那個淡藍色的光點,是我們迄今所知的唯一家園_風聞
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1994年,美國天文學家卡爾·薩根(Carl Sagan)出版了《暗淡藍點》(Pale Bule Dot)一書,探討了人類在宇宙中的位置和命運,並且借用了旅行者1號拍攝的“暗淡藍點”來傳達地球在浩瀚宇宙中的渺小和脆弱。如今,旅行者1號已經航行了46年;2023年11月它出現故障後,經修復於2024年4月重新“上線”,6月全部科學儀器恢復正常運行,繼續執行探索星際的使命。
“暗淡藍點”是1990年旅行者1號拍攝的地球照片(合成處理;左圖),距離約60億公里。地球僅僅是一個微小的光點。2020年,為紀念暗淡藍點發布30週年,NASA噴氣推進實驗室發佈了現代技術處理的照片(右圖)。
撰文 | 卡爾·薩根
翻譯 | 葉式輝、黃一勤
整個地球只不過是一個小點,而我們自己居住的地方僅是它的一個極小角落。
——羅馬帝國皇帝奧勒留(Marcus Aurelius) 《沉思錄》卷四(約 170 年)
天文學家們一致宣稱,圍繞整個地球走一圈, 在我們看來,似乎是無窮無盡的,但與浩瀚的宇宙相比,它不過像一個小點。
——阿來阿努斯(Ammianus Marcellinus, 約 330—395,《羅馬史》中最後一位重要的羅馬帝國曆史學家)
空間飛船已經遠離家園,越過最外層行星的軌道,並高懸在黃道面上空(黃道面是一個假想的平面,我們可設想它有點像跑道,諸行星的軌道基本上都位於這個平面內)。飛船正以 64000 千米/時的速度飛離太陽。但是在 1990 年 2 月初,它接到了來自地球的一條緊急指令。
它恭順地掉轉照相機,指向現在已經相距很遠的行星,把它掃描的目標從天空的一處轉向另一處。它拍攝了 60 張照片,並在磁帶記錄器上以數字方式把它們存儲起來。然後在 3 月、4 月和 5 月,它緩慢地把數據用無線電波傳回地球。每幅照片含有 640000 個單獨的圖像單元(像素),它們就像報紙上有線傳真照片或法國印象派畫家繪畫中的小點子。空間飛船離地球 59 億千米,遠到每個像素以光速傳播也要經過 5.5 小時才能為我們接收到。這些圖像本來可以被早些發送回來,但是在加利福尼亞、西班牙和澳大利亞接收這些來自太陽系邊緣的微弱信號的大型射電望遠鏡正在對在太空中遨遊的其他飛船(包括飛往金星的“麥哲倫號”以及在艱難的旅途上飛往木星的“伽利略號”)執行任務。
“旅行者 1 號”高懸在黃道面之上,這是因為它在 1981 年對土星的巨大衞星土衞六做了一次近距探測。它的姊妹飛船“旅行者 2 號”的軌道不一樣,是在黃道面內,因此它能夠完成對天王星與海王星的著名觀測。兩艘“旅行者號”飛船考察了 4 顆行星和將近 60 顆衞星,它們是人類工程技術的勝利,也是美國空間計劃的一個榮譽。在當代許多別的事情被人遺忘的時候,它們仍將永垂史冊。(譯者注:“旅行者 1 號”飛船現已飛入星際空間,成為人類首個完全脱離太陽物質影響的航天器。)
兩艘“旅行者號”飛船隻被保證工作到與土星交會為止。我想恰在土星之後,讓它們最後一瞥家園是一個好主意。我知道,從土星處回看,地球太小,因而“旅行者號”不能察覺任何細節。我們的地球只是一個光點、一個孤獨的像素,很難與“旅行者號”能夠看見的許多別的光點(包括附近的行星和遙遠的恆星)區分開來。但正是由於這顯示出我們的世界毫不引人注目,這種照片才值得拍攝。
水手們煞費苦心地測繪海岸線,地理學家用這些數據製作地圖和地球儀。地球上小塊區域的照片最早是用氣球和飛機拍攝的,後來是用簡易彈道火箭拍攝的,最後是用軌道太空飛船拍攝的。飛船拍到的遠景就像你的眼睛在離一個大地球儀 2.5 釐米處看到的圖像。幾乎每個人都學過大地是球形的,我們都由重力吸附在它的上面。然而,我們所在世界的真實情景直到“阿波羅”計劃對整個地球拍攝了一幅裝滿鏡框的著名照片後才真正看清。這張照片是“阿波羅 17 號”的航天員在人類最近一次飛往月球時拍攝的。
