探索宇宙的历史：从古代神话到现代航天技术的里程碑

从古至今，浩瀚的宇宙一直激发着人们的想象。古代的水手们在星星的指引下航行到充满异国情调的海岸。中国古代神话传说中的天地，也是人们对宇宙的幻想。航天技术的不断发展，终于使人类对太空探索的愿望成为现实。

人类对宇宙的探索

历史在发展，时代在进步。 1961年4月12日，苏联成功发射了世界上第一艘载人飞船东方一号，这艘飞船上的宇航员就是加加林。

1965年3月18日，苏联发射了沃斯霍夫二号飞船，飞船上载有两名宇航员，分别是空军上校别利亚耶夫和空军中校列昂诺夫。列昂诺夫在舱外太空环境中行走了12分钟，成为太空行走第一人。

1971年4月19日，苏联发射了世界上第一个空间站——礼炮一号。

1969年7月16日，美国阿波罗11号飞船离开地球，飞往月球。宇航员阿姆斯特朗降落到月球表面。这是人类第一次登上月球。随着科学技术的发展，人类对宇宙的探索正在取得长足的进步。

1977年9月5日12点56分，一个探测器从美国卡纳维拉尔角空军基地离开地球，并于12月追上了另一个探测器。这两个探测器是航行者一号和航行者二号。

2011年，旅行者一号到达了太阳系的边缘。截至2017年12月1日，旅行者一号距离太阳系中心仅超过130亿英里，旅行者二号距离太阳系中心约108亿英里。它们是目前距离地球最远的探测器，正在思考外太阳系的边缘。前往奥尔特星云。

科学家预测，到2020年，航海者一号仍将有足够的能量支持星际飞行并保持与地球的联系。但到2025年，航海者一号的电池将耗尽。

第一艘访问木星和土星并提供其卫星高分辨率图像的航天器可能永远不会回来。于是科学家们拍了一些最后的照片，其中一张引起人们的深思。那么原因是什么呢？

航行者一号“旅行”

所有探测器都承载着科学家的期望。旅行者一号探测器也有其自己的历史使命。

1977年9月5日12点56分是航海家一号的发射时间。1977年8月20日是航海家二号的发射时间。每年的这个时候，太阳系都会发生一些特殊的事情，使它们成为历史上最幸运的探测器。

一般来说，行星围绕太阳旋转非常有序。太阳和恒星都在各自的轨道上运行，包括地球在内的行星都朝同一方向移动，沿着太阳赤道上几乎平坦的平面排列。

然而，在航海家一号和二号发射期间，太阳系中有几颗行星：木星、土星和天王星。这种现象是在集体秩序中形成的，使得旅行者一号和二号能够同时访问这些行星。几个行星。这无疑可以节省更多的燃料。

几何平面的这种现象并不常见。由于各行星公转速度、自转速度的差异以及太阳的引力作用，这种现象每176年才发生一次。

抓住这个机会，航海家一号于1979年成功探测到土星及其卫星，并于1980年穿过土星系统。1981年，航海家二号加速前往天王星，并借助土星引力到达天王星。海王星。它最接近天王星的时间是1986年1月24日，最接近海王星的时间是1989年8月25日。

航海者号利用这种176年一遇的行星排列，仅用了12年就成功访问了四颗气态巨行星。正常情况下，完成这样的任务至少还需要18年的时间。

利用行星的引力来加速探测器并将其推向下一个目标，称为引力弹弓效应。也正是利用这种效应，航海者号成为世界上最快的探测器。

以航海者二号为例，它于1981年8月25日接近土星。然后它利用土星引力的推动，于1986年1月24日最接近天王星。

航海者一号最初的任务是探测木星和土星、它们的卫星和光环，以及外太阳系。航海者二号最初的目标是探测天王星和海王星。由于两个探测器的任务不同，因此发射时间也不同。也是不同的。

