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在距離地球數十億光年的地方,一張巨大的宇宙網悄然成型,歐洲南方天文臺的甚大望遠鏡捕獲了一條長達300萬光年的細絲,像一條蜿蜒的宇宙高速公路連接了兩個遙遠的星系。
這條細絲不是星系尾巴或氣體噴流,它是宇宙網的一部分,這個發現揭開了宇宙間隱秘通道的面紗。
這些隱秘通道對人類未來的星際旅行會有幫助嗎?人類為什么一直要對宇宙探索如此執著?
連接兩個星系(黃色恒星)的宇宙細絲內所包含的彌漫氣體(由黃到紫)
天橋還是宇宙高速公路?
我們這個宇宙是被暗物質、氣體以及星系構成的一張巨大的網,星系就是宇宙這張蛛網上的露珠,沿著細絲分布,細絲也是氣體流動的高速公路。
暗物質是科學家認為宇宙中最關鍵的物質,雖然我們的肉眼看不見,但他們卻占據了宇宙的85%,是宇宙的隱形骨架。
所以這些細絲表面上連接兩個星系,但實際上更像是宇宙間物質分布的主干道,宇宙誕生和歷史演化的奧秘都可以在這些細絲中找到答案,過去的宇宙學模型已經預測了宇宙網的存在,這是人類第一次如此清晰地直接觀測到它。
科學家們之前是通過細絲對遙遠天體光線吸收這種間接方法進行的0探測,因為這些細絲中的氣體極為稀薄,很難直接觀測到它們的真面目。
為了捕捉到這個宇宙巨物的影像,科學家們動用了上最先進的攝譜儀MUSE,即便如此還是展開了數百小時的深度觀測才最終將細絲的模樣帶入了人類視野。
對我們普通人來說,這些宇宙細絲或許只是一場視覺盛宴,但對科學家而言,這是一扇了解宇宙結構與演化的窗口。
通過研究這些細絲,科學家可以更好地理解暗物質和氣體的分布,甚至可以憑借這些細絲推測出未來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航嗎?
既然宇宙的構成是一種網,那人類可以這些網絡細絲為星際旅行提供便利嗎?
隨著人類科技的發展,星際旅行或許將在不遠的未來成為現實,假設有一天人類真的可以離開太陽系邁入深空,將會用什么技術去實現人類的星際夢呢?
最讓人期待的是反物質發動機,反物質跟我們日常所見到的物質不同,可以把它當做普通物質的鏡像,當物質和反物質相遇時會產生巨大的能量。
人類就可以利用這一特性裂變出極大的推力進行星際航行,從理論上來講,這將大大突破現有人類航天飛行的速度,讓我們在數十年內到達比鄰星。
但是反物質發動機現在有很多問題沒能得到解決,最大的難題就是如何大量生產反物質,現階段我們已經證實了反物質的存在,也在實驗室中制造出了反物質,但是數量極小,連點燃一根火柴都不夠。
儲存也是大問題,反物質的儲存條件是十分苛刻的,因為反物質跟現有世界的物理學定律是相悖的,所以跟任何物質相遇是都會湮滅,如果連安全存儲和運輸都做不到,自然也不可能運用到星際航行中。
所以很多科學家已經放棄了對反物質的研究,將希望和精力投入到現在已經有些眉目的可控核聚變上。
在人類現有的認知里,核聚變是最接近恒星能量的釋放過程,至少太陽的發光發熱是依靠的這種機制。
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力。
核聚變不僅能量巨大,而且相對清潔,幾乎沒有放射性廢物,所利用的核聚變燃料也不占空間,是現階段人類可以用于星際航行的最優動力選擇,不過現在可控核聚變依然還沒有到可以直接使用的階段。
但我相信在不久的未來,我國的可控核聚變就可以投入到商業領域,且不說星際航行能不能用的上,至少地球上的人類可以率先運用到近乎無限的能源。
人類為何要一直仰望星空?
