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在距离地球数十亿光年的地方,一张巨大的宇宙网悄然成型,欧洲南方天文台的甚大望远镜捕获了一条长达300万光年的细丝,像一条蜿蜒的宇宙高速公路连接了两个遥远的星系。
这条细丝不是星系尾巴或气体喷流,它是宇宙网的一部分,这个发现揭开了宇宙间隐秘通道的面纱。
这些隐秘通道对人类未来的星际旅行会有帮助吗?人类为什么一直要对宇宙探索如此执着?
连接两个星系(黄色恒星)的宇宙细丝内所包含的弥漫气体(由黄到紫)
天桥还是宇宙高速公路?
我们这个宇宙是被暗物质、气体以及星系构成的一张巨大的网,星系就是宇宙这张蛛网上的露珠,沿着细丝分布,细丝也是气体流动的高速公路。
暗物质是科学家认为宇宙中最关键的物质,虽然我们的肉眼看不见,但他们却占据了宇宙的85%,是宇宙的隐形骨架。
所以这些细丝表面上连接两个星系,但实际上更像是宇宙间物质分布的主干道,宇宙诞生和历史演化的奥秘都可以在这些细丝中找到答案,过去的宇宙学模型已经预测了宇宙网的存在,这是人类第一次如此清晰地直接观测到它。
科学家们之前是通过细丝对遥远天体光线吸收这种间接方法进行的0探测,因为这些细丝中的气体极为稀薄,很难直接观测到它们的真面目。
为了捕捉到这个宇宙巨物的影像,科学家们动用了上最先进的摄谱仪MUSE,即便如此还是展开了数百小时的深度观测才最终将细丝的模样带入了人类视野。
对我们普通人来说,这些宇宙细丝或许只是一场视觉盛宴,但对科学家而言,这是一扇了解宇宙结构与演化的窗口。
通过研究这些细丝,科学家可以更好地理解暗物质和气体的分布,甚至可以凭借这些细丝推测出未来星系形成演化的方向。
宇宙高速公路能为人类的星际旅行导航吗?
既然宇宙的构成是一种网,那人类可以这些网络细丝为星际旅行提供便利吗?
随着人类科技的发展,星际旅行或许将在不远的未来成为现实,假设有一天人类真的可以离开太阳系迈入深空,将会用什么技术去实现人类的星际梦呢?
最让人期待的是反物质发动机,反物质跟我们日常所见到的物质不同,可以把它当做普通物质的镜像,当物质和反物质相遇时会产生巨大的能量。
人类就可以利用这一特性裂变出极大的推力进行星际航行,从理论上来讲,这将大大突破现有人类航天飞行的速度,让我们在数十年内到达比邻星。
但是反物质发动机现在有很多问题没能得到解决,最大的难题就是如何大量生产反物质,现阶段我们已经证实了反物质的存在,也在实验室中制造出了反物质,但是数量极小,连点燃一根火柴都不够。
储存也是大问题,反物质的储存条件是十分苛刻的,因为反物质跟现有世界的物理学定律是相悖的,所以跟任何物质相遇是都会湮灭,如果连安全存储和运输都做不到,自然也不可能运用到星际航行中。
所以很多科学家已经放弃了对反物质的研究,将希望和精力投入到现在已经有些眉目的可控核聚变上。
在人类现有的认知里,核聚变是最接近恒星能量的释放过程,至少太阳的发光发热是依靠的这种机制。
只要人类能够突破可控核聚变,就可以在太空中为飞船提供持久的动力。
核聚变不仅能量巨大,而且相对清洁,几乎没有放射性废物,所利用的核聚变燃料也不占空间,是现阶段人类可以用于星际航行的最优动力选择,不过现在可控核聚变依然还没有到可以直接使用的阶段。
但我相信在不久的未来,我国的可控核聚变就可以投入到商业领域,且不说星际航行能不能用的上,至少地球上的人类可以率先运用到近乎无限的能源。
人类为何要一直仰望星空?
随着技术的发展,人类对未知星空的探索也正在变为现实,对比于宇宙的浩瀚无边,人类不过是沧海一粟,可为什么人们自古以来都愿意仰望星空呢?有了现代技术之后,人类对深邃的宇宙更是产生了无限的执着,这到底是为什么呢?
