引力將一切牢牢的束縛在地球表面,讓我們感受到了前所未有的安全感,大氣為我們提供了用於呼吸的氧氣,磁場為我們阻擋了太陽風粒子的侵襲。地球就像一個專門為生命存在而設計的溫床,但是我們人類不滿足於這樣安逸的環境,我們想知道我們是誰?這一切又是怎麼來的?
要解決以上的問題,必須衝破引力的束縛,排除大氣對視野幹擾,方能看清外面的世界以及去往更遠的深空,尋找我們想要的答案。1957年第一顆人造衛星“斯普特尼克一號”在蘇聯發射升空,人類正式開啟了航天之路,到今天我們已經將宇航員送出了地球,甚至踏上了另外一顆星球,我們在地球之外還建立的可長期居住的空間站。我們的探測器遊遍了太陽系的每一顆行星,甚至已經飛出了太陽圈層,進入了星際空間。
當然人類的視野比探測器走的更加遙遠,我們看到了數百億光年之外的星系,看到了嬰兒時期的宇宙,看見了宇宙的深邃和浩瀚。不過我們現在所掌握的知識比我們的視野又更加的廣闊,我們知道了宇宙是怎麼誕生的,物質是怎麼來的,甚至我們明白了我們是誰。是宇宙的一粒塵埃、是恆星的子民。
在人類探索宇宙的過程中,每一次發現都會令我們驚嘆不已,其中我們發射出去的探測器和軌道望遠鏡也為我們返回了有史以來最壯觀和最有啟發性的宇宙圖像。接下來我將介紹來自NASA的5張照片,每一張照片都徹底的改變了我們對整個世界的看法。
1、哈勃“極深場”上圖中的照片就是哈勃“極深場”,裡麵包含了5000多個星系。之前我們認為在宇宙黑暗的天區裡,那裡看不到一絲的光線,應該沒有恆星也沒有星系。但哈勃望遠鏡正是選擇了這樣一個看似什麼都沒有的黑暗空間,進行了長達23天的曝光,收集其中可能的每一個光子。最後就獲得了上圖驚人的結果,哈勃所觀測的這片空間只佔了全天空的1/32,000,000,那麼根據粗略的估計宇宙中至少有2萬億個星系。正是哈勃的觀測讓我們知道了宇宙的規模和星系的數量之多超乎人類的想像。不僅如此,我們看到的越遠,看到的宇宙就越古老。因此這次觀測也讓我們看到了宇宙年齡只有4%時候的樣子,看到了大量早期星系的模樣,讓我們瞭解了星系進化的過程,如何從最初的結構“種子”逐漸演變成現今龐大的規模。這就是哈勃“極深場”給人類帶來的啟示!
2、阿波羅8號任務期間拍攝的“地出照片”以前我們總是從地球上看其他星球的東昇西落,這一次我們第一次看到了地球從月球邊緣緩緩升起的景象。這張照片來自於阿波羅8號任務期間,這次任務載有三名宇航員,主要認為是測是環繞月球飛行的能力,為登月做準備。宇航員比爾·安德斯在飛船運行至月球遠端時拍攝了這張照片。它讓人們第一次感受到了地球在黑暗的宇宙背景下顯得那麼的孤獨、渺小和脆弱。宇航員安德斯說:在美國進行阿波羅任務期間,有很多人反對將大量的資金精力投入到看不到任何效益的航天科學上,這張照片的公佈,在當時的美國引起了很大的反響,也更加堅定了NASA探索宇宙的信心。
3、WMAP衛星拍攝的宇宙“嬰兒照片”上個世紀我們開始建立整個宇宙的模型,我們提出了宇宙誕生的大爆炸理論,但是一時間沒有可靠的、令所有人信服的證據。微波的背景輻射(CMB)的發現證明了宇宙曾經處在一個體積很小、物質密度極大、溫度極高的狀態。裡麵包含了物質、反物質和輻射,經過宇宙的膨脹現在已經冷卻,歷史上遺留下來的光子已經處在了微波波段。CMB不僅證明了大爆炸理論的正確性,而且其中微小的溫度波動也為我們指出了宇宙物質的分佈幾乎處在均勻的狀態。而且也告訴我們宇宙的組成成分是暗物質、正常物質和暗能量的混合物。這一發現,改變了我們對宇宙的理解。
4、旅行者1號拍攝的“淡藍色斑點”旅行者1號是NASA1977年發射的一個外太陽系行星探測器,它還有一個姊妹探測器“旅行者2號”,目前這兩個探測器均已完成了對太陽系中外行星的拜訪任務。已經帶著人類的夢想飛向了深邃的星際空間。其中旅行者1號在完成了對木星及其衛星的探測以後就結束了最初設定的行星探測計畫,飛向了太陽系的邊緣。
但1990年2月14日,旅行者1號調轉鏡頭,給太陽系來了一張全家福。其中就包括這張著名的“淡藍色斑點”地球照片。如果我們說旅行者八號拍的地球照片是首次在外星球上看地球的樣子,那麼旅行者1號所拍攝的這張照片是我們人類以太陽系的視角看地球的樣子。僅僅過去了數十年,足以見得人類航天技術的突飛猛進,這張照片也更讓人類覺得地球的渺小與微不足道。因為在這張照片中,養育了數千億生命的地球大小,不到一個像素!
5、哈勃所拍攝的“創世支柱”這張照片是愛好天文的人都看到過的景象。我們知道恆星通過引力的作用誕生於宇宙空間、以及星系中無處不在的氣體雲中,而恆星又是宇宙光和熱,甚至是生命的來源。1995年,我們第一次利用哈勃望遠鏡拍攝了恆星這樣的形成區域——鷹狀星雲的內部,獲得來“創世支柱”的照片。從名字就可以看出來在這片氣體雲中正在形成新的年輕的恆星,但這也是一個“死亡之柱”,因為新的恆星誕生,總是要伴隨著原始恆星的死亡。直到這片區域的物質被燃燒殆盡,新恆星無法形成,所發出的強烈的輻射將剩餘的、稀薄的氣體雲吹散、蒸發。
在2015年發佈的更高分辨率“創世支柱”的照片中,我們已經看到著氣體雲的變化。據估計,再過個幾十萬到幾百萬年,這片氣體雲就會完全消失。這就是人類在1957年進入太空以來,所拍攝的最偉大的照片,每一張都為我們揭示了一個不一樣的宇宙,為我們解答了困擾人類的謎團。就在100年前,我們甚至不知道銀河系之外還存在著獨立的星系,我們甚至不知道太陽是怎樣發光發熱的,甚至不知道宇宙中的元素是怎麼來的?但是你看看今天,短短的一百年,人類展現出了驚人的智慧和創造力,以前困擾我們的問題都一一找到了答案。