《暗淡蓝点》| 八光分文化解读

关于作者

卡尔·萨根,美国著名的天文学家,天文科普作家,行星学会的创立者。因撰写了多部优秀的科普图书及电视系列片《宇宙》而享誉全球。曾获美国新闻界的最高奖项普利策奖,美国电视界的最高奖项艾美奖以及美国科幻小说界的最高奖项雨果奖。主要作品有《宇宙》《伊甸园的飞龙》《接触》《暗淡蓝点》等。

关于本书

“暗淡蓝点”指的是地球。这个说法来自一张很经典的照片:从很遥远的太空中拍地球,地球就像一粒蓝色的灰尘漂浮在宇宙中。作者以一个天文学家和美国太空计划参与者的身份,带我们回顾了人类太空探索的历史,回答了“人类为什么要进行太空探索”这个重要问题。卡尔·萨根从古代起笔,详述现代,最后展望了人类未来在太空中生活的情景。在这个过程中,萨根从三个方面论证了太空探索的理由,分别是:一、地球在宇宙中的地位;二、太空探索的成就和收益;三、我们为什么要离开地球。

核心内容

萨根认为,人类进行太空探索的理由需要从三个方面来看:首先,我们要认识到人类和地球在宇宙中并不特殊,在树立了这样的思想后,我们才不会因为自大而拒绝去探索地球以外的世界。另一方面,萨根认为过去太空探索活动的价值被政治因素所掩盖了,我们必须重新发现太空活动的现实意义。最后,人类所面临的生存威胁和人类自身的探索欲望分别是人类进行太空探索最重要的客观理由和主观理由。


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你可能听说过这个探测器,它是当初美国宏伟太空探索计划的一部分。这个计划因为耗资太大,曾经引起了激烈的争论。其中最著名的争论在1970年,NASA 也就是美国国家航空航天局收到了一封信,信里提问说:在地球上还有很多小孩都吃不饱饭的时候,人类为什么还要进行太空探索?探索宇宙实在太费钱了,这些钱都是纳税人的钱,公众需要知道,花这么多钱是图个什么?

本书的作者卡尔·萨根,可能是这个问题最权威的回答者。不仅如此,作为美国太空计划最早的参与人,萨根还为我们描述了“怎么在太空里寻找新家园”的设想,紧扣这本书的副标题“探寻人类的太空家园”。

卡尔·萨根这个人你可能不太熟悉,但他在当时的知名度,就和我们现在提到霍金一样。卡尔·萨根是美国著名的天文学家,在行星物理学领域取得了很多重要成果。比如,在后面我们会提到关于金星“温室效应”的发现,以及“核冬天”的提出,这都是萨根的研究成果。为了纪念他杰出的贡献,有一颗小行星就是用他的名字命名的。除了科学研究之外,萨根也是享誉全球的科普大师。他写科普书,拍科普的电视节目,甚至写科幻小说表达自己的想法,几乎每件事都做得很好。萨根几乎囊括了一个科学人能取得的所有奖项:美国新闻界的最高奖项普利策奖,美国电视界的最高奖项艾美奖以及美国科幻小说界的最高奖项雨果奖。

和其他科普作者不一样的是,萨根的作品常常会体现出透彻的哲理性、厚重的历史感和超乎寻常的洞察力。《暗淡蓝点》这本书也不例外。“到底人类为什么要探索宇宙”,他没有单纯从科学的角度来回答,他的答案充满了深深的人文关怀和思考。这本书能这么畅销,还有另一个原因,那就是萨根的“非虚构写作”技巧。什么是非虚构写作呢?简单来说,就是在忠于事实的原则下,用文学手法来讲故事。这样,《暗淡蓝点》这本书就不像一般的科普读物那样,容易让人感到枯燥,而是通俗又有趣。接下来,我会把这本书分为三个部分来为你解读,分别是:一、地球在宇宙中的地位;二、太空探索的成就和收益;三、我们为什么要离开地球。

第一部分

接下来我们开始第一部分的内容:地球在宇宙中的地位。

首先,我要问一个问题:地球在哪里?乍一听这个问题,你可能觉得,这还用说,地球不就在太阳系,绕着太阳转吗?但如果我们深入思考这个答案,就会发现一些平时没注意的问题。比如,我们早就知道地球是绕着太阳转的,太阳才是中心。为什么我们还要使用“日出”或“日落”来形容这种运动呢?“日出、日落”隐含着一层意思,那就是我们仍然是在以地球为中心看待太阳的运动。我们可以发现,虽然在科学上“地心说”早就被证明是不正确的,但是在思想上,它仍然深深地影响着我们。我们对地球在宇宙中的地位,还是缺少准确的认识。

