宇宙发现之旅:从地球出发,直抵浩瀚宇宙的边缘
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前言 宇宙奥德赛

很久以前,人类还不知道云层之上有什么存在。天空和星辰的世界只有神明居住,只有神话和寓言可以解释那里。但是,一系列的发现,夹杂着偶然、错误和死胡同,最终打破了这些原始的信念,赋予人类知识,以揭开奇异而又令人谦卑的真相。宇宙发现的史诗已经开始,而且一直在持续进行。慢慢地,人类的观念中出现了一个全新的宇宙,其中翻滚着各种分子,潜伏着巨大的黑洞,蜿蜒着各种大小和形状的空洞与星系,并暗示着有待探索的无尽奥秘。

在这本书中,我们邀请你和我们一起加入这段旅程,踏上从地球到无限甚至更远的身心之旅。是什么让人类从身体和心灵上逃离家园,翱翔于未知世界?是怎样的洞察力,怎样的勇气,怎样标新立异的想法,怎样的技术失败和成功,让我们拥有了今天的知识?在我们认知的边缘,又有哪些震撼人心的发现,让我们得以一窥尚待探索的浩瀚宇宙?这是一个关于人类与行星、恒星及宇宙飞船的复杂故事,我们将在这些书页中探索其中的错综复杂和古怪之处。

浩瀚、空旷、黑暗、寒冷,这些宏大而奇特的概念,对于银河系郊区的太阳系中一个身体温暖、刚刚进化的碳质生物来说难以理解。如果你还不知道地球绕着太阳转,而不是太阳围绕地球转,你就很难靠自己发现地球运动的真理。如果你不知道我们的太阳系包括八大行星、数十万颗小行星和数百万颗彗星,你可能会认为只有地球和肉眼可见的五大行星构成了我们这个宇宙的偏僻角落。为了获得这些里程碑式的知识,我们必须离开这个偏僻的巢穴。

美国国家航空航天局(NASA)詹姆斯·韦伯空间望远镜利用一种叫作引力透镜的自然效应,拍摄了这幅星系团SMACS 0723的近红外图像

引力使地球保持完整,使月球与地球、地球与太阳紧紧相连,也使人类几乎一直被困在云层之下。我们无法轻易摆脱地球引力的束缚,也许正因为如此,1903年莱特兄弟的首次动力飞行和1969年“阿波罗11号”的登月在人类最伟大的成就排行榜上名列前茅。从那时起,数以千计的卫星、数百个太空探测器、数十辆漫游车,甚至一架直升机都成功地从地球发射升空,将我们包括八大行星的太阳系变成了探险家的乐园。

这个乐园还在继续扩大。2012年,“旅行者1号”太空探测器进入星际空间,完全脱离了太阳系。但在此之前,它的探索之旅已将神秘的行星及其卫星变成了奇妙的世界。“旅行者号”的最后使命尚未完成,它很可能比人类能存在的时间更长。这艘小飞船携带着一张金唱片,上面记录着地球及其物种的歌声和声音,向任何可能将它拦下来的人或物种问好,并传递人类的一种集体恳求,请对方将我们从与世隔绝的状态中拯救出来。为了确认我们这些弱小的生物在这个伟大的、不断扩张的宇宙中占有一席之地,“旅行者号”继承了从第一批人类那里流传下来的无止境探索,他们想知道还有什么在等待着我们去触摸和观察。

从2022年开始,詹姆斯·韦伯空间望远镜(JWST)继续向外探索,向我们发送回图像,揭示有史以来最古老的光,提醒我们宇宙到底有多广阔。韦伯的“第一深场”图像揭示了数千个暗淡而遥远的星系,其中包括几个形成于137亿年前的星系,这些合成的图像让我们尽可能地接近了宇宙大爆炸。试着想象一下,向牛顿或伽利略解释这张图像,他们对地心宇宙的全新理解颠覆了整个基督教社会,震撼了知识和信仰的世界。想象一下,告诉他们我们不过是宇宙中万亿颗行星中的一颗,而宇宙没有有形的尽头。想象一下,与他们分享量子物理学和广义相对论是如何暗示,在我们自己的宇宙之外,可能还存在别的宇宙,无数个宇宙。

在阅读本书的过程中,这些故事将一一展开:从地球出发,穿过我们的太阳系,进入银河系,甚至更远的地方,这是一条与重力抗衡的轨迹。一路上,我们将目睹令人困惑的发现和意想不到的难题,它们曾让历史上最伟大的思想家们惊叹不已、困惑不已,迫使他们重新思考假设,更新世界观。我们甚至可能会在未知的深渊中发现一些概念,激发你自己的理解革命。

欢迎来到宇宙的奥德赛,这是一段惊心动魄、令人谦卑、充满乐趣的探索之旅,穿越时空,到达无穷无尽,甚至更远。

2024年9月,哈勃空间望远镜观测到的螺旋星系IC 4709,展现出了微弱的光晕,以及充满恒星和尘埃带的旋转盘

利用美国国家航空航天局《蓝色大理石下一代图像集》的数据层创建的令人震撼的地球可视化图像