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卡尔萨根是一位在科普和天文方面的大家,他是英语里亿亿万万的代名词,是美国人聊天最爱用的表情包主角。《三体》作者刘慈欣就曾经坦言萨根是他的偶像,在他的作品涉及宇宙的描述中,也多次提及卡尔萨根的宇宙观点。

卡尔萨根与旅行者号

1977年途牛旅游官网,单身狗,贷上钱8月和9月,旅行者1号和2号飞船分别开始了自己的旅程,它们各自携带了一张金质唱片,附着地球上的声音和图像。这两张唱片都出自卡尔萨根的手笔,是地球人向外太空发出的文明信号。曾有人说,在久远的将来,人类灭绝以后,这两张唱片也许会是人类留下的唯一印记。

这是可以在宇宙中泪与千年保存10亿年的唱片,收录了55种人类语言向外星生命发出的问候(来自中国的有4种)、90分钟的各国音乐录音(代表中国的是古琴名曲《高山流水》)、一部“地球之声”,以及118种表现地球与人类的照片。

除了星际唱片,旅行者1号还拍下了一张著名的照片“暗男生惩罚女生淡蓝点”,在这张距离地球64亿公里处拍摄的照片中,地球只是细如微尘的一个像素点。这张照片极大地撼动了人类对地球的认知,而提出拍摄这张照片的,正是卡尔萨根。在他之前,从不曾有人想过在宇宙深空中回望地球。

卡尔萨根的宇宙说

宇宙中的星系正急速互相远离,这些星系都是一个巨大无比的爆炸——“大爆炸”(啦哩啦哩电影网Big Bang)——发生后的遗迹。有些科学家相信,我们的宇宙只是很多个——可能无数个——中的一个。有些可以成长,之后再收缩崩塌,瞬间从生到死。有些则会无限膨胀。有些宇宙的物理条件正好,可以在膨胀后收缩崩塌,然后再开始膨胀,又再收缩崩塌,如是循环,从膨胀到收缩崩塌,轮回许多次。我们的宇宙自大爆炸中诞生至今,已经经过了大约150亿年。

其他的宇宙可能有着不同于我们的自然界物理法则和物质形态。在这些宇宙中,生命可能不存在,太阳和行星可能也不存在。当然,其他宇宙也有可能比我们现在的这个更奥妙、更广泛、更丰富。但如果这些宇宙真的存在,也许我们永远都无法探索它们的奥妙,更遑论要去拜访它们了。毕竟以现在的科技,单是要了解自己的宇宙,就已经让我们忙不过来了。

银河系 来源:视觉中国

我们的宇宙中有数千亿的星系,其中之一就是银河系。我们喜欢称之为“我们方天命的星系”,虽然我们根本不拥有它。银河系内有许多气体和宇宙尘,以及4000亿颗左右的星球。其中之一,处于这星系中的一个平凡旋涡臂上,就是我们的太阳,这也是离我们最近的区域恒星——就我们所知,太阳是一个既单调又不出色的普通星球,它绕着银河系中心旋转,周期为2亿5000万年。而银河系的中心是一些随从似的小世界。在这些小世界中,有行星、卫星、小行星和彗星。我们人类住在从太阳那头数过来第3个,小小的,我们称之为地球的行星上,而人类只是此星球上5000亿个历经演化和成长的生物物种中的一个。我们已经派出宇宙飞船探测过太阳系中的其他70个世界了。我们曾进入其中4个世界的大气,或者降落在其地表上。这4个世界分别是:月球、金星(Venus)、火星(Mars),及木星(Jupiter)。我们正在进行着一种神话似的工作。

星云假说被证实

木星及太阳系中其他行星的轨道都在同一平面上,好像它们是留声机唱片上或光盘的纹路一样我的女。为什么会如此?为什么轨道平面不互相倾斜?艾萨克牛顿(Isaac Newton),这位解释了重力如何使行星绕日旋转的大数学天才,也无法解释为什么这些轨道的平面几乎都完全重合,他因此断言,在太阳系创世之初,上帝一定是把所有的行星都放在了同一平面上旋转。

可是后世的一位数学家,皮埃尔西蒙拉普拉斯侯爵(Pierre Simon the Marquis de Laplace),以及后来极著名的哲学家伊曼努尔康德(Immanuel Kant)发现了就算没有上帝来协助,这些轨道也几乎都会在同一平面上的原因。出乎意料的是,他们应用的就是牛顿发现的物理原理。康德–拉普拉斯的简单假设如下:在星球之间,分布着一个呈现不规则形状,缓慢旋转的含尘云气。宇宙中有许多这类云气。如果它们的密度够高,则分布各处的含尘云气彼此间的重力吸引会大到抑制住其不规则运动,这时云气就会开始收缩。在收缩时,它的旋转就会加快,这和一位以冰刀尖旋转的花式溜冰女郎把伸出的手收回时,她的转速就会增加的道理一样。这急速的旋转不会阻止沿转轴收缩崩塌鬼三哥新浪博客的云气,可是会阻止位于旋转平面的气体的收缩。于是这个原本面貌毫无规则的云气,就会变成一个扁碟形的胃壳散物体。因此在这扁碟形物体上聚集的行星都会在同一平面中的轨道旋转——只用物理定律就够了,不必借助超自然的力量。