作者萨根认为,这种认识背后的核心思想,其实是一种“人类中心主义”。这种思想会认为,地球和人类在宇宙中的地位非常特殊。在人类文明的初期,这个想法既符合人们日常生活中的直觉,又满足了人类自大的心理。后来,神学把这个想法系统化地融入到教义里,“人类特殊论”成了一种至高无上的思想。

这种思想带来了多大的影响呢?萨根有一句很著名的总结性论述:人类科学史上许多重大的争议,其实都可以概括为“人类是不是特殊”的争议。人类总是喜欢为自己的特殊辩护,但是科学的发展却一次次证明了,我们并不特殊。

比如,当人类认识到地球不是宇宙的中心后,我们开始希望,地球至少是宇宙中的“唯一世界”。但我们很快就发现了其他的行星。接着就有人说:那太阳总算是宇宙的唯一吧。但很快,我们又发现了更多的恒星。地球和太阳都不是中心,也不是唯一,这是人类对宇宙认知的两次大降级。那银河系呢?很遗憾,我们也发现了更多的星系。宇宙膨胀理论提出,每个星系都在离其他星系越来越远,银河系也不是特殊的。到了现在,甚至有可能连“宇宙”本身都不是唯一的,比如科学家提出了“平行宇宙”理论。

在空间上我们已经找不到特殊性了,那在时间上我们特不特殊?比如,我们的星系是不是最先诞生的星系?当然不是。因为光速的限制,我们看见的宇宙景象都来自于过去。假如有一颗恒星距离我们一万光年,那我们只能看到它一万年前的样子。至于它现在是什么样,我们永远也没办法知道。这些来自遥远过去的星光,直白地对我们说:人类只是宇宙中的后来者,我们并不特殊。

甚至到了今天,这种关于“人类特不特殊的争议”仍然在影响着科学研究。萨根举了一个例子。比如物理学上的一个争议:强人择原理。什么意思呢?它认为,自然定律和物理常数的确定,就是为了能让人类出现。这就好像在说,整个宇宙就是为了让人类出现而创造的一样。萨根就很不认同,认为这是一种把“偶然当作必然”的想法,这就是人类中心主义在现代科学中还阴魂不散的一种体现。

如果说哥白尼是在科学上破除了地心说,那么萨根就是在思想上破除了地心说。这就是《暗淡蓝点》这本书在人类思想史上的重要贡献。现在,再回过头去看一看“暗淡蓝点”这张照片,我们应该可以痛苦但确定地说:这粒如微尘般的蓝点和蓝点上的我们,不是宇宙的主角。我们应该保持谦虚。萨根说,有些人讨厌科学的一大原因,就是因为科学破除了迷信,让我们感到心灰意冷。但与其沉醉于自大愚蠢的信仰,不如拿出勇气,去承认自己的渺小和一无所知。

我们总结一下第一部分的内容,这部分我们重新认识了地球在宇宙中的地位。人类科学史中很多重大争议的背后,其实都是关于“人类特不特殊”的争论。

第二部分

既然我们不是中心也不特殊,那我们就需要重新寻找存在的意义。而这个过程的第一步,就是加深我们对这个世界的认识。走出地球,探索太空,就是寻找存在意义的正确道路。萨根自信地说:依靠科学,依靠太空探索,我们可以找到那个意义。

这就是我们要说的第二部分:太空探索的成就和收益。在这部分我们会发现:探索太空和我们每个人的日常生活,息息相关。这里我要补充一句,因为这本书是上世纪九十年代出版的,成书年代比较早,所以书中描述的科学进展并不是最前沿的,有一定局限性。但不要担心,后来科学家探索到的新发现,我也会为你补充上来。

二十世纪末期,人类太空探索的脚步已经大幅放慢了。萨根说,我们停滞的原因,有很大部分就是因为我们没意识到太空探索的价值。所以,我们要重新认识太空探索的成就和收益。

太空探索到底取得了哪些成就呢?其实,拍摄“暗淡蓝点”这幅照片的“旅行者号”,本身就是一个重要的成就。它可以说是人类历史上最伟大的飞行器。为什么这么说呢?因为它是目前人类制造的、在太空中飞得最远的物体。而且,旅行者号上面携带了一张镀金铝板的“唱片”,上面刻录着关于人类的信息。这张“唱片”也是萨根和他团队的杰作,可以说,这是一架承载着全人类意志的飞行器。