航海者二号探测器于 1977 年 8 月 20 日从肯尼迪航天中心成功发射。航海者一号在升空 15 天后在美国佛罗里达州发射升空。

1977年12月，航海者一号在木星附近追上了航海者二号。航海者一号之所以能够在短时间内追上航海者二号，是因为它是使用泰坦3E半人马座火箭发射的。这种火箭是在洲际导弹的基础上发展起来的大型运载火箭，速度非常快。

1980年11月13日和1981年8月26日，这对探测器分别对土星进行了调查。当旅行者一号经过土星时，它发现了数千个环群，形成了一组相互交织的环带。航海者二号对新发现的土星环和几颗卫星进行了近距离探索，并向地球发回了1万多张照片。科学家通过照片发现了土星上火山活动的痕迹。

火星上的突破让科学家们兴奋不已。如果土星有火山活动，就意味着木星上可能存在生命，就像地球一样。探索其他星球上的生命一直是科学家的梦想。

一次“短暂相遇”后，航海者一号和二号分道扬镳。航海者一号于1989年向银河系方向航行，其目的地是外太阳系。航海者二号访问木星后，收到前往天王星的指令。

对于航海者一号来说，飞出太阳系的任务是艰巨的。航行者一号的相对速度为每秒17.062公里。按照这个速度，航海家一号将需要 73,600 年才能经过距离太阳系最近的恒星：比邻星。这么长的时间对于人类来说无疑是一次“死亡”。

虽然航海者一号不太可能飞出太阳系并进入下一个行星系统。前面提到，航海者一号的电池只能维持到2025年，但这并不能阻止科学家们对外星宇宙生命的好奇。

NASA在航海者一号上携带了一张铜盘唱片。这张唱片存储了向“外星人”打招呼的数据。由于这个转盘的材质和成分特殊，据说即使经过亿万年也依然如新。

航海者一号是一位孤独而忠诚的“旅行者”。一旦电池耗尽，它就会继续孤独地前往河岸中心。

然而，不会有更多的数据被发送回地球。它承载着人类对宇宙无限空间的向往，承载着人们对地外文明的好奇和期待。

发人深省的照片

1 由三个放射性同位素热电发电机提供动力。尽管这些发电机已经超出了当时科学家预期的设计寿命，但探测器搭载的三块电池只能保证其继续飞行到2025年。

到 2007 年，有限的电力导致许多功能停止运行。到 2025 年及以后，将没有足够的电力来为任何科学仪器提供动力。

从1977年离开地球到1989年航海家一号驶向银河系中心，太阳系的旅行日志已经结束。到1990年，它在太阳系的研究任务已经完成。直到现在，它仍然是距离地球最远的人造卫星。

在离开太阳系之前，航海者一号回顾了太阳系并拍摄了最后一组照片。这组照片就是著名的暗斑和太阳系全家福。

还有另外两张著名的地球照片。一是1968年阿波罗8号在月球上拍摄的《地出》，地球从月球升起；另一张是1972年阿波罗17号返回月球途中拍摄的，俯瞰地球时，广阔的非洲土地和云彩清晰可见。这些由旅行者一号拍摄的照片是第一张太阳系全家福照片。

此外，航海者一号还做出了巨大的贡献，那就是拍摄了第一张地球和月球的照片。

但印象最深的还是1990年2月14日航海家一号从太阳系边缘回望地球时捕捉到的“微弱光点”。

当时，航海者一号距地球40亿公里。由于距离太远，拍摄的照片并不清晰清晰，但科学家还是可以在照片中找到地球。

行星天文学家坎迪斯·汉森·科哈切克是第一个看到这个暗点照片的人。该图像包含一个蓝色光点，其大小似乎只有两到三个像素，因为镜头几乎垂直指向太阳。 ，支架反射的一缕光线也恰好被这个光点笼罩。他发现这个小光点就是地球。

在照片中，地球看起来只是一个点，就像沙漠中的一粒沙子。此点是自古至今人类赖以生存的家园；此点是各种动植物生存的地方；这里是火山、海啸、台风肆虐的地球。它是目前已知唯一一颗存在生命的行星。它是如此的特别和渺小。

