- +1
卡爾·薩根逝世20周年︱他設(shè)計(jì)了旅行者號(hào)上的“星際唱片”
【編者按】
2016年12月20日,是美國(guó)著名天文學(xué)家卡爾·薩根逝世20周年的紀(jì)念日。這位康奈爾大學(xué)天文系教授,向人類解釋了“太空”,以及太空深處那令人意想不到的璀璨。他是行星學(xué)會(huì)的成立者,致力于NASA的研究,也是著名的科普作家,出版了十多本書。1980年代,他和夫人安·德魯彥共同制作并主持了一部13集的電視節(jié)目——《宇宙》,成為世界60多個(gè)國(guó)家里數(shù)億人最喜愛的節(jié)目之一。
此外,卡爾·薩根還參與策劃和制作了旅行者號(hào)探測(cè)器上攜帶的兩張“Golden Record”唱片,這是人類致外星生命的第一份地球檔案。前不久,世紀(jì)文景推出了《星際唱片:致外星生命的地球檔案》一書,由卡爾·薩根主筆,揭露“星際唱片”的全部?jī)?nèi)容。澎湃新聞獲得授權(quán),摘錄該書部分內(nèi)容,以紀(jì)念卡爾·薩根這位偉大的科學(xué)家。

1939年,在我快要過五歲生日的時(shí)候,父母帶我去看紐約的世界博覽會(huì),那是個(gè)新奇之展。兩個(gè)金屬球之間閃爍著電火花,藍(lán)色、可怕,那是在模擬閃電。一個(gè)大牌子上寫著“來聽聽光,看看聲音”。一些建筑展示著異域文化,那些地名我從未聽說過。博覽會(huì)公園的中心,是一座高聳的尖塔和一個(gè)巨大的圓球形建筑,圓球里正在展覽“明日的世界”:你走在一條坡道上,下面是一片未來世界的模型——流線型的汽車奔馳在凌空飛架的道路上,未來的市民們面帶微笑地忙碌著。他們從事的工作都很奇特,當(dāng)時(shí)幼稚的我還無法理解。但是有一點(diǎn)確鑿無疑 :未來的文明正在前方等待。
足以顯示人們對(duì)于未來充滿信心的,是紐約世博會(huì)上的一個(gè)時(shí)間膠囊。一些1939年的報(bào)紙、書刊和人造物品,被封在一個(gè)金屬的“時(shí)間膠囊”里,埋入地下十幾米的深處,要在遙遠(yuǎn)的紀(jì)元才會(huì)取出!
為什么要這樣做呢?因?yàn)槿藗儓?jiān)信未來將與今日大不相同,而未來的人們希望了解我們今天的生活,正如我們對(duì)于古代滿懷好奇。人們本能地渴望擁抱自己無緣見面的先輩和后人。
在此之前與之后,人類歷史上有過許多類似的“時(shí)間膠囊”。阿薩爾哈東(Esarhaddon),在大約公元前681至前669年統(tǒng)治著亞述王國(guó)。作為辛那赫里布(Sennacherib)最小的兒子,他繼承王位,成長(zhǎng)為一個(gè)強(qiáng)悍精明的統(tǒng)治者。他不僅執(zhí)著于武力獲得的榮耀,也很關(guān)心他統(tǒng)治下的文明如何流傳到未來的世界。他留下了自己的“時(shí)間膠囊”,把許多帶有銘文的石碑埋在建筑和紀(jì)念碑的地基下。阿薩爾哈東生前享受著無上的榮光,他統(tǒng)治的疆域包括亞述、巴比倫和埃及,從今日亞美尼亞的山峰直到阿拉伯沙漠。
將近三千年過去了,街道上的普通人還有幾人知道他的名字呢?然而他留下的遺物,是今天我們了解公元前7世紀(jì)西亞歷史的重要線索。他的兒子亞述巴尼拔(Assurbanipal), 或許是受到父親的影響,也樂于制造“時(shí)間膠囊”。他用石碑的形式構(gòu)建了龐大的圖書館。其中殘留的一些,成為現(xiàn)代學(xué)者們的寶藏。他們父子的聲音,仿佛穿越了三千年,在現(xiàn)代人的耳邊回響。
