望向宇宙的最深處

來源: 平等性 2022-04-29 13:40:55 [] [博客] [舊帖] [給我悄悄話] 本文已被閱讀: 次 (14110 bytes)

韋伯太空望遠鏡順利完成了一個又一個技術上的關卡,就在這兩天,終於到了最後的一個微調階段,馬上就要開始正式工作了。做為人類曆史上最昂貴的望遠鏡,它已經花費了上百億美元;偏偏它又是工作壽命最短的一台望遠鏡,最多隻能工作二十年。估計望遠鏡大家都玩過,單筒的,雙筒的,軍用的,主要的功能就是能看得遠一些。我想如果說花上一百刀來個好一點的望遠鏡,大家想必還能接受,而上了一百億刀,怎麽說都有點過分了。那麽,這個燒錢的東東,到底值不值呢?

在講它之前,我們先來看看望遠鏡的曆史。現存最早的關於望遠鏡的記錄是荷蘭的眼鏡商漢斯·利普西在1608年提交的折射望遠鏡專利,這個發明隨即就傳遍了歐洲。伽利略在1609年根據這個原理做出自己的一架望遠鏡來觀測天體,這就是著名的伽利略望遠鏡。從一開始的折射望遠鏡,後來又發展出了反射望遠鏡,這其中最有名的,是牛頓在1668年製造的了第一架實用的反射望遠鏡,牛頓反射望遠鏡。這之後又有了射電望遠鏡,以及當代的太空望遠鏡。當今世界上最有名的望遠鏡,當屬哈勃太空望遠鏡。記得當年有一張哈勃望遠鏡拍攝的老鷹星雲內孕育恒星的創生之柱,那叫一個壯觀。

望遠鏡的出現,讓我們人類的視野,從地球一下子邁向了太空。當年,伽利略用他的望遠鏡發現了木星的四顆衛星。而這其中的木衛二,歐羅巴,則是一顆有著廣闊海洋的星球,並且有大概率孕育著生命,很可能會是我們將來向太空移民的第一站。當然,通過伽利略望遠鏡,他還發現了許多其它的重要天文現象,比如說土星光環、太陽黑子、太陽的自轉、金星和水星的盈虧現象、以及銀河是由無數恒星組成的。牛頓則憑借自己的反射望遠鏡發現了萬有引力,為我們現在的宇宙觀奠定了基礎。而射電望遠鏡,雖然上個世紀才剛剛亮相,已經為科學做出了巨大貢獻,比如說幫助我們證實了廣義相對論。

而哈勃望遠鏡的意義就更是劃時代的。哈勃太空望遠鏡證實了宇宙的加速膨脹,而且經過它所提供的觀測資料,我們推測出宇宙的年齡是137億年,這比以前的推算精度大大提高。由哈勃望遠鏡提供的高解析光譜和影像還明確證實了黑洞存在於星係核的假說,並使得星係的核心為黑洞的論斷成為一種現在普遍和共同的認知。

韋伯望遠鏡的野心就更大了。首先,它是到目前為止人類所發射的最大的太空望遠鏡,由18塊六邊形鍍金鏡片拚接而成,口徑達到了6.5米。相比之下,哈勃望遠鏡的口徑是2.4米。顯而易見的,望遠鏡的口徑越大,一方麵能夠收集更多的光子,看到更暗弱的天體;另一方麵能夠增加分辨率,看清更多的細節。不僅如此,韋伯望遠鏡的主要工作波段在近紅外和中紅外光區,根據宇宙學紅移的原理,相比較哈勃望遠鏡,它可以觀測到更早期宇宙中的恒星和星係,能夠加深我們對恒星和星係的形成以及演化的理解。

根據歐洲航天局的安東內拉·諾塔博士的描述,“韋伯的能力是建立在哈勃31年輝煌曆史基礎之上。”;“哈勃雖然隻是一個主鏡直徑2.4米的相對較小的望遠鏡,但它已經將可觀測宇宙的視點一直縱深到距大爆炸幾億年前。”;“韋伯的敏感度增加了100倍,它的視點縱深度將進一步向前,將能夠看到大爆炸後第一批星係的樣子。”

除了探知宇宙的起源,韋伯望遠鏡還有一項重要的使命,那就是尋找外星生命!得益於其大口徑的紅外觀測能力,韋伯望遠鏡能夠觀察目前正在形成的恒星和行星係統的塵埃雲內部結構,甚至還能直接檢測係外行星的大氣成分,探索外星生命存在的跡象。