除了“承载人类意志”这样的深刻意义,旅行者号在科学上还做出了很多实打实的贡献,比如旅行者号验证了萨根关于土卫六大气的猜想。土卫六是土星的一颗卫星,萨根之前猜想说,土卫六,应该有和地球早期环境相似的大气和海洋。而旅行者号的观测数据,证实了这一点。这个发现就代表,土卫六是研究地球早期环境和生命进化的绝佳场所。旅行者号还发现了不少有价值的信息,比如天王星和海王星都有厚实的大气和美丽的环带。在旅行者1号和旅行者号2号发射之前,人类对其他行星的了解可以说几乎为零。而它们,让人类获得了关于其他世界的第一手资料,实现了从无到有的突破。直到今天,两个旅行者号探测器还在工作着。按照设计,旅行者号和它携带的关于人类信息的唱片,很可能在一段比人类文明寿命更长的时间里,继续飞翔。

在促进航天技术发展上,旅行者号也贡献很大。比如宇航中非常重要的“引力弹弓”技术。这个技术非常重要,因为单纯依靠人类运载火箭的能力,我们很难把一个探测器送到比木星更远的地方。那旅行者号是怎么到达遥远的星际,拍摄下那张“暗淡蓝点”的呢?这就要靠“引力弹弓”了。

科学家把旅行者号送到一个天体旁,让它依靠这个天体的引力加速,再飞向下一个天体,这就叫作引力弹弓。简单来说,这就像是我们抓住一个高速运动的物体,然后被它带动加速一样。引力弹弓技术的重点,不在技术本身,而在找到合适的“弹弓”,也就是适合用来给飞行器加速的轨道。“找轨道”才是这个技术的核心。在做旅行者号的发射计划时,NASA 的科学家发现了一条非常重要的行星轨迹:在1976到1977年之间,木星、土星、天王星和海王星,会排列成一个非常适合进行“引力弹弓”加速的轨道。这个“弹弓”能将原本四十年的航行时间,缩短到十二年。可以说正是旅行者号的成功发射,才为后来大规模应用引力弹弓技术提供了非常宝贵的经验。这项技术现在已经成了人类宇航最实用、最普遍的技术之一了。它能让人类的航天器用更少的燃料,飞得更快、更远。

听到这里,有人可能会觉得,你说的科学发现、技术进步确实是很重要,但探索宇宙有没有对我们生活更直接的影响呢?探索太空并不只是为了太空,了解太空,其实也是为了更了解地球。比如,用无人探测器探测其他行星,人类已经大大拓展了对火山、地震等灾害的理解。这些对其他行星的研究,能反过来帮助我们保护地球的环境。在二十世纪,行星探测就帮我们发现了三个影响全球的环境灾害。

第一个,就是臭氧层空洞的发现。我们发现,紫外线可以破坏有机分子。长时间的强紫外线照射,是不利于生命存活的。地球能够如此生机勃勃,是因为有臭氧层可以阻挡来自太阳的紫外线。现在我们知道,人类常用的制冷剂氟利昂,会破坏臭氧层。但是,在氟利昂刚被研发出来时,却被认为是一种稳定、无毒的制冷剂。那科学家是怎么发现它会破坏臭氧层的呢?这就要依靠行星科学的发展。

科学家在研究火星大气中的化学反应时,发现氟利昂会在紫外光线照射下分解,然后破坏臭氧层。而探测发现,火星表面缺少有机分子的原因,就是因为火星有一个巨大的臭氧层空洞,紫外光线直达星球表面,破坏了大多数有机物。如果火星上有空洞,那地球上呢?科学家马上观测,果然地球也有一个空洞。幸运的是,我们发现得还算早,这个空洞还远不及火星的大,我们还有时间进行补救。可以说,如果没有火星的研究,我们还要更长的时候,才能发现臭氧层的问题。

第二个环境警示是“温室效应”,这个你应该很熟悉了。但你可能不知道,“温室效应”的发现源于对金星的研究。科学家在研究金星时发现,金星就是个大火球,星球表面温度特别高。金星又不像恒星能自己发光发热,温度为什么会这么高呢?为了解释这个现象,科学家们提出了好几个假设,其中就包括“温室效应”。一开始,“温室效应”假设并没有得到广泛的认同。但随着探测器逐渐深入金星的大气层,探测数据最终证实了“温室效应”假设。金星残酷的环境不仅是对温室效应最有效的例证,同时也是对人类最有效的警告。它告诉我们,如果放任温室效应发展,那地球的表面,很可能就会变得像金星那么恐怖。