著名的科普书《暗点》就是萨迦元根据这张照片写的。作者在书中阐述了自己的感受，

他在书中描述了人类的渺小和地球的渺小。

他说：再看看那个光点，就在这里。这是我们的家，我们的一切。在浩瀚的宇宙剧场中，地球只是一个小小的舞台。地球是目前已知唯一存在生命的世界。至少在不久的将来，人类将无法迁移到其他地方。

那么，让我们走进这位天文学家的内心，看看这个暗点背后到底隐藏着什么秘密？

微小的人类

大约50亿年前，银河系中存在太阳星云。后来，大约46亿年前，太阳星云的中心部分形成了太阳的其余部分，旋转并将其压扁形成原行星盘，然后形成行星、卫星、流星体和其他小型太阳系天体。

地球就是这些行星之一。与存在了46亿年的地球相比，人类的历史短暂如转瞬即逝。

我们从达尔文的《进化论》中知道，人类是由古猿进化而来的，而类人猿起源于大约5500万年前。

从猿到人的过渡阶段之后，人类的身体形态继续发展。有学者提出了四阶段划分方法，即早期人类、直立人、早期智人、晚期智人。从早期人类的角度来看，根据考古发现，早期人类距今约3.8-360万年。

直到智人晚期，我们才变得与现代人类更加相似。晚期智人的年代可追溯到大约 5 万年前。从晚期智人到今天，地球上生活着大约 960 亿人。

整个地球表面面积约为5.1亿平方公里。对于地球来说，人类实在是太渺小了。小如细菌。

然后，从地球的角度看宇宙。在浩瀚的宇宙中，地球只是一个微小的微粒。而人类在宇宙中似乎渺小到可以被“忽视”。

从旅行者一号拍摄到的暗点中，我们可以看到一张黑色大图像中有一个光晕。如果仔细看的话，就会发现这光芒上有一个暗淡的光点。

这个不起眼的小光点就是我们的地球。通过这张照片我们可以直观地感受到地球有多么小。

航行者一号已经飞行了36年，飞行了0.0025光年，整个太阳系的直径为2光年。也就是说，航海家一号想要飞出太阳系，至少需要5万年的时间。

让我们把目光放得长远一些，看看太阳系。如果把银河系比作沙漠，那么太阳系就小如​​一粒沙。

太阳系之于银河系，就像地球之于太阳系一样。银河系中恒星和行星的数量大约在1000亿到4000亿之间，此外还有无数的宇宙尘埃。

银河系大约有100亿年的历史，面积为20万光年，银河系的总质量大约是太阳总质量的1.5万亿倍。

但即便如此，与整个宇宙相比，银河系还是很小。因为银河系与邻近的仙女座、麦哲伦等50颗行星组成了一个本星系。

本星系团是一个典型的开放星系团，约有 50 个成员星系。银河系和仙女座星系是本星系群成员中最大的两个星系。它的质量约为太阳质量的656万亿倍。

本星系群并不是最大的，因为本星系群是室女座超星系团的一部分。

室女座超星系团是一个不规则的超星系团，包括银河系所在的本星系群。室女座超星系团包含大约 100 个星系团和星系团。处女座星系的直径达到1.1亿光年，大约是银河系直径的千倍！

科学家估计室女座超星系团的总质量约为太阳质量的10^16。与银河系和本星系群相比，室女座超星系团似乎是无限的。然而，处女座超星系团实际上是拉尼亚凯亚超星系团的一部分。