自從去年聖誕節在法屬圭亞那發射以來,我每天都會在NASA的網站,Where Is Webb? NASA/Webb,跟蹤韋伯望遠鏡升空後的進程。這個網站對韋伯望遠鏡的主要工作環節和裏程碑,有著極其詳盡的描述和實時更新。大家可能都知道,韋伯望遠鏡有344個可能的故障點,任何一個故障點都有可能導致整個項目的失敗。而現在,它已經闖過了這些重重難關,終於到了最後一步了。

韋伯望遠鏡的製造,發射,和運行,可以說是人類工程學上的曆史性的突破。這個由美國宇航局,歐洲航天局和加拿大航天局共同合作了二十多年的的項目,加強了國際間的科學合作,它不僅僅是天文學的成功,也是社會學的成功,它使我們普通百姓也有可能獲得最前沿的科學知識。它也承載了我們對宇宙的探知和渴望,代表了人類永無止境的好奇心。

確實,韋伯望遠鏡是個燒錢的項目。這些年,因為韋伯望遠鏡的項目占用了大部分的研究經費,NASA不得不砍掉了很多其他的科研項目,那可都是一些會對人類發展有著深遠意義的項目。不過,相比俄羅斯入侵烏克蘭的花費,韋伯望遠鏡可算是小巫見大巫了。畢竟大炮一響,黃金萬兩,韋伯望遠鏡的花費,可能隻是這場侵略戰爭的百分之一。如果我們能把俄羅斯花在侵略戰爭上的錢,用來支持NASA那些被砍掉的項目,那不僅可以幫助我們在科學和認知上有全新的了解,還可以拯救那些無辜犧牲的生命。

唉,真是想起來就心痛。

(本文圖片來自網絡)




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所有跟帖: 

好科普,讚! -木有文化- 給 木有文化 發送悄悄話 木有文化 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 13:59:54

謝文化兄! -平等性- 給 平等性 發送悄悄話 平等性 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 14:33:08

這個燒錢的東東,值~~~任何能夠幫助探測宇宙奧秘的東西,都不是錢能衡量的~~~終於又看到老大~~~ :) -雪晶- 給 雪晶 發送悄悄話 雪晶 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 14:03:05

我倒是覺得能夠幫助探測宇宙奧秘的東西,還是可以用錢來衡量的,但是,肯定比花錢打一場侵略戰爭要有意義的多 :) -平等性- 給 平等性 發送悄悄話 平等性 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 14:35:03

對人類文明上百億用二十年太劃算,美國2001至今20年海外戰爭燒掉6萬多億 -老鍵- 給 老鍵 發送悄悄話 老鍵 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 14:35:42

是啊,這六萬億,有些是值得花的,有些是純浪費,還不如拿一點零頭出來資助俺搞研究 :) -平等性- 給 平等性 發送悄悄話 平等性 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 14:41:38

中國至今20年讓人民不說話的維穩經費也有幾萬億美元,今後20年肯定更高,超過軍費 -老鍵- 給 老鍵 發送悄悄話 老鍵 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 14:47:33

那個就不僅是純浪費了,完全是開倒車 -平等性- 給 平等性 發送悄悄話 平等性 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 14:48:50

老大,人類從亞當夏娃吃蘋果,打開潘多拉魔盒,到燒錢望遠鏡,動機都是好奇害死貓,人類如果開智,就不需要登高望遠:) -核桃小丸子- 給 核桃小丸子 發送悄悄話 核桃小丸子 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 14:49:14

丸子啊,人類之所以從四足爬行進化到兩腿直立,就是為了望遠 -老鍵- 給 老鍵 發送悄悄話 老鍵 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 14:53:41

才不是,為了能摘到樹上的蘋果,後來才更貪心,要詩和遠方。 -核桃小丸子- 給 核桃小丸子 發送悄悄話 核桃小丸子 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 14:56:28

lol不摘蘋果哪來人類? -老鍵- 給 老鍵 發送悄悄話 老鍵 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 14:59:57

嗬嗬嗬,我倒是覺得人類如果開智,估計就不是登高望遠了,而是要飛到太空中去望遠了 :) -平等性- 給 平等性 發送悄悄話 平等性 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 15:02:17

平版好文,長知識了 -daxigua01- 給 daxigua01 發送悄悄話 daxigua01 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 15:06:42

西瓜兄好,周末愉快! -平等性- 給 平等性 發送悄悄話 平等性 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 15:23:11

看上去就很興奮啊,謝平兄科普,未來二十年,充滿期待。 -陶陶三- 給 陶陶三 發送悄悄話 陶陶三 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 15:25:12

陶兄好!是啊,我最期待的,是能夠搞幾張黑洞事件視野的全貌。當然,如果能探測到白洞,那就有劃時代的意義了 -平等性- 給 平等性 發送悄悄話 平等性 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 16:07:12

