宇宙由什麼組成？載著望遠鏡的巨大氣球在太空尋找答案 | TED 2019 現場報道

以人類的漫長歷史為背景，宇宙學在很長一段時間裡都更像是一門幽深玄奧的抽象哲學——直到現代科學將它接管，人類得以使用數字、公式與望遠鏡重新認識太空。

宇宙是廣袤空間和其中存在的各種天體以及瀰漫物質的總稱。關於它的起源，大多數科學家接受了「宇宙大爆炸」的說法。宇宙學家通常所指的大爆炸觀點為：宇宙是在過去有限的時間之前，由一個密度極大且溫度極高的太初狀態演變而來的。

雖然大型粒子加速器所進行的實驗結果支持了這一理論，但由於當前技術原因，粒子加速器所能達到的高能範圍還十分有限，因而到目前為止，還沒有證據能夠直接或間接描述膨脹初始的極短時間內的宇宙狀態。

目前證實大爆炸理論的主流實驗方式是，科學家通過觀測宇宙中氫元素的丰度，並將其和理論所預言的宇宙早期通過核反應所形成的這些元素的理論丰度值進行比較。

人類關於宇宙的認識在過去一百年中取得了了不起的進展，但相較宇宙深處無數的未知，目前被我們了解的內容還很少。

Erika Hamden 就是探索宇宙構成的天體物理學家之一。她的方式是，做一個巨大的望遠鏡，再用氣球將它送到宇宙邊緣去。

「當我們觀察宇宙時，我們可以看到閃亮的恆星和龐大的星雲，但我們看不出來它們是如何由原子構成的。研究構成宇宙的原子，比如氫，將會幫助我們了解星系和恆星是如何形成的，以及宇宙是如何進化的。」Erika Hamden 說。

Erika Hamden 在 TED 現場展示了兩張照片，一張是由普通天文望遠鏡拍攝的恆星照片，一張是由能夠分辨所有原子構成的望遠鏡拍攝的照片，能夠看出二者有明顯的差別。

2008 年，Erika Hamden 開始了她的 Faint Intergalactic medium Redshifted Emission Balloon 計劃，簡稱為 FIREBall，譯為「火球」。這是一種紫外望遠鏡，能夠觀察到星系和氫氣雲的微弱光線。一個巨大的氣球會將它帶到距離平流層 13 萬英尺的太空邊緣，持續一晚，以觀察天體的原子構成。

「我們只會在太空邊緣進行研究，因為如果飛到外太空，研究成本會很高。」Erika Hamden 說。

僅僅是開發和打造這台望遠鏡，Erika Hamden 的團隊就用了整整十年的時間。最初，她在加州理工大學開啟了這個計劃，後來又加入了亞利桑那大學和 Steward 天文台。在這期間，她獲得了國家科學基金會和 NASA 等提供的資金支持。

2018 年，Erika Hamden 終於第一次也是唯一一次把望遠鏡送上了天空。在 TED 現場，她展示了一張氣球飛過月亮的照片。「我非常喜歡這張照片，但我看到它的時候總是想哭。」

「當氣球充滿氣的時候，它的形狀應該是非常飽滿的。但照片上的它看起來是淚滴狀的。」Erika Hamden 說，氣球出現了一個洞，它並沒有把望遠鏡送到該去的地方。第二天，望遠鏡墜落在墨西哥的沙漠，並沒有給團隊帶來他們想要的照片。

「它確實是一個失敗。但如果我們停滯不前的話，它就會成為一個永恆的失敗。」Erika Hamden 說，她的團隊會繼續嘗試把望遠鏡送向太空邊緣，直到成功的那天到來。

題圖/TED

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