其实人类科学进步的原动力来自于对未知世界的探索,好奇心是人类的天性,也是推动科学发现的关键因素。
宇宙学和天文学虽然听起来距离普通人十分遥远,但这两个学科恰恰是帮助我们理解世界运行规律的基本学科。
研究宇宙不仅能揭示宇宙起源,更能帮助我们理解现有物理学定律的真实性,更能告诉我们在极端环境下物理学该如何运行。
宇宙中存在着大量的黑洞和中子星,在观测完这些宇宙现象之后,科学家可以据此构建极端实验室,制造极端环境帮助科学家们检验相对论和量子力学的极限。
这种基础研究虽然看上去没有什么意义,但却会在不经意间给整个学科带来科学突破,有时也能带来颠覆性的技术变革。
上世纪60年代,美国为了登月就发展了一系列新技术,经过十几年的发展之后,这些技术全部民用化。
现代医学常用的透析技术和几乎家家都有的无线吸尘器,都能看到太空探索的影子,他们最初的雏形都是院子登月计划。
这种情况在我国也已经发生国相应案例,近年来我国在探月工程和火星探测项目中的突破也带动了国产高精度传感器和机器人技术的快速发展,其实人类每一次对太空的探索都在无形推动地面技术的提升,通过宇宙探索来促进人类民用科技的发展或许才是宇宙探索的意义。
而且宇宙中的资源潜力十分巨大,随着人类科技发展速度越来越快,对地球能源的消耗也会越来越大,虽然现在看起来地球能源在短时间内根本不可能被人类消耗殆尽。
但按照人类发展的速度和趋势,这一天早早晚晚都会到来,但宇宙资源是无限的。
许多小行星上都有地球上十分稀缺的矿藏,如果我们能对这些资源进行有效开采,地球上关于资源争夺的战争和冲突将大大减少。
人类探索月球就抱着这样的心思,月球表面含有丰富的氦-3,这是地球上非常稀有的核聚变燃料。
当人类彻底掌握了可控核聚变时,月球上丰富的氦-3将成为未来清洁高效的能源来源,而且月球也有其他丰富的矿产资源和水冰,只要我们能够将这些资源合理开发,在月球上建立人类探索太空的前进基地就将成为现实,《星际穿越》中那样的太空家园也有可能被实现。
不过资源开发并不是说要无节制地掠夺宇宙财富,太空探索其实可以帮助我们更好地反思自己的地球家园,从太空看地球时,会发现这颗蓝色星球是如此的孤独和脆弱。
太空视角下可没有国界和种族区分,人类其实是一个共同体,如此渺小的人类根本就不应该将矛盾和目光都放在彼此间的矛盾冲突上,只有经历过太空探险,看过真正的宇宙之后才会格外珍惜地球现有的环境。
当我们向宇宙更深处迈进一步,对地球环境的理解和保护意识也在加深,这不光是获取外部资源的反哺,更是精神上的提升。
而且探索宇宙还可以告诉我们外星人是否真的存在,自从有历史记载以来,人类文明就一直是孤独的,虽然社会上一直在流传地外文明的假说和传言,但至今为止我们都没发现任何确凿的外星生命证据。
探索外星生命不光是为了满足好奇心,更关乎到人类对生命本质的理解,如果我们在其他星球上发现了生命,很有可能会彻底改变对生命起源和演化的认知。
即便找不到外星智慧生命,探索之后也会加深我们对生命的理解。
不过以现有的人类科技而言,星际移民还是有点儿远的,等到人类未来真正打开太空级别的大航海时代时,回望这些年我国为了探索月球所付出的努力,才会发现一切都是值得的。
结尾
仰望星空的人类从未停止过对宇宙的追问,从长达300万光年的宇宙细丝到潜藏在每一个星系背后的黑洞与暗物质,宇宙的奥秘似乎无穷无尽。
但这些未知的领域就是我们探索宇宙的最佳原动力,无论是最新的技术进展还是那些关于宇宙本源的思考,都在驱动着我们一步步走向宇宙的更深处。
探索宇宙的道路注定不会平坦,人类在未来一定会遇到各种各样的难题,但无论最终结果如何,答案对错,每一次迈向太空的步伐,都会加深我们对自己和宇宙的进一步理解。
只有这样人类才会一直不断向前,或许在不远的将来,人类就真的可以穿梭于星际之间,成为真真正正的宇宙公民,到那时我们将真正开启人类新的篇章。
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