大概所有自認(rèn)為成就不凡的人,都難以抑制與未來的后人對(duì)話的沖動(dòng)。這種行為普遍存在于所有地區(qū)的人類文明中。它至少表達(dá)了一種樂觀和希望,使人們之間的交流打破時(shí)間的限制。它告訴后輩,這一個(gè)人或者這一代人視為重要的事物是什么。
太空時(shí)代的到來,讓人們擁有了遠(yuǎn)超任何古代帝王跨越時(shí)空對(duì)話的能力,超越了任何古代帝王的想象力。我們逐漸意識(shí)到,人類只有幾百萬年的歷史,而我們居住的行星也不過“年長(zhǎng)”了一千倍而已。我們擁有的現(xiàn)代科技,其歷史僅不過是人類歷史的萬分之一。在宇宙的尺度上,人類知曉的歷史長(zhǎng)不到眨眼一瞬間。今天的時(shí)代,既不是最早的,也不是最好的。時(shí)代奔跑的步伐讓人來不及喘息,沒有人知道明天會(huì)帶來什么。我們的文明能否在當(dāng)前巨大的威脅下幸存?或許再過一兩百年,人類將毀掉這個(gè)技術(shù)至上的社會(huì)。但是無論哪一種情況,都不會(huì)是人類這個(gè)物種的末日。
無論哪一種情況,都會(huì)出現(xiàn)另一些不同的文明和社會(huì)。人類的文明,是無數(shù)祖先面臨的各種可能方案積累的結(jié)果。如果過去的任何一條軌跡發(fā)生改變,都會(huì)顯著地影響今日我們身邊的一切。在人們的印象中,歷史是必然的結(jié)果。但事實(shí)上,歷史的許多細(xì)節(jié)極為偶然。
如果君士坦丁大帝皈依了密特拉教而不是基督教,歷史仍會(huì)按照貌似必然的軌跡,發(fā)展出被視為合情合理的結(jié)果,日后還會(huì)有波斯文化的“文藝復(fù)興”,公牛與蝎子將成為無處不在的文化母題。那個(gè)社會(huì)里的人們,仍會(huì)把自己的世界視為理所當(dāng)然。一千六百年來實(shí)際發(fā)生的一切,都會(huì)被他們當(dāng)成浪漫的假想。正因?yàn)樵S多偶然事件從根本上影響了歷史
所以這些細(xì)節(jié)具有卓絕的價(jià)值,絕不只和歷史學(xué)家有關(guān),而關(guān)乎每一個(gè)希望探究文明本質(zhì)的人。我認(rèn)為,時(shí)間膠囊值得每一個(gè)人關(guān)注,它至少為后代保存了文明真實(shí)的細(xì)節(jié)。
然而,地球只是九個(gè)左右環(huán)繞恒星太陽轉(zhuǎn)動(dòng)的行星之一,而太陽不過是銀河系中大約兩千五百億顆恒星之一。更重要的是,宇宙中或許有數(shù)千億個(gè)這樣的星系。
恒星擁有行星,應(yīng)當(dāng)是宇宙中的普遍現(xiàn)象。四十億年前,地球上出現(xiàn)最早的生命所需的化學(xué)條件,也是宇宙中極其普遍的環(huán)境條件。
盡管沒有確鑿的證據(jù),但是許多科學(xué)家推測(cè),在宇宙中的許多行星上已經(jīng)產(chǎn)生了簡(jiǎn)單的生命形式,經(jīng)過緩慢的進(jìn)化形成復(fù)雜的生命,甚至獲得了足以影響環(huán)境的智慧。這些外星生命與地球上的任何生命都截然不同。和人類歷史相仿,生物的進(jìn)化也是無數(shù)難以預(yù)測(cè)的細(xì)節(jié)積累的結(jié)果。任何一個(gè)環(huán)節(jié)的偏差,都可能改變接下來的另一環(huán)節(jié)。或許外星生命也像地球人一樣行動(dòng)與思考,或許是更高明的詩人、工程師和哲學(xué)家,或許也有道德和美學(xué)標(biāo)準(zhǔn),只是容貌身型和地球人截然不同。然而這一切都只是天馬行空的想象,另一個(gè)行星上的文明或許是我們的想象力無法企及的。