阿波羅17號宇航員拍攝的“藍色彈珠”(The Blue Marble)
這張照片可以説已經成為當代的一幅聖像。它們的上面有南極,這是歐洲人與美洲人都樂意把它當作底部的地方。此外,整個非洲在照片上面展現出來,你可以看到最早期的人類居住過的埃塞俄比亞、坦桑尼亞與肯尼亞。右上方是沙特阿拉伯,在頂端是勉強可以看出的地中海,整個世界的文明有很大一部分在它的周圍出現。你能夠辨認出海洋的藍色、撒哈拉沙漠和阿拉伯沙漠的黃紅色,以及森林與草原的褐綠色。
然而,這張照片上沒有人類的跡象,看不出我們對地球表面的改造,也看不到我們的機器和我們自身。我們太微小,我們治理國家的本領太弱,以至於在位於地球與月球之間的空間飛船上看不出來。從這個有利的位置看來,我們的民族主義情感在任何地方都不明顯。“阿波羅”計劃拍攝的地球照片告訴廣大羣眾的是天文學家熟悉的事情:從行星的尺度上説(更不用談恆星與星系了),人類是微不足道的,只不過是生活在一塊偏僻與孤獨的、由岩石和金屬組成的混合體上面的一薄層生命。
我認為,如從更遠出千萬倍的地方拍攝另一張地球照片,對於進一步瞭解我們真正的環境和情況是有幫助的。古代的科學家和哲學家就已熟知,在浩瀚的、無所不包的宇宙中,地球只是一小點,可是誰也沒有看見過這樣的地球。這裏談的是我們的第一次(也許在今後幾十年中也是最後一次)機會。
美國國家航空航天局的許多從事“旅行者”計劃的人是支持我的。不過,從太陽系外圍看來,地球離太陽很近,就像一隻繞着火光飛的飛蛾。我們是否願意冒飛船上的視像管被燒燬的危險,把攝像機緊對着太陽?還是等一等,如果飛船存在的時間夠長,等到所有從天王星和海王星拍起的科學照片都拍攝完畢,再拍這一張,這樣是否好一些呢?
於是我們等待,而這也是一件好事情。從 1981 年探測土星,到 1986 年探測天王星,再到 1989 年兩艘飛船都已越過海王星和冥王星的軌道,時候終於來到。但是有一些儀器校準工作需要先完成,因此我們再等一段短暫的時間。雖然飛船都位於適當的地點,儀器也工作得好極了,並且沒有其他照片需要拍攝,但是幾個設計人員提出了反對意見。他們説,這不是科學。隨後我們發現,美國國家航空航天局僱用的設計並向“旅行者號”發送無線電指令的技術人員因該局經費緊縮而即將被解僱或調到別的工作崗位。如果要拍照片,必須馬上就做。在最後一分鐘——實際上正是在“旅行者 2 號”與海王星會合之際,當時的美國國家航空航天局行政長官、海軍少將特魯利(Richard Truly)出面干預並決定要拍到這些照片。美國國家航空航天局下屬的噴氣推進實驗室的空間科學家漢森(Candy Hansen)和亞利桑那大學的波爾科(Carolyn Porco)設計了指令程序,並計算出攝像機的曝光時間。
於是,它們就在這裏——在行星周圍以及散佈在遙遠恆星背景上的一套正方形鑲嵌圖上。我們不僅拍攝了地球,而且拍攝了太陽的 9 顆已知行星中的其他 5 顆。(譯者注:2006 年 8 月 24 日,國際天文學聯合會經大會投票,通過新的行星定義,決議將冥王星從行星行列中排除,太陽系中的行星數量由 9 減為 8。)最內層的水星隱沒在太陽的光芒中,火星和冥王星太小太暗,並且後者太遠。天王星與海王星很暗,拍攝它們需要很長的曝光時間。因此,它們的圖像由於飛船運動而模糊不清。一艘外來的空間飛船在經歷漫長的星際航行後接近太陽系時,它所看到的行星圖像就是這樣的。
即使用“旅行者號”裝載的高分辨率望遠鏡,從這樣遠的地方來看,行星也只是一些模糊或不模糊的光點。它們就像我們在地球表面上用肉眼看到的行星,一些比大多數恆星更亮的光點。經過幾個月,地球和其他行星一樣,看起來也在恆星之間移動。單純靠觀看這些光點中的一個,你完全不能説出它是什麼,它的上面有什麼,它過去的情況如何,以及目前那裏有沒有人居住。
