你問探索太空有何用,那請問幾億年前魚類爬上陸地有何用
" 你若問探索太空有何用,請先回答幾億年前魚類爬上陸地有何用。"
有個問題我想了蠻久時間了,那大概是很久之前看《黑客帝國》埋下的種子。我絞盡腦汁在想是否如《黑客帝國》一樣,我們的宇宙只是程序,我們不過是代碼。更是認真考慮過,面對紅色藥丸和藍色藥丸會做如何抉擇。金剛經雲 " 凡有所相,皆為虛妄。" 難道釋加牟尼就是發現 bug 的第一人?如果如同網路遊戲,我們的造物主就是那個玩家,也因此可抵達古人就知的 " 天上一日,地上一年。"
Who you really are? 冥冥之中主宰我們命運、掌握我們生死的力量是什麼?宇宙真相是什麼?後來我看到致力太空探索的 Elon Musk 說我們生活的世界是真實的世界的概率只有十億分之一。這種假說認為,我們生活在一個其他文明模擬的宇宙中。
那麼,太空的探索還蘊涵著我們對人類長期存在的根本追問,人類的思考、好奇心、挑戰、進取和勇氣。
----------------- 上上籤 CEO 萬敏致天儀研究院
在某問答社區里,有很多質疑航天項目必要性和和實際意義的問題,在網路上也派生出了一種觀點—— " 航天無用論 ",擁躉者大多認為航天勞民傷財,高投低產,且成果的回報周期長,甚至絕對地認為航天科技毫無用處。他們眼裡,航天就是上天、在軌、載人、出艙 ... 這些沒有實際用處的挑戰性課題,就是競賽、攀比。面對這樣的觀點,我們一定要說不,而且要用事實說不。
航天無用
?
這種質疑的聲音早在 1970 年就被提出來啦!
1970 年,尚比亞修女 Mary Jucunda 給美國太空航行中心的科學副總監 Ernst Stuhlinger 博士寫信,信中問道:目前地球上還有這麼多小孩子吃不上飯,他怎麼能捨得為遠在火星的項目花費數十億美元?
Stuhlinger 很快給 Jucunda 修女回了信,同時還附帶了一張題為 " 升起的地球 " 的照片,這張標誌性的照片是宇航員 William Anders 於 1968 年 在月球軌道上拍攝的(照片中可以看到月球的地面)。
Stuhlinger 在信中寫道:
親愛的 Mary Jucunda 修女:
每天,我都會收到很多類似的來信,但這封對我的觸動最深,因為它來自一顆慈悲的飽含探求精神的心靈。我會盡自己所能來回答你這個問題。
首先,請允許我向你以及你勇敢的姐妹們表達深深的敬意,你們獻身於人類最崇高的事業:幫助身處困境的同胞。
在來信中,你問我在目前地球上還有兒童由於飢餓面臨死亡威脅的情況下,為什麼還要花費數十億美元來進行飛向火星的航行。事實上,早在人類的技術水平可以暢想火星之旅之前,我已經對兒童的饑荒問題有所了解。而且,同我很多朋友的看法一樣,我認為此時此刻,我們就應該開始通往月球、火星乃至其他行星的偉大探險。從長遠來看,相對於那些要麼只有年復一年的辯論和爭吵,要麼連妥協之後也遲遲無法落實的各種援助計劃來說,我甚至覺得探索太空的工程給更有助於解決人類目前所面臨的種種危機。
在詳細說明我們的太空項目如何幫助解決地面上的危機之前,我想先簡短講一個真實的故事。
400 年前,德國某小鎮里有一位伯爵。他是個心地善良的人,他將自己收入的一大部分捐給了鎮子上的窮人。一天,伯爵碰到了一個奇怪的人,他家中有一個工作台和一個小實驗室,他白天賣力工作,每天晚上的幾小時的時間專心進行研究。他把小玻璃片研磨成鏡片,然後把研磨好的鏡片裝到鏡筒里,用此來觀察細小的物件。伯爵邀請這個怪人住到了他的城堡里,作為伯爵的門客,此後他可以專心投入所有的時間來研究這些光學器件。
然而,鎮子上的人得知伯爵在這麼一個怪人和他那些無用的玩意兒上花費金錢之後,都很生氣。" 我們還在受瘟疫的苦," 他們抱怨道," 而他卻為那個閑人和他沒用的愛好亂花錢!" 伯爵聽到後不為所動。" 我會儘可能地接濟大家," 他表示," 但我會繼續資助這個人和他的工作,我確信終有一天會有回報。"
果不其然,他的工作(以及同時期其他人的努力)贏來了豐厚的回報:顯微鏡。
顯微鏡的發明給醫學帶來了前所未有的發展,由此展開的研究及其成果,消除了世界上大部分地區肆虐的瘟疫和其他一些傳染性疾病。
我們目前面臨類似的問題。美國總統的年度預算共有 2000 億美元,預算中的 1.6% 將用於探索宇宙。為擔負這些太空項目的支出,平均每個年收入 10,000 美元的美國納稅人需要支付約 30 美元給太空。
也許你會問:" 為什麼不從納稅人為太空支付的 30 美元里抽出 5 美元或 3 美元或是 1 美元來救濟飢餓的兒童呢?"