雖然希望很渺茫,但是我們?nèi)杂锌赡軐?shí)現(xiàn)星際之間的交流。因?yàn)槲锢?、化學(xué)與天文方面的規(guī)律,是宇宙中普遍適用的某一顆恒星獨(dú)特的輻射光譜,并非是人類科學(xué)家設(shè)計(jì)的結(jié)果。如果能夠?qū)崿F(xiàn)星際交流,那么首選的交流內(nèi)容,一定是兩種不同文明都了解的事物。
在太空的尺度下,探測(cè)器飛行的速度很慢。達(dá)到月球需要幾天,飛到鄰近行星需要幾個(gè)月,木星和更遠(yuǎn)的外太陽系則是數(shù)年。太陽系里的其他天體,不大可能存在文明。即便是最樂觀的估計(jì),距離我們最近的地外文明也在數(shù)百光年以外(一光年等于九萬四千六百億公里)。目前人類制造的探測(cè)器,飛到距離最近的恒星需要數(shù)萬年時(shí)間,到達(dá)最近的地外文明,意味著數(shù)千萬年。無線電波以光速傳播,它顯然是更快捷也更有效的星際溝通方式。天文學(xué)家們已經(jīng)針對(duì)幾百顆恒星定向搜尋“人工”無線電信號(hào)——截至目前并無驚喜。面對(duì)滿天繁星搜尋來自外星的無線電信號(hào),意味著數(shù)十年的努力——或許仍將一無所獲。1974年11月,在阿雷西博天文臺(tái),人類第一次向外太空發(fā)送了經(jīng)過設(shè)計(jì)的無線電信號(hào)。它的重要意義,與其說是向外星文明示好,不如說是展示無線電在星際通訊中的應(yīng)用潛力。這一行動(dòng)的細(xì)節(jié),將在本書的第六章做詳細(xì)介紹。
發(fā)送與接收信號(hào),二者有極大的不同。地球人的科技只是在不久前才同時(shí)具備了這兩種能力。任何一種初級(jí)的文明,如果發(fā)展水平稍遜于地球人的文明,很可能既無法發(fā)送也無法接收信號(hào)。恒星之間的距離超乎人類的想象。從地球發(fā)送的無線電波到達(dá)某一顆恒星,那里的文明接收之后再發(fā)送反饋到地球,中間已經(jīng)數(shù)百年過去了。因此,目前比較可行的搜尋外星文明的方式,既不是發(fā)送無線電波,也不是發(fā)射探測(cè)器,而是搜尋外星文明向地球發(fā)來的無線電信號(hào)。
然而,我們很難抑制給遙遠(yuǎn)鄰居寫信的沖動(dòng)。絕大多數(shù)太陽系內(nèi)的行星探測(cè)器,在完成預(yù)定任務(wù)后都將變成人造“行星”,永久地圍繞太陽公轉(zhuǎn)。某些探測(cè)器會(huì)在目標(biāo)行星著陸,少數(shù)探測(cè)器將獲得目標(biāo)行星帶來的引力加速,從而得到足夠的速度沖出太陽系。1971年和1972年分別發(fā)射的“先驅(qū)者10號(hào)”和“先驅(qū)者11號(hào)”,探測(cè)目標(biāo)是木星。經(jīng)過木星的引力加速,“先驅(qū)者11號(hào)”將于1979年飛臨土星。更重要的是,木星引力加速將使這兩架探測(cè)器飛出太陽系,成為人類歷史上第一批恒星際探測(cè)器。以地球?yàn)閰⒄瘴?,它們的飛行速度達(dá)到約每秒10公里,每六個(gè)月飛行一個(gè)天文單位(地球與太陽之間的距離)。從地球出發(fā),兩年半后飛臨木星,五年飛到土星,十五年到達(dá)海王星,二十年到達(dá)冥王星。然后還需要一萬年以上,才能飛出圍繞太陽公轉(zhuǎn)的外太陽系彗星帶,進(jìn)入真正的星際世界。
