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人类有多渺小?飞行243亿公里的飞船,最后传回的照片令人敬畏

2024-08-13科学

在广阔的宇宙里,人类实际上显得多么微小呢?简言之,因为光速的约束,我们实际上只能观察到宇宙的一小部分,这一部分被称为「可观测宇宙」。在这个界限之外的宇宙,对我们来说基本上是未知的,所以我们无法确定宇宙的真实规模。

对人类来说,即使是「可观测宇宙」,它的广袤也是无法想象的。这个直径大约930亿光年的宇宙中,包含了数千亿个星系。我们的银河系仅仅是其中之一。在银河系内部,恒星的数目估计在2000亿到4000亿之间,几乎每个恒星都拥有自己的行星体系。太阳系也是众多系统中的一员,而地球只是太阳系中的一个小行星。

但这种描述可能还不足以让我们深刻感受到人类在宇宙中的渺小。我们不妨通过一个具体的例子来理解。

1977年,木星、土星、天王星和海王星恰好都位于太阳系的同一边,这意味着在那个时间段内发射的探测器可以连续利用这些巨大行星的引力助推,从而飞得更快、更远。因此,科学家们把握住这一机遇,发射了「旅行者1号」和「旅行者2号」。

直到今天,「旅行者1号」和「旅行者2号」还在继续它们的太空之旅。其中,「旅行者1号」已经飞得最远,与地球的距离已经达到了约243亿公里。事实上,这艘航天器飞行243亿公里后传回的最后一张照片,给人类提供了一个深刻的教训,内容令人震撼。

1980年,「旅行者1号」探测到「土卫六」的厚重大气层。科学家们决定利用这次机会进行近距离观测。「土卫六」当时位于黄道面之下,因此「旅行者1号」在飞过「土卫六」之后,只能借助土星的引力弹弓沿着黄道面斜上方的方向继续飞行(其轨道与黄道面的角度约为32度)。

到了1990年,当「旅行者1号」的位置的黄道面投影超过海王星时,它已处于一个位置,可以全面俯瞰太阳系的八大行星。在天文学家卡尔·萨根的建议下,决定让「旅行者1号」为太阳系的八大行星拍摄一张「全家福」。

执行命令后,「旅行者1号」使用剩余的能量拍摄了60多张照片。由于数据传输速度非常慢,这些照片花了几个月的时间才全部发送回地球。这也是「旅行者1号」最后传回的图像,通过这些照片的拼接和叠加,我们最终看到了太阳系八大行星在宇宙中的真实面貌。

实际上,上文提到的那张令人敬畏的照片正是这一系列照片中的一张。

在这张名为「暗淡蓝点」的照片中,地球只占了大约0.12个像素的大小,恰好位于一束阳光的散射光线中(注:当时的相机在处理强光时的能力有限,太阳的强光容易在图像中产生散射光束)。

地球携带着人类的所有生命,但在「旅行者1号」当时的视角下,地球如同悬浮在阳光中的一粒尘埃,周围是无尽的黑暗宇宙空间。然而,这颗「尘埃」是人类在宇宙中的唯一家园,承载着我们的所有历史和未来。

值得一提的是,拍摄这张照片时,「旅行者1号」与地球的距离大约为60亿公里,在宇宙尺度上,这样的距离几乎微不足道,因为60亿公里仅约为0.0006342光年……

「暗淡蓝点」照片让我们直观地感受到了人类的渺小,并唤起了我们对宇宙浩瀚的敬畏。对此,卡尔·萨根曾评价道:「我们的情绪、我们的自豪感以及我们对于在宇宙中拥有某种特殊地位的信念,都被这个暗淡蓝点所挑战。」