拉尼亚凯亚超星系团也称为本地超超星系团或拉尼亚凯亚复合体。拉尼亚凯亚超星系团包含10万个星系，跨度5.2亿光年，质量相当于银河系的10万倍。

超星团是已知最大的结构之一，它们的边缘很难判断。与超星系团相比，太阳系和银河系都显得微不足道。

地球上存在万有引力，宇宙中的所有天体也都基于引力而运动或旋转。这是宇宙中已知最大的引力，被称为巨型引力源。

这个引力源位于长蛇座-半人马座超星系团。例如，四十年前，科学家发现银河系的移动速度比预期的要快得多。这是巨大引力源的效应。

受巨大引力源的影响，银河系、仙女座星团、室女座超星系团等都在向拉尼亚凯亚超星系中心坠落。

由于这些星系和星团都在朝着同一个目标移动，这意味着这些星系和星团以及它们所包含的各种天体正在慢慢接近。

本星系群中两个最大的成员星系是仙女座星系团和银河系。它们将在50亿年后相撞，最终合并成更大的银河系。这条银河系将会落入更大的处女座超星系，最终也无法逃脱这个巨型排水沟的深渊。

如果人类想避免落入巨大的引力源，人类就在银河系中。依靠 需要 4.4 万亿年。 4.4万亿年后人类是否还存在尚不得而知。

如果银河系真的与其他星系相撞，当时还在的人类将会看到完全不同的天空景象：狭长的银河系将会消失，取而代之的是由数十亿颗恒星组成的巨大核球。人类似乎无法逃脱流量的魔咒。

最终，即使人类逃离了拉尼亚凯亚超级星系，这个星系之外仍然存在着未知的宇宙。

巨大的宇宙

宇宙到底是什么？有多大？它有多重？这是人类目前还无法准确解答的谜题。

宇宙在物理意义上被定义为所有空间、时间及其内容。这个概念是笼统且模糊的。尽管整个宇宙的大小尚不清楚，但目前可观测宇宙的直径估计为930亿光年。随着人类科技不断进步，人类不断尝试描述整个宇宙的面貌。

目前科学家用来观测天体的工具是光学望远镜。 1917年，胡科望远镜在美国加利福尼亚州威尔逊山天文台建成。这是当时世界上最大的望远镜。正是通过这台望远镜，我们发现了银河系之外的星系，并找到了宇宙膨胀的证据。

目前世界上最大的光学望远镜是哈勃太空望远镜，其观测范围不超过134亿光年。由于宇宙的膨胀，134亿光年以外的事物是无法观测到的。

1927年，比利时天文学家勒梅特首次提出宇宙大爆炸假说。 “大爆炸宇宙学”认为，宇宙是由137亿年前的一次大爆炸后致密而炽热的奇点膨胀形成的。

在爆炸开始时，物质只能以基本粒子的形式存在。爆炸后，宇宙继续膨胀，导致温度和密度下降。因此，随着温度下降和冷却，物质和行星就形成了。

宇宙在过去138亿年里一直在不断膨胀，而且膨胀速度非常快。通过寻找膨胀留下的物质，科学家可以计算出这些残留物位于宇宙边界内的时间有多少年。

在大爆炸之前，宇宙处于极高的密度和温度状态。在爆炸初期，由于宇宙温度高、密度大，物质只能以电子、光子、中性粒细胞等基本粒子的形式存在。这时，宇宙中的正粒子和反粒子就会碰撞消失。

所以，一开始的宇宙并不是我们现在的宇宙。没有物质，没有天体，没有行星，只有能量。

大爆炸后，宇宙不断膨胀，宇宙温度下降，密度下降，逐渐形成原子、原子核和分子，并继续形成气体。气体逐渐形成了星云，星云又进一步形成了各种恒星和星系，最后形成了我们今天的样子。宇宙是什么样子的。

在日常生活中，我们知道最快的速度是光速。看来我们找不到比光速更快的东西了。在宇宙的膨胀过程中，有一个常数叫做哈勃常数。这个常数表明宇宙的膨胀速度比光速还要快。宇宙正在以如此快的速度膨胀。可以想象，宇宙是非常巨大的。

