饭,因此要和邻近的部落打斗争夺水资源和土地等;人类文明后发现一起合作,联合起来挖渠引水,分工一起耕作田地可以大大提高食品的来源,因此走向文明合作的社会。今天是需要从思想上走出地球这个小部落的时候了。
平等性 回复 悄悄话 回复 '西岸-影' 的评论 : 我同意西岸兄关于好奇心的描述。我觉得这和私心相似,既有负面的作用,同时也是我们不断进步和前进的动力。

但是,我不完全同意您关于战争的“不在于花了多少钱,而在于谁因此而获得钱。”的看法。的确,战争是政治的延续,但是,战争到底还是有正义和非正义的区别的。而且,如果花费了百倍的投入,最后只有一倍的利益可以获取,智者不为也。
平等性 回复 悄悄话 回复 '梅华书香' 的评论 : 多谢梅华姐!周末愉快
西岸-影 回复 悄悄话 关于战争,这事情上有个概念,不在于花了多少钱,而在于谁因此而获得钱。
人类社会如今就是那么点财富,是有限的,永远达不到马克思预测的物质极大丰富的地步。
而人类的贪婪是无限的,这是现代心理学发展的最大发现,也是宣布共产主义不可能实现的理论基础。
这就形成矛盾,那么就必然出现有限的财富如何满足无限的贪婪的矛盾,也就是分配问题,这是政治。
而战争是政治的延续,这就是战争存在的意义,和不可能灭绝的原因。
不过对望远镜的介绍很有趣。家里有天文望远镜,中秋请客的时候让人们看月亮是个节目,一般孩子们都喜欢,第一次看到那种环形山还是很震撼的,好奇心人们都有。
从哲学角度讲,好奇心是人类发展科学的动力,但也是人类产生无限贪婪心态的基础。

梅华书香 回复 悄悄话 好文分享了,祝周末愉快哦!!
平等性 回复 悄悄话 回复 'laopika' 的评论 : 皮卡兄周末愉快!
平等性 回复 悄悄话 回复 'ahniu' 的评论 : 谢谢您的留言!周末愉快
laopika 回复 悄悄话 非常赞同这句话“如果我们能把俄罗斯花在侵略战争上的钱,用来支持NASA那些被砍掉的项目”,可惜愿望仅仅是愿望。
ahniu 回复 悄悄话 good。 thx.
平等性 回复 悄悄话 回复 '歲月沈香' 的评论 : 是啊,战争花的那些钱不仅没有让人类有丝毫的受益,还残害了无数生灵,仅仅就是满足了独裁者的ego。
平等性 回复 悄悄话 回复 '花似鹿葱' 的评论 : 花姐过奖! 知识就是姿势 :)
平等性 回复 悄悄话 回复 '混迹花草中的灰蘑菇' 的评论 : 看星星可是很有趣的哦,看到牛郎织女没有? :)
平等性 回复 悄悄话 回复 '林向田' 的评论 : 林兄过奖,祝周末愉快!
歲月沈香 回复 悄悄话 说得也是,战争花的那些钱太无意义了,拿来发展科技该多好。谢谢平等性的高级科普!
花似鹿葱 回复 悄悄话 涨姿势!
混迹花草中的灰蘑菇 回复 悄悄话 谢谢平等兄科普,我刚刚开始给我自己投资看星星呢,学习了
林向田 回复 悄悄话 平兄厉害,全是高科技。
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