最近地球上局勢動盪。唐納德·特朗普即將宣誓就任美國總統,戰爭肆虐,生態系統面臨崩潰的風險。生活的許多方面都讓人感到難以預測。但在我們星球之外,一切都很好。可以說,現在是歷史上研究太空的最佳時機。
自2021年發射以來,威力巨大的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(JWST)已經多次顛覆了教科書的基礎知識。它觀測到大爆炸後不久誕生的星系,這些星系比科學家認為的更明亮、更大;它還看到了出乎意料的巨大古老黑洞,並首次在系外行星的大氣層中識別出支援生命的化合物,如二氧化碳。它的發現來得如此之快,以至於科學家有時不知道該專注於其眾多發現中的哪一個進行研究。
隨著其他幾個最近啟用或即將啟用的大型天文臺,這些豐富的成果只會越來越多。2023年,歐洲將其歐幾里得望遠鏡發射到太空,專注於暗宇宙——似乎主宰宇宙的神秘暗能量和暗物質。今年,位於智利的薇拉·C·魯賓天文臺將開始每隔幾個晚上拍攝整個天空,觀測移動物體、短暫的閃光以及宇宙隨時間的變化。而在2027年,美國國家航空航天局的 南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡將加入JWST的行列,透過紅外光觀察太空,回溯到宇宙的最早時期。
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考慮到JWST高達100億美元的價格標籤(它是有史以來建造的最昂貴的天文臺),歐幾里得望遠鏡15億美元,南希·格雷斯·羅曼望遠鏡43億美元,薇拉·C·魯賓望遠鏡4.73億美元且還在增加,當地球上有這麼多問題時,為什麼還要把這麼多錢花在太空上?
改善地球上的生活是一個崇高的目標,但天文學也是如此。即使成本如此之高,美國聯邦預算中每年用於美國國家航空航天局的資金也不到0.5%。我們對太空的研究表明,我們人類仍然可以跨越國界和競爭,共同完成偉大的事情。這證明我們可以為不提供經濟利益或物質優勢的目標投入鉅額資源和努力。為求知而求知是很有價值的,即使它對我們星球上的實際情況沒有任何影響,對其追求也是合理的。
但事實上,天文學確實直接影響著人們的生活。為航天器供電的需求推動了我們在地球上使用的太陽能電池板技術的發展。對望遠鏡中使用的電荷耦合器件(CCD)相機的研究促成了我們口袋裡的手機攝像頭技術。此外,從太空觀察地球幫助我們瞭解了不斷變化的氣候,甚至將人類凝聚在一起,欣賞我們世界的脆弱性。
如果我們轉移太空研究的資金,我們將失去的簡直是天文數字。僅魯賓天文臺每晚就會產生約20萬億位元組的原始資料,而羅曼望遠鏡每天還將增加1萬億位元組——更不用說每天從JWST傳來的約500億位元組的資料了。總而言之,天文學家現在可以獲得源源不斷的天體資訊,而過去他們能獲得涓涓細流就已算幸運。挖掘這些寶藏將幫助我們瞭解宇宙最初是如何產生的。我們可能會弄清楚恆星和星系是如何誕生、演化和死亡的,我們希望我們能夠解決太空中的一些最大謎團:暗物質是由什麼構成的?拉開宇宙的暗能量的本質是什麼?在某個地方是否存在我們之外的生命?
用於理解宇宙和我們在宇宙中的位置的金錢和工作絕非浪費——這個專案是人類從事的最崇高的事業之一。天文學提醒我們,我們是比我們自身更宏大事物的一部分——地球上生活的動盪,無論是奇蹟還是悲劇,都不是全部。透過凝視星空,我們可以看到,我們的生命只是一個偉大而神秘的運作中的一小部分。
就在幾百年前,我們還依靠故事來解釋我們仰望夜空時看到的東西。今天,我們比以往任何時候都更有準備描述我們宇宙的真實面貌。這個正在展開的故事結果證明比人類能創造的任何東西都更令人著迷,我們對它的瞭解值得我們花費的每一分錢。