我完全不介意每年多付出一點點稅款來幫助飢餓的兒童,無論他們身在何處。然而,事情並不是僅靠把去往火星航行的計劃取消就能輕易實現的。相對的,我甚至認為可以通過太空項目,來為緩解乃至最終解決地球上的貧窮和飢餓問題作出貢獻。解決飢餓問題的關鍵有兩部分:食物的生產和食物的發放。
航天真的無用嗎?首先,那些挑戰性的成果蘊含的科技成果之多,是無法計量的,,況且他們並不關注的、公眾視野之外的航天已經步入了一個系統的發展軌道,已經在為民用、商用創造著不可估量的價值。大家更得記得,我們現在距離人類成功發射第一顆衛星還不足 60 年,這在人類歷史長河中實在是太短了,現在的航天只是一棵剛剛發芽的植株,而毋庸置疑,航天於未來的價值會遠遠大於如今的付出。
航天有何用
人造地球衛星無疑是改進這兩個關鍵問題最有力的工具。在遠離地面的運行軌道上,衛星能夠在很短的時間裡掃描大片的陸地,可以同時觀察計算農作物生長所需要的多項指標,土壤、旱情、雨雪天氣等等,並且可以將這些信息廣播至地面接收站以便做進一步處理。事實證明,配備有土地資源感測器及相應的農業程序的人造衛星系統,即便是最簡單的型號,也能給農作物的年產量帶來數以十億美元計的提升。
如何將食品發放給需要的人則是另外一個全新的問題,關鍵不在於輪船的容量,而在於國際間的合作。小國統治者對於來自大國的大量食品的輸入會感到很困擾,他們害怕伴隨著食物一同而來的還有外國勢力對其統治地位的影響。恐怕在國與國之間消除隔閡之前,飢餓問題無法得以高效解決了。我不認為太空計劃能一夜之間創造奇蹟,然而,探索宇宙有助於促使問題向著良好的方向發展。
通過衛星進行監測與分析來提高食品產量,以及通過改善國際關係提高食品發放的效率,只是通過太空項目提高人類生活質量的兩個方面。下面我想介紹另外兩個重要作用:促進科學技術的發展和提高一代人的科學素養。
登月工程需要歷史上前所未有的高精度和高可靠性。這些為登月發明的新技術同樣可以用於地面上的工程項目。
每年,都有大概一千項從太空項目中發展出來的新技術被用於日常生活中,這些技術打造出更好的廚房用具和農場設備,更好的縫紉機和收音機,更好的輪船和飛機,更精確的天氣預報和風暴預警,更好的通訊設施,更好的醫療設備,乃至更好的日常小工具。你可能會問,為什麼先設計出宇航員登月艙的維生系統,而不是先為心臟病患者造出遠程體征監測設備呢。答案很簡單:解決工程問題時,重要的技術突破往往並不是按部就班直接得到的,而是來自能夠激發出強大創新精神,能夠燃起的想像力和堅定的行動力,以及能夠整合好所有資源的充滿挑戰的目標。
最直觀的一點,航天技術及其相關的衍生技術已經極大地方便了我們的生活,從導航系統到微波爐,從各種新材料到紙尿褲,我們不得不承認自二戰結束以來航天科技的發展,是引領科技水平提升的重要部分。NASA 的一項研究顯示,投入到航天領域的每 1 美元,都創造了超過 7 美元的收益,這樣高的投入產出比是別的行業所不能比擬的。
(圖為航天技術在衣食住行各方面的應用)
可能有人會反問,為什麼不直接去研究這些領域,而非要依託一個 " 無用的 " 事來做有用的研究呢?
讓我們先反觀人類文明的發展史,一條主線,就是不斷地探索,不斷地擴大自己視野和身體可及,為了能讓自己更好地適應各種環境,而去研究出了更多的技能和工具,從 " 鑽木取火 " 到空間站,都是一個作用,它們都是我們認知世界的延伸,也是我們擴大自己生活舒適區的必要條件。回過頭來回答剛才那個問題,航天,走向太空,就是當下時代我們人類立下的那個 flag,而我們在這條路上,有更多的挑戰,面臨更極端的環境,所以才聚集了更多的人才,激發出更強的創造力,很大程度上,航天科技代表了當下科技水平的上限,科技水平上限的提升,當然會反哺於我們的日常生活。就比如微波爐的發明,於當時的現實場景,生火做飯又非難事,不是剛需,又非痛點,投入又巨大,更何況囿於傳統思維做出這樣的方案並不容易。而在太空特殊環境的要求下發明出的微波爐,在工業改進得以量產之後,很快就普及到千家萬戶。
航天如何用
太空旅行無可置疑地是一項充滿挑戰的事業。通往火星的航行並不能直接提供食物解決饑荒問題。然而,它所帶來大量的新技術和新方法可以用在火星項目之外,這將產生數倍於原始花費的收益。
太空項目是科技進步的催化劑,它為學術研究工作提供了絕佳的實踐機會,包括對月球和其他行星的研究、物理學和天文學、生物學和醫學科學等學科,有它,科學界源源不斷出現令人激動不已研究課題,人類得以窺見宇宙無比瑰麗的景象;為了它,新技術新方法不斷湧現。
作為新技術的驅動者和催化劑,太空項目開展了多項基礎科學的研究,它的地位註定不同於其他活動。從某種意義上來說,以太空項目的對社會的影響,其地位相當於 3-4 千年前的戰爭活動。
如果國家之間不再比拼轟炸機和遠程導彈,取而代之比拼月球飛船的性能,那將避免多少戰亂之苦!