假设在行星形成前存在这种碟形云气是一回事,而要真正地观测到绕其他星球旋转的这种碟形杰理通的波浪理论云气又是另外一回事。在发现类似银河系的其他旋涡大山之恋星系后,康德以为这些就是他预言的行星前云气碟,因而声称“星云假说”(nebula hypothesis,nebula 是希腊文的云气)已被证实。但是,后来人们才知道这些旋涡星云其实是极远且布满践组词星球的星系,而不是星球和行星诞生的地方。

要找到真正绕星旋转的云气碟很不容易。要等到一个多世纪后,有了仪器之助(包括绕地球轨道的天文观测台),这个星云假说才真正地被证实。当我们观测类似太阳的年轻星球(和45亿年前的太阳相似)时,我们发现其中的一半左右都被以气体及尘埃所组成的“碟”包柔道耳围住。这不能算是绝对的证据,可是它给了我们一个强而有力的启示——像我们太阳这样的恒星,经常(还不能说是毫无emp002例外)会有伴星左右相随。这一发现扩大了银河星系中emp002有行星的星球数(预计在数十亿左右)。

可是,怎么去直接观测这些行星呢?这些行星距离我们极远,极远——最近的距离也几乎有100 万个天文单位——再说,在可见光中,行星发出的光是反射主星(恒星)的光,远比主星自身放出的光微弱。可是我们的科技是以大跃进的方式进步的。我们难道不能至少可以在邻近星球的附近找到像木星那样的大行星吗?如果无法在可见光中找到,那么是不是可以在红外线中找到?

寻找新天新地

谈起在类木行星上是否可能有生命的问题,我只能说和木星差不多——几乎不可能。可是,这些类木行星很可能有卫星,就像我们的木星有16枚卫星一样。这些卫星跟它的行星(例如室女70号主星的类木行星)一样,离主星很近,因此这些卫星的温度可能很温和。这些行星距离我们只有35到40光年,从星际间的距离来说,这是很近的了。至少可以幻想一下,有朝一日,我们会发射非常高速的宇宙飞船去拜访它们,送回的数据就由我们的后代去分析了。

同时,还有更多的其他技术正在出现。除了脉冲星的同步自转突变及量度星体波长变迁的多普勒效应外,我们还有地面的干涉仪,或者更好的太空干涉仪;能消除大气气流扰乱影像的地面大型望远镜;利用远处很重的天体引起的引力透镜原理的地面吕述国观测;极其精确的太空望远镜:它能观测到叶多多行星在主星前面走过时,因挡住极小部分星光而引起的极微小亮度变化。在此后的数年中,这些技术的发展,似乎都能达到可以实际应用的程度。所以,我们就可以期望未来将会出现一些很重要的探测结果。我们现在即将进入一个能在数千邻星之间巡弋穿梭的时代,我们将自由地探寻这些行星的伴星。在下个十年里,我们大概可以获得太阳系之外的上百行星系统的信息——也许,在这些外星的“太阳系”(指非太阳系的行星系)中,会出现几个小小的蓝色世界,它们拥有恩赐的海洋、氧气及大气,以及我们认为是奇迹的生命迹象。

书籍简介

这是一本写在二十多年前的“预言之书”,也是一本反映了当下现实困境的科普著作。卡尔•萨根在病床上完成了他最后的遗著,他用睿智的眼光审视了那些关乎21世纪人类命运的重大问题。从环境保护到堕胎权益,从限制核武器到太空探索,这些文笔优美又生动有趣的文章,既展现了宇宙的浩瀚无垠,又触凌念慈及人类心灵柔软的角落。本书的最后一章中,萨根极为罕见地在作品中流露老练的蕾切尔他作为一个普通人对生命日本男同志、爱、死亡与信仰的态度,勇敢地面对死亡,感谢生命给予我们短暂而又丰盛的机会。

作者简介

卡尔•萨根(Carl Sagan,1934—1996 ),美国天文学家,20世纪最著名的科普作家之一。他曾任美国康奈尔大学行星梦幻岛经典游戏站研究中心主任,被誉为“大众天文学家”和“公众科学家”。作为美国航空航天局的顾问,萨根参与了美国的空间计划,与同事一起设计了探索金星的“水手1号”项目。他对人类将无人航天器发送到太空起过重要的作用,在行星科学、生命起源、外星智能的探索方面也有诸多成就。在冷战时期,萨根建立气象模型说明全球范围内的核战争可能导致地球生态失衡,并提出了“核冬天”的假说。20世纪70年代起,他开始主持电视科学节目,出版了大量科普书籍,他主持的电视系列节目《宇宙》在全世界取得热烈反响,科普作品《伊甸园的飞龙》荣获普利策奖。

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