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“星辰大海等着你”科普图文系列12—如果我们始终找不到外星文明, 为什么还要继续探索深空?
发布时间: 2022年4月21日

刘勇 

 

我是中国科学院国家空间科学中心的刘勇研究员。今天我给大家分享一个跟航天相关的话题。如果我们始终找不到外星文明,我们为什么还要探索深空?

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我很小的时候出生在江汉平原的一个农村,那个时候物质很贫乏,也没有什么书可以看。我们获取知识的来源是大人教给我们的。大人们教给我们说,月亮里头有月宫,月宫里头,还有美丽的嫦娥仙子,在八月十五那一天晚上,只要你对着天上的月亮喊出你的心愿,你的心愿就能够实现。这是一个中国版的圣诞老人的故事。每到了八月十五那一天,我都会很虔诚地向着天空大喊: 我要书,我要很多的书。那个时候没有书,也没有电脑,没有手机。书是我们获得知识的唯一的来源。隔壁小朋友——他的心愿很奇特,我要胡子,我要胡子做老爷爷,到现在我还想不明白老爷爷有啥好的,但是不管是我要书,还是他要胡子,我们两个的心愿都没有能够马上实现。

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我们也开始怀疑我们从大人的口中获得的一些知识是不是对的?我们怎样才能获得真正的知识?我们只有自己探索。比方有一天我看到书里讲地球是圆的,只要我们爬到一个高处,我们就能看到远处的风景。于是,我就进行了一些尝试,我爬到我们家的房屋的屋脊上,我很清楚地看到离我们家远处,或者说其实不太远的一个小镇上,我能很清楚地从房顶上看到小镇上的建筑,还有周围的田野,当时的场景带给我的震撼是非常巨大的。我终于成功地验证了一个学说,地球是圆的。我到现在还记得那种满足的感觉,是任何好吃的东西都无法带给我的。当然我也还记得,当时我妈妈从屋里走出来,看到我在房顶上的时候,她惊讶和十分恐惧的表情。说实话,那是一种让我觉得心痛的表情。探索能够带给我们知识;探索,也同样具有风险。这个故事跟我后来从事的航天活动有很多相通之处。同样,航天的主要目的是探索,同样,航天也具有相当大的风险,当人类刚开始航天之后,我们就从太空中换一个角度来看我们生活的地球。

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我们很清楚地看到地球是一颗蓝色的星球,它的表面布满大量的是海洋,正是这样一颗星球孕育了我们今天的人类。

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而当我们航行到更远的地方,我们从月球的附近拍摄地球,我们看到地球是一颗孤独的星球,我们只有一个地球,人类要想生存、繁衍,文明能够传承,我们必须学会保护我们的地球,这是我们唯一的选择。

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当我们从更远的地方,我们从几十亿公里以外回望地球。这张照片是旅行者一号拍到的,地球是太阳系中一个非常微小的蓝点。你很难想象,我们中的每一个人,你认识的每一个人都生活在这样一个小小的蓝点上,在这样一个小小的蓝点上,发生着许多可歌可泣、美丽动人的故事。而我们只是这其中的一份子。所以我们也会想:在灿烂的星空中有着许许多多像太阳那样的恒星,它的周围是不是也会有跟地球一样存在着生命繁衍的地方,上演着各种可歌可泣、美丽动人的故事?

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事实上,地球上有人类、有文明,需要满足一些非常苛刻的条件。我们今天来说苛刻,我们每天都生活在地球上,觉得它就是一个顺理成章的事情。事实上,如果要诞生生命,必须满足:适当的温度,液态水的环境,还要有环境不能变化太大,需要稳定。另外,我们还需要食物和水来供生命进行活动。生命离不开水,文明更加离不开水。我们所熟知的四大文明古国,埃及、巴比伦、古印度、还有我们大家熟悉的中华文明,全部诞生在河流的流域,大江大河的流域,而这些条件——我们在宇宙空间中所熟悉的那些星球,它们都具备吗?

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我们首先来看我们太阳系里的一些离我们比较近的邻居,金星是一个非常美丽的星球,它是天空中最亮的星星,因为它亮而且美丽,所以我们往往把它跟一些美丽的事物联系在一起。

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比方说在西方的神话传说中,它就是美丽的女神维纳斯。在东方的神话传说中,它是一个白胡子的老爷爷,也就是西游记中那一位爱管闲事的太白金星。但是如果我们用科学的眼光来看,金星再美丽,事实上的金星,它的环境,我们可以用两个字来形容:地狱一般的环境,金星表面有浓密的大气,大气中的主要成分是二氧化碳,二氧化碳是人们常说的一种叫温室效应气体,它就像一床厚厚的被子,裹着金星,所以金星表面的温度非常高,地球上的温度,夏天,地球表面的气温40度,那就是火炉一般的城市,金星表面的温度达到了400多度。这个温度,一些熔点比较低的金属都会被熔化掉,更不用说构成生命的有机体了。

这么高的温度,加上那么厚的大气层形成了高压——金星有一个不恰当的比方,就是一个超大型的高压锅。你怎么想象有任何形式的生命能够存在上面?事实上,前一段时间有一个报道说,金星上可能有生命,有一种物质叫磷化氢,在金星上被发现了,但是这个消息最近又有人指出,可能数据有一些问题。科学发现其实就是这样。我们探索,我们去证实,但是有的时候我们也会得出一些错误的结论,走一些弯路。