隨著對宇宙研究的深入,我們對地球,對生命,對人類自身的感激之情將越深。太空探索讓地球更美好。
隨信一塊寄出的那張照片,是 1968 年聖誕節那天阿波羅 8 號在環月球軌道上拍攝的地球的景象。太空項目所能帶來的各種結果中,這張照片也許是其中最可貴的一項。它開闊了人類的視野,讓我們如此直觀地感受到地球是廣闊無垠的宇宙中如此美麗而又珍貴的孤島,同時讓我們認識到地球是我們唯一的家園,離開地球就是荒蕪陰冷的外太空。
在這張照片公開發表之後,面對人類目前所面臨的種種嚴峻形勢,如環境污染、飢餓、貧窮、過度城市化、糧食問題、水資源問題、人口問題等等,號召大家正視這些嚴重問題的呼聲越來越多。
太空探索不僅僅給人類提供一面審視自己的鏡子,它還能給我們帶來全新的技術,全新的挑戰和進取精神,以及面對嚴峻現實問題時依然樂觀自信的心態。我相信,人類從宇宙中學到的,充分印證了 Albert Schweitzer 那句名言:" 我憂心忡忡地看待未來,但仍滿懷美好的希望。"
當今的航天,已經不只是大家所耳聞的飛天、登月、出艙、太空站,而大部分是成體系、有計劃的太空實驗、民用衛星發射,這些都是從實際問題出發,藉助航天及太空技術作為途徑並能直接受用於大眾的研究。
2014 年 11 月,國務院 60 號文明確 " 鼓勵民間資本研製、發射和運營商業遙感衛星 ";
2016 年 3 月,中央政治局召開會議,明確將 " 軍民融合 " 上升為國家戰略;
2016 年 5 月,國家發改委強調 " 撬動社會資本 " 的《關於實施製造業升級改造重大工程包》,重點工程之一即為 " 商業航天產品發展工程 "。
國家已經把航天研究的大門向民間商業力量敞開,這勢必會加快這樣一個高投入的領域的發展,人類歷史上曾經立過很多的 flag,但是把當下的航天研究比作大航海時代和人類大遷徙都不算適合,航天就是航天,他是我們從未歷經的挑戰,這種理解世界的渴求源於人類本能,誰都不能改變。
以史為鑒
知乎上有個問答 " 人類歷史上有沒有點錯科技樹的情況?"
網友胡逸之的回答十分有意思,令人深思:
1551 年歐洲一個叫卡達諾的科學家發明了一種叫常平架的玩意兒,無論如何顛簸,此物都可以保持在水平位置。由於這一特性,這項發明後來被用於航海時測量經度,從而大大提高了歐洲船隻行駛的航程,為後來的世界市場連通創造了條件,現代的陀螺儀也是以此為基礎發展出來的。可以說,這是人類歷史上非常偉大的一項創造。
帶著指南針的常平架
而這種東西,據史書記載,在晉代的中國或許就已經出現,目前所見的最早的實物出土於唐代窖藏。這一事實充分體現出中國古代人民的高超智慧。
那麼為什麼中國沒有開啟大航海時代呢?
原因是,中國把這項發明應用在 " 日常實用 " 中去了。
他們做了香爐:
這個可以香爐懸掛使用,也可以取下鏈子放在被子里滾來滾去。無論怎樣滾動,其中的香灰都不會倒出來。多麼精巧的設計和構思!!
這個香爐的內部結構可以說常平架一毛一樣。然而我國先民們似乎並沒有發覺這玩意兒能夠應用於航海,而將之當成一個稀奇玩具玩了一千多年年。
我們的祖先如果也能將 " 常平架 " 應用在航海中,那麼大航海時代是不是也會有我們的身影,有人說中國人之所以沒有將這個東西發展成海洋技術,是因為我們沒有這個需要,也許吧,那麼過去的已經過去了,現在航天時代來臨了,大家都在向宇宙進發,去探索未知的宇宙,我們也要說我們沒有這個需要嗎?
失去了海洋,還要再失去宇宙嗎?
你說航天無用?
你要知道你挑戰的是全人類的世界觀
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