科学家们仍然不知道整个宇宙的大小。在可观测的宇宙中，宇宙的直径约为930亿光年。我们知道，在爆炸的早期阶段，宇宙是由粒子形成的，而粒子中含有光子。

大爆炸后约38万年，光子不再与物质频繁相互作用，宇宙变得透明。在此期间产生的光子形成宇宙热辐射。正是这种辐射记录了此时宇宙的大小，直径为930亿光年。

此时地球距离宇宙爆炸边界约457亿光年。这些光子发出的宇宙热辐射也称为宇宙微波背景辐射。

有科学家说：这是宇宙中最古老的光，代表了所有未来的结构，是当今恒星和星系的种子。

这个宇宙爆炸后38亿年产生光子的宇宙边界，是目前人类能够观测和计算的最远宇宙边界。

在描述宇宙时，我们通常使用的形容词是：无边无际、浩瀚无垠、无边无际。一些科学家认为宇宙是有边界的。正如前面提到的，宇宙的边界在爆炸开始时就形成了类似光子的物质。一些科学家认为宇宙是有边界的。相信宇宙没有边界。

他们相信宇宙是广阔的。由于人类认识有限，目前人类可观测到的宇宙区域实际上只是真实宇宙的一小部分。宇宙是一个无限的区域。按照这种观点，宇宙的大小和质量也是无限的。

我们人类目前所了解的关于宇宙的一切都在可观测的范围内。我们可以相信，除了人类熟悉的宇宙范围之外，还存在着人类不知道、尚未观测到的宇宙。 。人类对宇宙的探索仍在继续，未来人们对宇宙的认识也会更加广阔。

地球是一个小而特殊的星球

我们经常想象如果宇宙有另一面会是什么样子。有学者认为，宇宙的另一边还有另一个空间，宇宙并不是唯一的。还有其他的宇宙，我们的宇宙只是其中之一。

目前我们很难看清宇宙的全貌，只能感叹宇宙的壮丽。在感叹宇宙之浩瀚、地球之渺小的同时，我们不应忘记地球的特殊性。在可探测的宇宙中，地球是唯一有生命的行星。

自 20 世纪 70 年代以来，科学家们一直在探索太阳系其他天体上的生命。我们知道，航海者一号访问土星时，发现了火山活动的痕迹。科学家们欣喜若狂，因为他们认为有生命存在，但最终的结果当然是一盆冷水。

火星是距离地球最近的火星。与太阳系其他行星相比，它与地球有很多相似之处。因此，科学家们热衷于寻找火星上的生命。但 1976 年登陆火星的航天器并未发现那里有任何生命迹象。到目前为止，人类还没有发现其他星球上存在生命。

宇宙中除了地球之外是否存在其他生命的想法早在1950年的费米悖论中就已经被讨论过。

费米悖论可以用两种形式来表达：一是为什么没有发现外星人或外星物品。如果星际旅行可行，即使乘坐人造飞船缓慢旅行，也只需要500万到5000万年就能征服银河系。

宇宙已经形成了一百亿多年，这段时间对于宇宙来说就像是转瞬即逝的瞬间。第二种形式是：为什么我们看不到智慧生命的迹象。

外国有一部影片叫《星际穿越》，讲述了宇航员为人类寻找新家园的故事。如果人类真的在地球之外有了新的家园，那是否意味着这个新家园上还有生命呢？但事实上，宇宙是如此安静，除了地球之外似乎没有其他生命迹象。

我们只能相信，要么人类是宇宙中唯一存在的智慧生物，要么“宇宙的另一边”存在智慧生命。只是他们还没有被我们发现，和我们人类一样，他们还没有发展出星际文明。也许他们也在寻找像我们一样的另一种生活。

“地球是人类的摇篮，但人类不会永远生活在摇篮里。”这是著名航天科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基的名言。

但我们知道，地球是人类唯一的家园。至少现在以及未来几百年，甚至更长时间，人类都无法离开地球。

在我们所知的整个宇宙中，地球和人类似乎非常特殊。地球是宇宙中唯一存在生命的行星。人类是地球上和宇宙中唯一的智慧生物。

然而，航海者一号留给我们的照片却让我们回到了现实：与整个宇宙相比，人类和地球都太渺小了。而人类的生命对于宇宙来说太短暂了。