当前突飞猛进的新一轮科技革命和产业变革不断孕育颠覆性的技术,为颠覆现实提供了空前的历史机遇,引发了无数种破解未来密码的可能。我们在不断思考,有哪些科技的因子在悄然出现?对商业世界而言意味着什么?我们又该怎样看待人类文明和科技繁荣之间错综复杂的关系?
本期嘉宾著名现代天文学家邓李才认为,“仰望星空”对于现代商业社会发展具有重要意义。当我们通过天文学的技术发展获得现代文明的进化时,也透过天文学看到了人类的渺小、局限以及未来无限的可能。
以下为邓李才发言内容
天文学驱动科技发展
天文学是人类自然科学中最古老的学科。人类进化到有思维时,最先感受到的自然现象实际就是天文现象,四季轮回,昼夜交替,人类通过对这些现象的认识和提炼,最终建立了这门自然科学——天文学。
在人类仰望星空的过程中,通过对自然界的观测,我们形成了一整套的哲学,自然科学等理论体系。而天文学在其中是一个很特别的存在,首先它是一个自然学科,但同时又与哲学和人文联系在一起,例如“宇宙的中心到底是什么”这样的终极哲学问题。从古至今,在天文学的演进过程中,通过对天文现象的观测,我们推翻了“地心说”、“日心说”,了解到太阳只是浩瀚宇宙中一颗普通的恒星。通过用眼睛感知到的自然界,人类的整体科学技术,包括:物质科学、化学、生物学等等才能不断发展,可以说天文学实际在引领整个科学技术的发展,人类自然学科的进步最早都是源于天文学的一些基本驱动。
举例来说,通过观测天上最亮的那些星,我们发现了行星与恒星的不同,进而通过观测行星发现了万有引力定律,从而驱动了整个现代科学体系。再如,从大航海时代,通过六分仪观测星空指明航向,到如今的卫星导航系统,实际上都是基于天文学的一些原理。
天文学对现代科学的驱动还包括天文学家通过观测发现了太阳元素氦,进而发现了热核聚变。这其中牵涉到的能源技术,不仅能帮助我们在未来解决碳中和、碳达峰等问题,同时也将成为未来地球上取之不尽、用之不竭的清洁能源。
同时,智能手机以及手机提供的各种功能,很多技术也来自天文学。如手机的拍照感光器件,直接来自上世纪80年代天文学就开始使用的电荷耦合器件。再如锂电池是源于宇宙大爆炸的产物,排在第三号的元素锂便是天文学家发现的。两暗一黑三起源中的暗能量便是一种能量形式,尽管目前距离能够应用还有很大距离,但是它必定对未来技术发展具有重大作用。
宇宙非常复杂,而人类对宇宙的认识才刚刚开始。目前我们已知的整个宇宙大概是由三个部分组成:其中大约70%是我们一无所知的暗能量,剩下的30%中有大约80%是暗物质,我们眼睛能够看到的亮物质,不到整个宇宙的5%。这不到5%的物质大多数正好是我们的眼睛能够完美映射的,这些是我们了解宇宙最重要的探针。95%看不见的存在,需要我们通过这可见的5%来实现。因此,光学天文——用眼睛去看的天文,在天文学中是最为重要的。
驱动未来科技发展,最重要的代表方向就是,大数据和人工智能,而这两者实际也是天文学驱动发展的典型示例。由于大家看到的都是同一片天空,因此天文数据是最开放和自由的数据,下一代互联网技术、人工智能技术可能都会由天文中发展出来。同时,因为天文领域对极端环境的极致追求,包括空间设备、高精度定位技术、成像技术、光谱技术等,这些极端技术也会与我们的生活逐渐产生关联。
太阳大概在50亿年后就会死亡,那时的人类该何去何从,马斯克的第一步是去往火星,我们需要用这50亿年来回答这样一个问题,而这个答案必定来自于天文学。
仰望星空,启迪心智
所谓三观即世界观、人生观、价值观,其中最基础的就是世界观,认识这个世界,然后才能确定你人生的价值。地球在银河系中是一个非常不起眼的小恒星带中的一颗行星,在整个银河系大概有2000亿颗恒星,而在目前可观测到的宇宙中,又有2000多亿个类似银河系的星系。100年在整个宇宙的浩瀚尺度下,只是一个瞬间。如果你置身在浩瀚宇宙中,去感知宇宙的浩渺和时间的无垠,你会发现自己的渺小,于是很多想不通的事情便都想通了,这便是仰望星空对于“正三观”的贡献。
从天文学的角度,地球不可避免的会在未来以两种可能的方式终结:太阳会从现在的样子变得非常巨大,吞噬水星、金星并抵达地球轨道附近,这大约会发生在40亿年后;另一种则是约46亿年后,银河系与其相邻星系不可避免的碰撞,导致太阳系变得不稳定,从而影响地球系统。这些看似非常遥远,但我们必须认真思考这一问题。
地球在宇宙中的位置,引用一位非常著名的天文学家、科普作家卡尔·萨根的诗:“再看看那个光点,它就在这里。这是家园,这是我们。你所爱的每一个人,你认识的每一个人,你听说过的每一个人,曾经有过的每一个人,都在它上面度过他们的一生......都在这里——一个悬浮于阳光中的尘埃小点上生活。” 人类在整个宇宙尺度上非常渺小,再伟大的人也仅是小小尘埃上的100年光阴。所以我们要放开眼界,不要把自己的世界局限在那么小的一个范围里。
Andromeda Galaxy & Milky Way Galaxy
为了能够仰望星空,我们需要保护暗夜。国际上已经早已拥有10米口径的大望远镜,而我国现在最大的同类望远镜只有2.4米,与国际先进水平还有很大差距。在青海冷湖,我们发现有一个美丽、优质并适合仰望星空的地方,但目前我们缺少足够优秀的设备来观测。为此,我们联合北京大学发起一个项目:通过全民众筹的方式打造一台8米口径的望远镜,使我们国家可以拥有一台足以支撑天文学前沿领域探索研究的设备。望远镜最终会出现在下图这个位置,大家可以扫描下图二维码了解具体细节。希望这个计划能够得到更多人的支持。
著名哲学家康德说过一句话:“世界上有两件东西可以震撼人心,一是我们心中崇高的道德标准;另一个是我们头上的灿烂星空。”这片灿烂星空非常奇特,能激发人的想象。但我们不要让它变成一个奢侈品,希望大家珍惜自己、珍惜当下,在可见的未来中努力生活。
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