在茫茫的宇宙中,誕生一個文明很難,一萬個太陽系,也未必能誕生一個文明。
但是這代表文明在宇宙中很稀少麼?
不,恰恰相反,宇宙中的文明多如沙礫。
原因只有一個,那就是因為宇宙中的星系實在是太多了。
僅僅銀河系,就有上千億個恆星,每個恆星至少有一個行星在圍繞。
哪怕一億個恆星系才能誕生1個宇宙文明,那這樣的文明在銀河系中也至少有1000個。
而銀河系這樣的龐然大物,要足足十萬個,才能組成一個超星系團。
超星系團就是宇宙的邊界麼?
不,僅僅在人類的可觀測範圍之內,這樣的超星系團,在宇宙中有數億個。
而人類的觀測最大範圍之外,到底有多少個超星系團,那就不知道了。
宇宙中到底會有多少文明,你自己算一算。
那為什麼我們沒有見過外星文明呢?
因為人類的科技太弱小了,弱小到我們連太陽系的邊界都還沒有能力去探索。
指望這樣的人類科技去發現外星人,不亞於指望一個只會製造獨木舟的原始人跨越大西洋去發現美洲大陸。
宇宙中誕生的絕大部分文明,都會被鎖死在母星之上,直到星球凋亡的那一天。
那極少數發展出星際旅行技術的幸運兒,會飛速擴張,佔據99%的宇宙資源。
現在我們沒有看到他們,很大的原因可能就是宇宙太大了,他們還沒來得及飛過來,僅僅佔滿一個銀河系,都不知道要花多少億年。
飛躍星系之間鴻溝的技術跨度,可能不亞於跨越大西洋和飛出太陽系之間的技術代差。
而類似銀河系這樣的龐大星系,在宇宙中比沙子還多。
我們不知道目前的宇宙中,有多少文明已經開始了星際航行,但我知道,如果這樣的宇宙飛船到了地球,他們看待我們,就好像我們看待澳洲袋鼠是一樣的,技術的代差太大了。
我們不能指望救世主,自身科技的強大,才是人類通向未來的保護神。
在未來面前,在科學麵前,我們要有飛躍的勇氣和衝動,我們要始終保持對科學的好奇心。
人類的科技不是一蹴而就的,而是一點一滴積累的,正是科技的薪火相傳,才讓人類從矇昧時期,步入了今天的文明。
少年強則國家強,少年興則科技興。
還有幾十億年,銀河系就會和仙女座星系相撞,導致無數恆星執行軌跡紊亂,像檯球一樣互相亂撞。
而地球這顆行星可能發生的生態鉅變,會導致人類可能還熬不到那個時候就無法再生存下去了。
如果到那時人類還未能發明出太空旅行技術,那人類就會消失在宇宙的歷史中,就好像從來沒有出現過一樣。
人類目前的技術,和真正的星際文明相差太遠,我們還需要無數代人的努力,才能讓人類走向太空。
青少年,是人類知識傳遞的核心所在,把科學傳遞給青少年,讓他們養成科學探索的興趣,形成尊重知識、崇尚創新的氛圍,才是人類文明真正的希望所在。
中國科協發起過“科普大篷車”運動,至今已開展活動22.9萬次,為青少年的科普教育做出過巨大的貢獻。
去年9月,騰訊青少年科學小會就與“科普大篷車”達成合作,推出大量的科普視訊、文章等隨車隊深入偏遠山區,並搭建“星空電影院”立體沉浸式放映科普短片,帶去一個“流動版”的科學小會,服務全國的青少年。
2020年,“科普大篷車”將覆蓋全國32個省,每年服務青少年人數將達到1600萬。