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回过头来我们再看另外一颗离地球同样比较近的火星,火星表面,事实上,人类在历史上曾经认为这些这些横七竖八的暗道,是运河。有运河,那一定有文明的存在,一定有火星人。甚至在一些科幻小说里头,我们还经常见到火星人大战人类,火星人攻占了地球,但事实上我们知道火星是一片荒漠,火星虽然相比较金星而言,它的环境稍微好一点,它的温度不会太高,它最高的温度也就到20度。到夜晚它的温度能够达到零下100多度,然后火星表面的大气层非常的稀薄,人上去是没法呼吸的,或者说普通的动物上去也是没法呼吸的。现在人们就怀疑在火星上可能存在一些原始生态的形态的生命,我们这种怀疑很大一部分也是因为我们发现:在亿万年前,火星很可能是一个跟地球一样的蓝色的星球,上面可能有着生命的起源。而现在如果火星上还存在生命的话,那就是当时诞生的生命中一些残存下来的。当然即使这样。火星上也不会有火星人。

火星没有火星人,金星也没有金星人。

在太阳系的这些紧邻中,如果我们逐一去看,水星离太阳太近,温度很热,其他的星球都离太阳非常的远,温度低,低到我们平时大家做饭用的天然气、甲烷也被冻成了液体,甚至固体。在这样的环境下,是很难有生命存在的,更不用说文明或者是高等级生物的存在。也有人怀疑,比方说这是木星的一颗卫星,它叫欧罗巴,它表面的外壳下面有着大量的地下水,形成了湖泊,又有人怀疑在湖泊里头,也可能有生命的存在。但我们说的生命的存在是指像细菌、像病毒一样的生命。现在大家应该对病毒这个概念比较熟悉了,那么小一点,它这段时间一直困扰着人类的,可能是困扰着人类的最大的问题。有可能存在的话就是像这种形态的生命,而不是像这种形态。

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在太阳系里头没有(生命存在),在太阳系之外有吗?

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我们看到,离太阳最近的恒星——比邻星。它离我们有多远?四光年。四是一个不大的数字,但是光年却是一个非常大的距离。光走一年的距离,如果我们乘坐的光速飞船到比邻星也需要四年。现在我们的飞船的速度还不能到光速的万分之一。也就是说如果我们要去比邻星,我们需要四万年以上,至少是需要四万年。

也有人会说技术可能进步,也许有一天我们能够做出光速的飞船,我想说的是可能在未来我们能够以光速来航行,但是即使这样,宇宙也实在是太庞大了,太遥远了。我们能够想象我们能够抵达一个恒星系统,可能要花上百年,上千年,我想以人类的寿命,以人类现在几十年的寿命周期,很难想象,我们能够真正地去找到一个外星人。

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所以我觉得是两个概念,一个是宇宙实在太大,另外一个是形成生命、发展出文明的条件实在是太苛刻。在地球这个环境,地球能够产生(生命)是一个很大的巧合。

现在问题来了,如果人类始终都无法突破技术的极限。如果人类始终都找不到外星文明,那么我们为什么还要探索深空呢?我想这里有这样几个原因,第一个原因,我们希望更好地了解地球和我们所处的太阳系,就像人们经常说的灵魂三问,你从哪里来?要到哪里去?你是谁?从哪里来?要到哪里去?我们也经常会问我们自己,地球以前是什么样的?生命是怎么起源的?而我们的将来又在哪里?这些问题的答案我们在地球上寻找,我们如果仅仅在地球上寻找,是很难得到一个完整的答案的,我们需要去深空,去探索那些在太阳系刚刚形成的时候,就已经存在那里的小天体,小石块,他们还是当初的模样,除了科学的探索,我们还知道我们需要保护我们的地球。

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6500万年前,有一颗个头相对比较大的小天体,撞击了地球,改变了地球的环境,导致了恐龙的灭绝。

设想一下,如果有一天,同样是在宇宙中,同样有一颗稍微大一点的小天体朝地球撞去,这不是危言耸听,因为我们知道只要是小个头的天体撞击地球的事,几乎每天都在发生。我们看到的流星,就是它们划过宇宙,划过大气层,留下的影子。幸运的是到目前为止,自从有了人类以来,我们还没有看到一个小天体或者说个头大一点的小天体撞向地球。将来会不会有?如果将来会有的话,我们该怎么办?我们一定要在它来之前就发现它,而且把它干掉。当然,我们不一定要把它干掉,我们可以发一个飞船上去,带一枚火箭,轻轻地推它一下,改变它的轨道,让它远离地球。

而这些技术我们只有通过探索,通过航天,通过探索深空,才能发展起来。探索深空,不仅能够保护地球,不仅能够让我们更好地认识地球,还能发展出一些很有用的技术。比方说卫星导航系统、卫星气象预报等等这样一些技术,这些技术每天在为我们服务,让我们的生活变得更加的便利,让我们的通讯、出行变得更加的快捷。

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所以我们要探索深空。当然,虽然我们可能无法找到外星人,因为外星人太遥远,因为宇宙实在太大,但最后我还是抱有一点希望,就像,如果跟航海相比,现在人类的航天技术也就是我们刚刚造出了独木舟,能够去近海的几个小岛上去逛一逛,还有大量的大片的岛屿,还有广阔的星辰大海,等着我们去开发,去探索。

我希望人类终究会有一天能够找到外星人。