由於太陽光在空間飛船上面反射,地球好像位於一束光線中。對於這個小小的世界,這似乎有某種特殊的含義,但這僅是幾何學和光學因素造成的事故。太陽在各個方向上均勻地發出輻射。如果拍照的時間早了一點或遲了一點,就不會有太陽光強烈地照射在地球上。
另外,淡藍色是怎麼一回事?這種顏色一部分來自海洋,一部分來自天空。雖然玻璃杯裏的水是透明的,但它吸收的紅光比藍光稍多一些。如果你觀察的是幾十米或更深的水,紅光被吸收掉了,反射到空氣中的主要是藍光。同樣,對短距離視線來説,空氣好像是完全透明的。然而,繪畫大師達·芬奇(Leonardo da Vinci)説的話有點道理,物體越遠,它看起來越藍。為什麼?因為空氣向四周散射的藍光遠多於紅光。地球光點的藍色來自它很厚而透明的大氣層,以及它的深海。那麼白色呢?在一般的日子裏,地面大約有一半為白色的、含水蒸氣的雲所覆蓋。
我們能夠解釋這個小小星球為什麼是藍色的,這是因為我們很瞭解它。一個剛剛來到我們的太陽系邊沿的外星科學家是否有把握推論出地球上的海洋和雲層,以及稠密的大氣呢?那就不一定了。舉例來説,海王星是藍色的,但這主要是由於其他因素。從那個遠方的有利地點看來,地球似乎沒有任何令人感興趣的特點。
但是對於我們,情況就不同了。再看看那個光點,它就在這裏。這是家園,這是我們。你所愛的每一個人,你認識的每一個人,你聽説過的每一個人,曾經有過的每一個人,都在它的上面度過他們的一生。我們的歡樂與痛苦聚集在一起。數以千計的自以為是的宗教、意識形態和經濟學説,每一個獵人與採集者,每一個英雄與懦夫,每一個文明的締造者與毀滅者,每一個國王與農夫,每一對年輕愛侶,每一個母親和父親,每一個滿懷希望的孩子,每一個發明家和探險家,每一個德高望重的教師,每一個腐敗的政客,每一個“超級明星”,每一個“最高領導者”,人類歷史上的每一個聖人與罪犯,都生活在這裏——一粒懸浮在太陽光中的細小塵埃。
在浩瀚的宇宙劇場裏,地球只是一個極小的舞台。想想那些帝王將相殺戮得血流成河,他們的輝煌與勝利使他們成為這個光點上的一部分的轉眼即逝的主宰;想想這個像素的一個角落裏的居民對某個別的角落裏幾乎沒有區別的居民所犯的無窮無盡的殘暴罪行,他們的誤解何其多也,他們多麼急於互相殘殺,他們的仇恨何等強烈。
我們的心情,我們虛構的妄自尊大,我們在宇宙中擁有某種特權地位的錯覺,都受到這個蒼白光點的挑戰。在龐大的包容一切的暗黑宇宙中,我們的行星是一個孤獨的斑點。由於我們的低微地位和空間的廣闊無垠,沒有任何跡象暗示,從別的什麼地方會有救星來拯救我們脱離自己的困境。
地球是目前已知存在生命的唯一世界。至少在不遠的將來,人類無法遷居到別的地方。訪問是可以辦到的,定居還不可能。不管你是否喜歡,就目前來説,地球還是我們生存的地方。
有人説過,天文學令人感到自卑並能培養個性。除了我們的這個小小世界的這幅遠方圖像外,大概沒有別的更好的辦法可以揭示人類妄自尊大是何等愚蠢。對我來説,它強調説明我們有責任更友好地相互交往,並且要保護和珍惜這個淡藍色的光點——這是我們迄今所知的唯一家園。
本文經授權摘自《暗淡藍點:探尋人類的太空家園》(人民郵電出版社,2024年6月版)第一章“你在這裏”,圖片為編輯所加。
作者簡介
卡爾·薩根(Carl Sagan),美國著名天文學家,曾擔任康奈爾大學行星研究實驗室主任,長期參與美國太空探測計劃,以“科學先生”之名享譽全球。薩根在生前創作了數十部科普和科幻作品,曾榮獲美國文學與新聞著作的最高獎項普利策獎、第一屆阿西莫夫科普獎、美國國家科學院頒發的公共福利獎章,以及美國天文學會頒發的突出貢獻獎等。他的作品內涵豐富,人文色彩濃郁,甚至不乏天馬行空般的想象,體現了科學家的深思與浪漫。
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