宇宙的距离与奥秘:星际交流的挑战

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在浩瀚的宇宙中,我们 relative 地接受了这样一个现实:几乎所有事物都距离我们难以想象地遥远。即使假设我们并不孤独,即使星际交流能够建立,信息传输仍需要数年、数十年、数百年甚至更长时间。宇宙可能充满了孤立的生命片段,它们愿意交流,但无法克服那些阻碍社交的物理定律。

星团:宇宙中的密集区域

然而,宇宙并非均匀分布。星团就是一个很好的例子,它们是异常密集的球形恒星区域。每个星团可以包含数十万颗恒星,而银河系目前正被超过一百个这样的星团所环绕。离太阳最近的恒星距离超过 4 光年,而在星团中,恒星之间的典型距离仅为 1 光年。

在星团中心,恒星之间的距离可能仅有几个天文单位(AU),即地球与太阳之间的距离。居住在星团内恒星行星上的智能生命可能会发现,物种间和星际间的交流成为常态。夜晚的天空将被成千上万颗附近的恒星照亮。

向星团发送信息

这就是为什么在 1974 年,一条包含有关人类和地球信息的无线电消息被发送向著名的星团——梅西耶 13。但鉴于 M13 距离我们 25,000 光年之远,我们必须等待 another 50,000 年才能收到回复。然而,也有人认为,恒星间的紧密 proximity 可能会抑制稳定的行星轨道,从而使生命的 development 成为不可能。

恒星分类与宇宙的未来

目前,恒星的分类系统被称为摩根-凯南分类法,根据恒星的温度和 luminosity 进行分类。著名的赫兹普龙-罗素图就是这一系统的体现,它以 luminosity 为垂直轴,温度为水平轴,绘制了约 23,000 颗恒星的属性。太阳位于这里,是一种相当 average 的 G 型主序星。在图的顶端,我们找到了超巨星,它们是宇宙中体积最大的恒星。

在底部,我们找到了白矮星,它们密度极高但体积很小。大约在 50 亿年后,太阳将首先膨胀为红巨星,然后再次 condense 为白矮星。但接下来会发生什么?这些白矮星是否会永远在银河系中漫游?其实,并非永远,但几乎如此。

一旦太阳演化为白矮星,它将开始冷却。这一冷却过程将持续超过一万亿年。有些恒星可能在仅仅几万亿年内就会熄灭,所以请 stay tuned。

最终,太阳将退化为一个黑矮星,一个不发光也不散热的密集引力质量。也许它仍被同样黑暗无生命的行星所环绕。但鉴于宇宙只有 138 亿年历史,黑矮星仍然是纯粹的理论概念,尚未存在。即使它们存在,它们也非常难以 detect。

科技探索与预算限制

在讨论 NASA 严重不足的预算时,人们经常将其与美军庞大的预算进行对比。美国军事开支经常超过联邦政府自由裁量总支出的 50%,而 NASA 的预算在过去几年一直徘徊在 1.5% 左右。

如果你是一名太空爱好者,当你需要假装流泪时,只需想象一下这个图表。每次都有效。我不知道美军是否每年需要 6000 亿美元。也许他们需要。也许这笔钱被用于好事,每个美元都是 essential。

然而,我确实知道,如果他们愿意,他们可以仅仅为了乐趣而建造两台哈勃望远镜。因为他们在 2012 年 6 月宣布,NASA 已经获得了美国情报机构——国家侦察办公室(NRO)提供的两台太空望远镜。NRO 主要为美国政府建造和运营间谍卫星,这两台光学望远镜本意是为了观察地球,但它们很容易被改用于天文学观测。

这两台全新的望远镜自千年之交以来一直在收集灰尘,与哈勃太空望远镜同等级别。尽管 NASA避免了建造两台哈勃级望远镜的成本,但他们仍需支付各种仪器和电子设备以及火箭发射的费用,所以无论如何,这都将是一笔相当昂贵的开支。

如果一切按计划进行,其中一台望远镜可能在 2024 年发射入轨。但鉴于这是 NASA,一个经验法则是:只有当讨论的是 celestial mechanics 时,才信任他们的估计。

科学探索与理论的终结

在《星际迷航》宇宙中,有一个名为瓦肯的星球,逻辑上,它是瓦肯人的故乡。然而,在虚构的外星物种及其母星的概念化之前,曾有一个针对一个假设的行星——瓦肯的真正天文搜索。

在前几集中,我提到了法国天文学家勒维耶和他对海王星的发现。在 1846 年发现海王星后,勒维耶决定解决水星观测轨道和理论轨道之间的不一致问题。在研究水星超过十年后,他发表了一篇论文,假设水星异常轨道是由一个或多个未被发现的天体在太阳和水星之间造成的。

1859 年底

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