科學的普及,需要社會多方面的合力,很幸運的是,中國有很多民間力量,在不斷的推動這件事情,確保中國科技火種的傳遞。
好奇心,才是文明的原動力。
2019年,騰訊青少年科學小會曾聯合著名學術期刊《science》,推出科學看點榜單投票活動,由120萬青少年網路票選出他們最想看的科學話題。
最後勝出的榜單是下面這個。
大家最想看的,就是黑洞。
在2020年1月12日,騰訊聯合清華大學舉辦了“2020青少年科學小會”,邀請了對應4大基礎科學領域的8位知名科學家、科普學者,以“飛躍史瓦西半徑”為主題,推動青少年科普為目的,介紹人類目前探索宇宙奧祕的最新成就。
參會的科學家,都堪稱科技精英。
1.中國探月工程首席科學家,歐陽自遠
2.清華生命科學學院掌門人,王巨集偉
3.全球首張黑洞照片拍攝團隊主要負責人,科學家Avery Broderick
4.中國科學院國家天文臺副臺長,目前為止品質最大的恆星級黑洞LB-1的發現者, 劉繼峰
5.英國皇家化學學會會士,中國重點實驗室特聘教授,熱愛青少年科普,被國人稱之為“化學爺爺”的David博士
6.世界文明“搞笑”諾貝爾獎的創始人,Marc Abraham
7.世界著名學術期刊《science》主編,Tim Appenzeller
8.師從圖靈獎得主姚期智,騰訊量子實驗室負責人張勝譽
把這些科技大咖聚在一起很難,但聚在一起的講座卻很精彩。
科學的進步來自於好奇,而最能吸引人類好奇心的,就是茫茫的宇宙。
雖然人類相對於宇宙很渺小,但我們依然是宇宙之靈的一員,只要孜孜不倦的探索宇宙,我們未必不會立於宇宙之顛。
史瓦西半徑,是德國科學家卡爾·史瓦西在愛因斯坦“ 廣義相對論”的基礎上得出的結論。
當恆星發生坍縮,收縮至史瓦西半徑之內時,其引力將大到連光都逃不出去,最終變成黑洞。
人類的科技要發達到什麼程度,才能飛躍史瓦西半徑?
這是一個期許,期待人類能有美好的未來。
1.人類首張黑洞照片
自施瓦西半徑提出以來,黑洞一直是人類的猜想,很多人並不承認黑洞的存在,一直到2019年,人類才終於拍攝到了黑洞的第一張圖片。
這張黑洞圖片,是“事件視界望遠鏡”專案組拍攝的,該組織由十多國科學家組成,目標是觀測超大品質黑洞。
所謂事件視界,就是黑洞的可見範圍,在這個視界的表面,連光都無法逃離,如果你進入這個視界內,那你就被這個世界徹底遮蔽了,在視界內發生的一切事件,這個宇宙都不會有任何人能看見,也沒辦法以任何手段感知到。
但是我們知道,每一個星系的中央,都必定會有一個超大品質黑洞,整個星系在這顆黑洞的引力下運轉,銀河系的中央,就有這麼一顆巨型黑洞,約400萬倍太陽品質。
在科學小會上,“事件視界望遠鏡”專案組的負責人Avery給我們來帶了黑洞拍攝背後的故事。
黑洞的拍攝很難,因為它完全看不到,一個純黑的空間在漆黑一片的宇宙裡,是幾乎不可能被發現的。
我們沒辦法直接觀測黑洞,但我們有其他辦法來間接觀測。
有些黑洞的周圍,活躍著大量氣體和塵埃,它們圍繞黑洞進行高速執行,被加熱到了幾十億度,發射大量的輻射,其中有些無線波段,是可以被地球觀測到的!