在接近冥王星軌道之前,它們的無線電發(fā)射器早已停止工作,更不用說與最近恒星的距離。它們注定要在寂靜無邊的宇宙中永久流浪,在日后的一百億年時(shí)間里,它們進(jìn)入到另一個(gè)行星系統(tǒng)的幾率,如同在漆黑的夜里,甩出飛鏢擊中一片巨大廣場(chǎng)對(duì)面墻上的氣球。
兩架“先驅(qū)者”探測(cè)器,分別攜帶了一件來自地球的“禮物”:一塊長(zhǎng)229毫米、寬152毫米的鍍金鋁板,上面鐫刻了一幅圖畫。它以科學(xué)的語言,向不知道地球?yàn)楹挝锏泥従雍?jiǎn)要介紹了我們的行星和上面的居民,還包括一對(duì)男女的畫像。本書的三位作者——我、琳達(dá)·薩根和德雷克,正是這一信息的設(shè)計(jì)者。

1974年,一顆小型人造衛(wèi)星發(fā)射升空,在距離地面將近6000公里的一個(gè)接近圓形的軌道上圍繞地球公轉(zhuǎn)。這顆衛(wèi)星被稱作“LAGEOS”, 即“激光地球動(dòng)力學(xué)衛(wèi)星”(Laser Geodynamics Satellite)的英文縮寫,是一個(gè)直徑約60厘米的鏤空?qǐng)A球,外觀像一個(gè)巨大的高爾夫球。它的主要任務(wù),是以極高的精度檢測(cè)極其緩慢的大陸漂移——通常每一百年只移動(dòng)幾厘米。位于世界各地的地面站,向這顆衛(wèi)星發(fā)射激光,通過計(jì)算激光從衛(wèi)星返回地面站的時(shí)間可以得到各個(gè)地面站之間極其精確的距離,從而推斷它們之間的距離在如何變化。

“LAGEOS”的預(yù)計(jì)壽命是約八百萬年。最終,它將偏離軌道,最終滑入大氣層。
在未來的數(shù)百萬年里,人類社會(huì)中的許多信息必將消失,包括這個(gè)時(shí)代的特征和發(fā)射這顆衛(wèi)星的目的。因此美國(guó)航天局請(qǐng)我設(shè)計(jì)一塊銘牌,作為送給后代人類的信息。銘牌上寫道:“在幾億年前,地球上的陸地是上面那張圖所顯示的樣子。在我們生存的年代,陸地的形狀是中間這張圖。八百萬年后,也就是LAGEOS返回地球的時(shí)候,我們預(yù)計(jì)陸地將是下面那張圖的樣子,此致。”
“LAGEOS”是一個(gè)將在八百萬年后啟封的時(shí)間膠囊,它攜帶著非常有限的一點(diǎn)點(diǎn)信息,而且是作為在發(fā)射前不久才倉(cāng)促?zèng)Q定的結(jié)果,搭上了這趟順風(fēng)車。
1977年發(fā)射的兩架“旅行者”探測(cè)器,將使人類第一次近距離觀察木星、土星、它們的數(shù)十個(gè)衛(wèi)星和土星環(huán)。它們將于1979年接近木星,分別于1980和1981年飛臨土星。取決于1981年在土星附近的情況,其中一位“旅行者”將繼續(xù)飛向天王星。和“先驅(qū)者”一樣,“旅行者”也會(huì)因?yàn)榻嚯x飛掠木星,獲得這顆太陽系質(zhì)量最大的行星的引力加速,飛出太陽系。它們將和太陽系以及鄰近的恒星一起,繞著銀河系中心,做大約每2.5億年一周的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。






- 報(bào)料熱線: 021-962866
- 報(bào)料郵箱: news@thepaper.cn
滬公網(wǎng)安備31010602000299號(hào)
互聯(lián)網(wǎng)新聞信息服務(wù)許可證:31120170006
增值電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)許可證:滬B2-2017116
? 2014-2026 上海東方報(bào)業(yè)有限公司