隨著技術的發展,人類對未知星空的探索也正在變為現實,對比于宇宙的浩瀚無邊,人類不過是滄海一粟,可為什么人們自古以來都愿意仰望星空呢?有了現代技術之后,人類對深邃的宇宙更是產生了無限的執著,這到底是為什么呢?
其實人類科學進步的原動力來自于對未知世界的探索,好奇心是人類的天性,也是推動科學發現的關鍵因素。
宇宙學和天文學雖然聽起來距離普通人十分遙遠,但這兩個學科恰恰是幫助我們理解世界運行規律的基本學科。
研究宇宙不僅能揭示宇宙起源,更能幫助我們理解現有物理學定律的真實性,更能告訴我們在極端環境下物理學該如何運行。
宇宙中存在著大量的黑洞和中子星,在觀測完這些宇宙現象之后,科學家可以據此構建極端實驗室,制造極端環境幫助科學家們檢驗相對論和量子力學的極限。
這種基礎研究雖然看上去沒有什么意義,但卻會在不經意間給整個學科帶來科學突破,有時也能帶來顛覆性的技術變革。
上世紀60年代,美國為了登月就發展了一系列新技術,經過十幾年的發展之后,這些技術全部民用化。
現代醫學常用的透析技術和幾乎家家都有的無線吸塵器,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劃。
這種情況在我國也已經發生國相應案例,近年來我國在探月工程和火星探測項目中的突破也帶動了國產高精度傳感器和機器人技術的快速發展,其實人類每一次對太空的探索都在無形推動地面技術的提升,通過宇宙探索來促進人類民用科技的發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,隨著人類科技發展速度越來越快,對地球能源的消耗也會越來越大,雖然現在看起來地球能源在短時間內根本不可能被人類消耗殆盡。
但按照人類發展的速度和趨勢,這一天早早晚晚都會到來,但宇宙資源是無限的。
許多小行星上都有地球上十分稀缺的礦藏,如果我們能對這些資源進行有效開采,地球上關于資源爭奪的戰爭和沖突將大大減少。
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燃料。
當人類徹底掌握了可控核聚變時,月球上豐富的氦-3將成為未來清潔高效的能源來源,而且月球也有其他豐富的礦產資源和水冰,只要我們能夠將這些資源合理開發,在月球上建立人類探索太空的前進基地就將成為現實,《星際穿越》中那樣的太空家園也有可能被實現。
不過資源開發并不是說要無節制地掠奪宇宙財富,太空探索其實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,會發現這顆藍色星球是如此的孤獨和脆弱。
太空視角下可沒有國界和種族區分,人類其實是一個共同體,如此渺小的人類根本就不應該將矛盾和目光都放在彼此間的矛盾沖突上,只有經歷過太空探險,看過真正的宇宙之后才會格外珍惜地球現有的環境。
當我們向宇宙更深處邁進一步,對地球環境的理解和保護意識也在加深,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,人類文明就一直是孤獨的,雖然社會上一直在流傳地外文明的假說和傳言,但至今為止我們都沒發現任何確鑿的外星生命證據。
探索外星生命不光是為了滿足好奇心,更關乎到人類對生命本質的理解,如果我們在其他星球上發現了生命,很有可能會徹底改變對生命起源和演化的認知。
即便找不到外星智慧生命,探索之后也會加深我們對生命的理解。
不過以現有的人類科技而言,星際移民還是有點兒遠的,等到人類未來真正打開太空級別的大航海時代時,回望這些年我國為了探索月球所付出的努力,才會發現一切都是值得的。
結尾
仰望星空的人類從未停止過對宇宙的追問,從長達300萬光年的宇宙細絲到潛藏在每一個星系背后的黑洞與暗物質,宇宙的奧秘似乎無窮無盡。
但這些未知的領域就是我們探索宇宙的最佳原動力,無論是最新的技術進展還是那些關于宇宙本源的思考,都在驅動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平坦,人類在未來一定會遇到各種各樣的難題,但無論最終結果如何,答案對錯,每一次邁向太空的步伐,都會加深我們對自己和宇宙的進一步理解。
只有這樣人類才會一直不斷向前,或許在不遠的將來,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,到那時我們將真正開啟人類新的篇章。
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