第三个发现也许会让你感到意外,那就是:核冬天。没错,核冬天也是在对行星的研究中发现的。科学家在研究火星时,发现在一场全球性的风暴期间,火星的地表温度比预期得要低,而高层大气的温度比预期的要高。这是为什么呢?科学家解释说,风暴的沙尘阻挡了阳光,导致了火星表面的降温。那类似的,萨根和其他几位科学家预言,大规模的核弹爆炸也会产生大量烟尘,阻挡阳光。根据计算,烟尘会在大气中存在十年以上,地球表面温度将会降低数十度。在这样的环境中,人类和地球上的其他动植物,都有可能濒临灭绝。

总结一下第二部分的主要内容:在二十世纪的太空探索中,人类取得了许多伟大的成就。这其中最伟大的就是旅行者号对行星的探索。同时,人类对太空探索有着很多现实意义。比如科学家发现,在其他行星已经发生的灾难,在地球上也同样可能发生。也就是说,对其他行星的探索,能帮我们更好地认识地球。

第三部分

有了前面两个部分内容的铺垫后,接下来我就为你讲述第三部分:人类为什么要离开地球。

人们最早开始探索太空探索,是在冷战时期。当时,美国和苏联这两个超级大国展开了全方位的竞争,太空探索当然也是它们的竞争领域。但在本书写成的20世纪90年代,冷战已经结束了,太空探索的热度逐渐消退。到了二十世纪末期,就算人们知道,探索太空取得了很多成就,也有非常重大的意义,但我们探索的脚步还是变慢了。比如,美国无人探测计划的经费被大幅度削减,在阿波罗计划后,载人航天飞行再也没突破过绕地轨道。比起原本可以办到的,我们已经差得越来越远了。萨根认为,我们失去了探索太空的动力,现在,我们需要重新找回它。

美国前总统老布什曾经在登月20周年纪念日时,宣布了新的空间计划。但那之后的四年里,这个计划都没有实质性的进展。萨根说,这个计划很难实施,因为计划时间跨度太长、安全风险太高了。而且最重要的问题是,钱从哪里来?当人们找回了理性,就免不了要考虑太空计划的“性价比”:在短期内没有太多收获的情况下,我们应不应该把钱投资到太空探索中?

对这个问题,萨根是这样说的:美国太空计划的花费远比美国国防费用要少得多,为什么不要求先削减军费开支呢?他指出了问题的本质,就算不把钱花在太空探索上,政客们也不会把钱花在“让地球上所有孩子都吃饱饭”这件事上面。

萨根说,大众需要我们为太空计划找到新的价值。他在书里列举了很多理由,比如探索太空能帮我们获得地球上稀有的矿产、能帮我们获取新的知识等等。如果单独看每个理由,好像都不值得让我们探索太空。因为每种价值的收益和成本相比太低了,通过其他的方法,我们一样能获得。但如果把这些理由综合在一起来看,太空计划或许是值得的。

而且萨根的眼光,还不止限于这些“实用的”理由。他认为,我们应该从人类的成长历史中寻找答案。在人类历史的大部分时间里,我们都过着一种“游牧”的生活。这种生活让我们有了对事物的好奇和对探索的热情。依靠这种天性,人类才得以生存。即使我们现在过上了定居的生活,也会感到不安和不满。还没被发现的土地和世界仍然吸引着我们。当地球上的探索遇到了瓶颈,走向太空,是一件再自然不过的事了。有人曾经问英国探险家乔治·马洛里,为什么要攀登珠峰呢?他回答说,因为山就在那里。同样,人类要探索太空,因为太空就在那里。人类最原始的天性,对漫游和探索的爱好,可能就是我们最需要的那个理由。哲学家罗素曾经这样形容太空探索:“这种竞争没有极限。每一个胜利只是另一个胜利的前奏。理性的希望没有边界。”

