人类太空探索：诺贝尔物理学奖得主共议机遇与挑战

今天，帕克太阳探测器顺利升空，人类太空探索又迎来新的里程碑。同一天在北京举办的“2018年世界科技创新论坛”上，这一消息也成为与会嘉宾热议的话题。

宇宙中哪些奥秘是人类共同的求索方向？探索深空究竟面临哪些无法绕开的坎儿？空间探索和相关科技的发展，为什么会惠及全人类？

参加“太空探索的挑战与机遇”主题大会的3位诺贝尔物理学奖得主，从各自的专业角度，给出了答案。

暗物质和暗能量，科学界终要解决的大问题

亚当·里斯是2011年诺贝尔物理学奖获得者，通过观察超新星发现了宇宙确实在加速膨胀。

“宇宙是由什么组成的呢？只有0.05%是行星，0.5%是恒星，5%是气体，而剩下95%左右的宇宙，要么是暗物质、要么是暗能量所组成的，这是我们完全不理解的。那么，究竟什么是暗物质？可能是粒子，但我们并不了解，也还没有发现。暗能量占到70%，相对于暗物质，它更加神秘。”亚当·里斯把人类至今无法解释的最大宇宙谜团，讲给大家听。

他认为，现在物理学的量子力学和广义相对论并不能完全统一。“而通过理解暗能量，就可以找到这两个理论的交叉点；通过理解暗能量，希望把两个理论统一起来。想想就让人觉得激动。”

亚当·里斯认为，全球科技合作在暗物质和暗能量研究方面，有很多合作的机会和方法，这是整个科学界总要解决的大问题。

来自宇宙的天文学信号，一个都不放过

因发现中微子震荡而获得2015年诺贝尔物理学奖的亚瑟·麦克唐纳，把公众视线从广袤宇宙拉回地球和近地轨道。

“探测来自宇宙的多种信号，已经是天文学界和物理学界共同的使命。”亚瑟·麦克唐纳说，欧盟、美国、中国、日本等国，部署了不同种类的天文望远镜和各类信号探测器，意在捕捉来自宇宙的多种信号。

他说，除了继续寻找引力波，未来对伽马射线暴、超新星碰撞产生的中微子等宇宙信号的探测，“在基于地面和近地轨道的设备监测、信号捕集和信息分享方面，中国都将发挥重大作用”。

想逃离地球进入深空，绕不开哪些坎儿

乔治·斯穆特因探测了宇宙微波辐射背景的特异性而获得2006年诺贝尔物理学奖。他开了个玩笑：“离开地球就像离婚一样，要割舍很多东西。”

首先，要逃离地球的引力，需要超过3500米/秒的速度。即便这样，到达离我们最近的月亮，也要几周时间。“速度慢是个问题。”其次，地球以外，就是“地雷阵”。因为太空充满了各种垃圾，“俄罗斯、中国和美国这三个国家都要负责任”。第三，太空里没有定位系统，飞行器不像地球一样容易辨别方向。

此外，乔治·斯穆特进一步分析到了外太空之后的难题——

“硬着陆肯定不行，还无法带上需要用的矿石、氧气、水等必须的资源，到其他星球我们需要交新的机器人朋友，最重要的是，我们的飞行器无法以足够快的速度，实现跨星系传输。”

太空如此不适合人类，太空之旅就是飞向疯狂之旅。为什么明知前路艰难，我们还要探索太空，并为此付出巨大努力呢？

乔治·斯穆特的回答是：“第一，这是人类服务地球的需要。第二，是人类有开发离得较近星球的需要。第三，是科学探索的需要。我们需要了解未来，需要开展科学探索。”

他认为，空间行业已经成为国民经济中一个重要行业，仅2017年全球卫星行业的收入规模就达3480亿美金。“在发展空间科技和产业的同时，最先受惠的一定是人类自己。”（房琳琳）