寫的很好,下次寫個顯微鏡吧! -kirn- 給 kirn 發送悄悄話 kirn 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 16:11:36

好說,好說 :) -平等性- 給 平等性 發送悄悄話 平等性 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 17:24:43

“會是我們將來向太空移民的第一站”.移民們下次可以客場打仗,哈哈,在火星衛星上打仗,戰俘送回地球 -kirn- 給 kirn 發送悄悄話 kirn 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 16:13:29

火星倒是真的有兩顆衛星,隻不過都太小了,打仗隻怕轉不開。歐羅巴被海洋和厚厚的冰層完全覆蓋,可能是個好戰場 :) -平等性- 給 平等性 發送悄悄話 平等性 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 17:29:33

奇怪,怎麽回到另外一個帖子裏去了??這兩個帖子量子糾纏了!!!電磁場全都混亂了!!! -kirn- 給 kirn 發送悄悄話 kirn 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 17:39:43

在地球上還沒打夠? 地球人自以為打仗很英雄,但在外星文明看來很蠢很原始 -老鍵- 給 老鍵 發送悄悄話 老鍵 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 17:41:53

隻要有文明,就會打仗。隻要有生命,就算不打仗就要打架 -kirn- 給 kirn 發送悄悄話 kirn 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 17:46:20

瑪雅人那時也認為隻要有文明就有血祭 -老鍵- 給 老鍵 發送悄悄話 老鍵 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 18:55:22

對呀,瑪雅人不需要理想國也一樣可以認識世界,是他們自己的方式。到了木衛二,可利用資源更少了,人類還不往死裏打 -kirn- 給 kirn 發送悄悄話 kirn 的博客首頁 (170 bytes) () 04/29/2022 postreply 19:15:00

好文,在首頁讀過,再讚! -雲霞姐姐- 給 雲霞姐姐 發送悄悄話 雲霞姐姐 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 19:54:43

謝謝雲霞姐姐! -平等性- 給 平等性 發送悄悄話 平等性 的博客首頁 (0 bytes) () 04/30/2022 postreply 07:42:53

謝謝平等科普 -donau- 給 donau 發送悄悄話 donau 的博客首頁 (0 bytes) () 04/29/2022 postreply 23:02:44

多瑙妹妹好,好久不見,一切可好?祝吉祥如意! -平等性- 給 平等性 發送悄悄話 平等性 的博客首頁 (0 bytes) () 04/30/2022 postreply 07:43:46

“韋伯望遠鏡的花費,可能隻是這場侵略戰爭的百分之一”…… +999999 -土豆-禾苗- 給 土豆-禾苗 發送悄悄話 土豆-禾苗 的博客首頁 (0 bytes) () 04/30/2022 postreply 11:34:31

是啊,真是太可惜了 。。。 -平等性- 給 平等性 發送悄悄話 平等性 的博客首頁 (0 bytes) () 04/30/2022 postreply 13:08:07

謝謝科普! -hanling_1965- 給 hanling_1965 發送悄悄話 (0 bytes) () 04/30/2022 postreply 14:00:09

謝謝您的留言! -平等性- 給 平等性 發送悄悄話 平等性 的博客首頁 (0 bytes) () 05/01/2022 postreply 09:00:52

"將可觀測宇宙的視點一直縱深到距大爆炸幾億年前"——這句明顯翻譯錯了,應該是“距大爆炸幾億年後”。 -白雲藍天- 給 白雲藍天 發送悄悄話 白雲藍天 的博客首頁 (0 bytes) () 04/30/2022 postreply 16:22:04

是嗎?我怎麽覺得這句話是說韋伯望遠鏡比哈勃可以觀察的宇宙曆史要更向前幾億年 -平等性- 給 平等性 發送悄悄話 平等性 的博客首頁 (0 bytes) () 05/01/2022 postreply 09:03:30

原話是誤導人的,若按你上述的意思,應該翻譯為 "可觀察宇宙的視點比之前縱深了幾億光年"。 -白雲藍天- 給 白雲藍天 發送悄悄話 白雲藍天 的博客首頁 (106 bytes) () 05/01/2022 postreply 17:42:09

大爆炸是時間零點呦, -久經沙場的槍- 給 久經沙場的槍 發送悄悄話 久經沙場的槍 的博客首頁 (0 bytes) () 05/04/2022 postreply 08:30:29

好科普。宇宙大爆炸理論是比利時的勒梅特首先提出的 -久經沙場的槍- 給 久經沙場的槍 發送悄悄話 久經沙場的槍 的博客首頁 (71 bytes) () 05/04/2022 postreply 08:41:44

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