由於視線阻擋的問題,我們沒辦法觀測銀河系中心的巨型黑洞,但有些黑洞可以。
利用四大洲八個觀測點,經過10年的觀測,通過對大量資料的彙總,人類終於拍攝到了室女A星系(M87)中心黑洞的具體圖片,其品質達到了67億倍太陽品質,距離我們約5350萬光年。
M87黑洞,並不是宇宙中最大的黑洞,甚至不是人類發現的最大黑洞,選它,只是因為它最易拍攝。
2.中國發現遠超理論上限的恆星級黑洞
對黑洞的研究,並不止是外國人的專利。
中國的劉繼峰,使用中國自主研製的郭守敬望遠鏡(LAMOST),在2019發現了目前為止最大品質的恆星級黑洞。
他通過對開普勒一個天區(K2-0)中的3000多個天體進行兩年的監測,發現了一顆B型星的執行軌跡非常異常。
經過計算,確認這顆B型星周圍一定有一個黑洞,約為60~80個太陽品質,被命名為LB-1。
這是在恆星系內發現的最大黑洞,重新整理了人類對於恆星級黑洞品質上限的認知,以目前的模型,小小的恆星系內不應該存在這麼大品質的黑洞,LB-1的品質遠超理論上限。
這個發現,迫使人類的天文學家,開始改寫恆星際品質黑洞的形成模型,並讓劉繼峰獲得了2019年“科學探索獎”。
除了黑洞之外,中國還在對太空的探索上走出了堅實的一步。
3.中國未來十年的太空探索計劃
中科院院士、“嫦娥工程”首席科學家歐陽自遠向我們介紹了中國巨集偉的太空探索計劃。
長征五號火箭,2020年底,會繼續發射,前往月球進行取樣返還,為載人登月做技術準備。
而在2020年的中旬,中國的火星探測器將會按計劃準時發射,因為去火星不是想去就去的,因為地球和火星的距離在不斷的變動,合適的發射視窗,每26個月才會出現一次,今年六七月份不去,那就得2年零2個月後才能去了,所以中國人必須把握好這個視窗。
在未來的10年裡,中國有龐大的太空探索計劃,不僅要探索火星和木星,還要探索太陽系的小行星帶及小王星的柯伊伯帶。
這是一個巨集偉的計劃,希望一定可以成功,為中國加油!
4.世界最大的冷凍電鏡研究中心
除了在宇宙空間方面的技術突破外,這些年,中國在冷凍電鏡領域的成就也無人能敵。
冷凍電鏡,是榮獲2017年諾貝爾獎的偉大技術發明。它讓人類的觀測技術達到了近原子級的解析度,可以把物體放大幾十萬倍,並能夠完整儲存蛋白質的三維形狀。
17世紀,荷蘭人列文虎克發明了顯微鏡,打開了微生物世界的大門,而冷凍電鏡則讓人類擁有了破解蛋白質結構組成的能力。
根據清華大學生命科學學院院長王巨集偉教授的介紹,清華大學已經建成了世界上最大的冷凍電鏡研究中心。
前任清華大學生命科學學院的院長施一公教授,憑藉冷凍電鏡,在生物蛋白解析領域,取得了一系列國際級重大研究成果,讓中國在這個領域的科研實力直追美國、德國,呈三足鼎立之勢。
除了這些硬核的科學介紹之外,“化學爺爺”的David博士;“搞笑”諾貝爾獎的創始人Marc;著名學術期刊《科學》主編Tim;騰訊量子實驗室負責人張勝譽也都從青少年科普的角度,帶來了很精彩的發言。
宇宙的奧祕,從來都讓人心醉。
從某種意義上來說,大力推廣科普工作,重要性不亞於一線的科研任務,只有源源不斷的新生代科研少年,才能給中國帶來未來和希望。
每一個科學家的少年時期,都是被科普“點亮”,從而踏上探索未知之路的。
有一位少年,童年時總因說話比別人慢而被嘲笑,但他12歲時在家庭教師的鼓勵下愛上了幾何,17歲自學完微積分後對經典理論產生了懷疑。他就是愛因斯坦。
有一位少年,13歲總因作業很不整潔而被老師認為無可救藥了。1年後,數學老師發現了他的才華,幫他重建自信。他成功在17歲考入牛津攻讀自然科學。他就是霍金。
還有一位少年,在11歲即表現出對於天文學的興趣,並受到父親好友的鼓勵,開始鑽研天體力學。他16歲時就發表了2篇天體力學論文,只用了5年便在23歲獲得博士學位。他就是德國物理學家、德國科學院院士——卡爾·史瓦西。
在這三位少年不斷的研究下,人類才終於發現了“史瓦西半徑”,並最終“點亮”了黑洞。
這次群英薈萃的“科學小會”,意義很大,小會雖小,作用不小。
我希望更多的中國孩子能被這次的科學小會“點亮”,從而讓他們能在十年、二十年、三十年後“點亮”中國和人類的未來。
飛躍史瓦西半徑的希望,在青少年。
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