在这些主观因素之外,萨根认为还有一个客观因素,迫使我们必须离开地球:那就是为了生存。人类目前生存在比较稳定的太阳系中,但危险仍然无处不在。1994年,人类第一次观测到了彗星撞击行星的奇观。一颗名为“苏梅克-列维九号”的彗星,被木星的引力撕碎成21块后,撞向木星。直径几千米大小的碎片在木星上,形成了比地球直径还要大的疤痕。这对我们有什么影响呢?回想当初的恐龙大灭绝,科学家们现在普遍认为,导致当年地球上恐龙灭绝的直接原因,就是小行星的撞击。这次彗星撞击木星事件让人类意识到,同样的事情可能还会发生在地球上。那之后,人类很快就开始监控有可能威胁地球的小天体,还设想了一些防御手段,比如核弹轰击。萨根的这本书就是在那次撞击后出版的,那次撞击事件很明显影响了《暗淡蓝点》这本书的写作。不过,萨根也提出,我们对小天体的了解还远远不足,核弹轰击的手段也欠缺充分的考虑。但面对这些可预见以及不可预见的危险时,为了种族的生存,我们有充分的理由离开地球,将人类散布在更宽广的星空中。毕竟我们都知道,鸡蛋还是不要都放在一个篮子里好。

萨根的这个观点,也有被后来的物理学家发展。美国著名理论物理学家加来道雄,在自己的著作《平行宇宙》里也提到,我们一定要离开。不过他比萨根更进一步,萨根认为我们要离开地球,而加来道雄认为,我们应该离开现在存在的这个宇宙。这当然需要人类更先进的技术了。如果你对他的这个观点感兴趣,推荐你收听“每天听本书”《平行宇宙》这本书。

萨根对我们离开地球的过程也有所预言。去往火星的载人探索会是我们离开的第一步。随着飞行技术的进步,太空旅行的成本将会降低到每个人都能承受的程度。但因为改造行星环境的难度太高,不太可能实施,我们建设太空基地更可能的方法,会是建造地下封闭基地等难度低一些的方法。

在这个过程里,人类也可能发现外星智慧,这会是人类最后一次认知上的大降级。如果你看过刘慈欣的《三体》,一定记得里面提到的“黑暗森林”法则,它来自物理学家霍金的一种观点。这个法则是说,宇宙就是一片黑暗的森林,每个文明都像是带枪的猎人,小心翼翼地尽量不被别人发现。因为一旦被人发现,就有被赶尽杀绝的危险。但萨根的看法不太一样。他认为,我们不用担心外星人的威胁,因为一个不和平的种族很难在宇宙中生存下去。人类会成为宇宙的“游牧种族”,在地球的蓝色天空以外,我们会拥有更多色彩斑斓的天空。当技术进一步进步,或太阳走到生命尽头时,人类的探索将会朝着恒星际,甚至是星系际发展,黑色的天空会成为人类游牧生活的终极背景。

《暗淡蓝点》这本书的英文版出版于1997年,已经有二十多年了。在这二十年的时间里,萨根的太空探索设想有一部分已经成了现实。比如,人类在太空实现了国际合作,建设了国际空间站;更多的无人探测器飞向了水星、木星等更多的行星,我们甚至还去探索了太阳。但这其中,我们探索得最多的还是火星。还记得我们刚刚说的吗?萨根认为火星是走出去的第一步。我们现在已经有好几个火星探测器成功登陆火星,而且在地面上,为了准备人类登陆火星的活动,火星生活的模拟实验也在积极开展。而对于更遥远世界的探索,我们通过开普勒太空望远镜,成功地发现了太阳系以外的类地行星。二十多年里,我们有了很大的进展,但还有很长的路要走。

总结

说到这里,这本书就为你介绍得差不多了。下面我为你简单总结一下本期音频的主要内容:

第一,通过《暗淡蓝点》这本书,作者萨根让我们把视线从脚下的大地,转向头顶的星空,帮助我们对地球和人类在宇宙中的地位有了正确的认识。我们并不是宇宙中的主角。

第二,萨根发现,人们没有正确看待太空计划的成就。通过这本书,他让我们可以重新认识太空探索的价值,比如:行星探测对地球环境保护的重要意义。

第三,在日常的生活中,我们习惯以地区、民族以及国家的概念来审视这个世界。而在本书中,通过“暗淡蓝点”这个图像,作者以一种超越国家的人类整体视角,来观察思考这个世界。他让我们体验到了一种“心系宇宙天地宽”的感觉。

在很久很久之后,人类的后代可能早就实现了星际移民,甚至可能已经是一种新物种了。但他们不会因为那个蓝色故乡的暗淡和脆弱而遗忘它,因为那是他们在整个宇宙中独一无二的家。在抬头凝视那颗暗淡蓝点时,他们会感叹:我们起源的故乡是如此渺小和脆弱,却又蕴含了如此巨大的潜力。我们走过了多少路,才来到今天这个地方。

撰稿:八光分文化 刘帅

脑图:刘艳

转述:孙潇

走向太空的技术实现。

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