探索宇宙

中國古代有很多關于探索宇宙的經典神話故事，如女媧補天、后羿射日、嫦娥奔月、夸父逐日等，都反映了古人對天空、星辰、日月的好奇與向往。這些神話不僅承載了先民的浪漫想象，也激勵了后世對宇宙展開科學探索。從“嫦娥”探月到“天問一號”、“祝融”探火，再到“羲和”逐日，中國航天正一步步將古人的神話夢想變為現實。探索永無止境，正如宇宙本身。

今天，我們為何探索太空

◎張田勘

近日，中國科學院、國家航天局、中國載人航天工程辦公室聯合發布《國家空間科學中長期發展規劃（2024—2050年）》，規劃部署了我國在空間科學研究領域擬突破的五大科學主題和17個優先發展方向。

五大科學主題包括極端宇宙、時空漣漪、日地全景、宜居行星、太空格物。這些科學主題廣闊深遠且氣勢恢宏，既有深邃的哲學高度，也是具體而可觸及的，與人類命運、未來以及柴米油鹽的現實生活息息相關。從宇宙的起源，銀河系、太陽系以及地球的形成，到生命的形成、生命的宜居，再到太空條件下的物質運動和生命活動規律，五大主題、17個優先發展方向看似各有不同，實則本質上互相關聯、滲透和影響。

毋庸置疑，有了宇宙、銀河系、太陽系的形成，才有地球和地球生命的形成。空間和地外生命探索的終極意義其實也可以簡單地概括為在追求可持續發展中，讓人類更好地生存、更舒適地生活和獲得更多的幸福感。

提起具有文明多樣性的宇宙，很多人想到的或許是以《三體》為代表的科幻小說。在茫茫宇宙中，是否還存在著類似地球這樣適宜生命和人類居住的星球？有沒有像人類一樣的生命存在？如果存在，他們是否也經歷了像地球上的生命一樣的演化歷程？他們的生存是否與人類不同？是否也創造了如同人類一樣的文明？這些問題的意義不只是科學幻想。研究地球在太陽系中的位置、與太陽和其他星球的關系，探尋宇宙中是否還有像地球一樣適宜人類居住的星球，以及地球生命在太空中是否能夠生存，將為人類開辟新的可持續發展之路，也能幫助我們更好認識自身、認識人類文明。

有關地外生命的科學研究一直在進行。有科學家提出，“銀河系適宜居住帶”距離銀河系中心大約2.3萬至3萬光年。一些科學家則認為，銀河系中至少有1億顆行星具備孕育生命的條件，包括有適合的溫度及化學條件。既有研究也表明，細菌、病毒、真菌、衣原體、支原體等低等的初級生命在地外行星上有可能生存。

回顧地球的歷史，魚上岸和猿下樹是生命演化進程中的兩個重要節點。前者在適應環境的嘗試中演化為陸生動物，有了更廣闊的發展空間，而后者在下樹后演化為創造宇宙間璀璨文明的人類。今天，我們探索太空，獲得更多的發現，也是在拓展自己的生存空間。未來，空間科學聚焦太空條件下的物質運動和生命活動規律研究，有可能為人類找到新的家園。

（選自《光明日報》2024年10月23日，有刪改）

美文賞析

這是一篇新聞隨筆。作者著重介紹了我國空間科學研究領域擬突破的五大科學主題和17個優先發展方向，說明了對這些領域研究主題的突破與人類生存發展的重大關系，有助于人們對國家空間科學研究的關注和了解。文章將科學精神與人文關懷相結合。“魚上岸”“猿下樹”是地球生命演化進程中的兩個重要節點，由此引申出探索太空是為了在未來拓展人類的生存空間。結尾既引發了情感共鳴，又激發了讀者對太空探索的興趣。

星星為什么會“眨眼睛”？

◎劉紅年

星星“眨眼睛”是光線的折射率出現了波動，大氣湍流導致了折射率變化。

夏天的夜晚，觀星是不少人的一大樂趣。

當我們在晴朗無云的夜晚仰望天空，常常能看到星星一閃一閃，好像在眨眼睛，特別是當星體觀察位置靠近地平線時，閃爍更劇烈。那么，星星為什么會“眨眼睛”呢？

你有沒有想過，我們看到的星星，其實并不是星星的“真身”。

我們從光的折射現象說起。當光從一種介質傳播到另一種介質，會發生折射現象。不僅如此，當光在同一種介質中傳播時，也會因為密度不同而發生折射。地球上的空氣，靠近地面的密度大，接近太空的密度小。光線從太空照向地球時，也會因為空氣密度不同而發生折射現象。因此，我們看到的星星的位置，其實不是它的實際位置，而是有一定“位移”。這種現象在專業上又叫“蒙氣差”。

所以，星星“眨眼睛”，并不是“真身”在動，而是光線的折射率出現了波動，導致肉眼觀察下的星星，與其“真身”所在位置的偏移距離在短時間內發生了變化。這種變化非常頻繁，每秒鐘有幾十次到上百次。

那么，是什么導致了光線折射率的變化呢？

答案是——大氣湍流。按照物理學定義，大氣湍流是大氣中一種復雜的運動。大氣湍流分為兩種，一種是機械湍流，地面包括房屋建筑、山川樹木等阻擋了近地面風力，導致上下部位氣流風力不均衡，形成“風力差”；另一種是熱力湍流，因為地表溫度分布不均勻，熱空氣上升、冷空氣下沉。可見，大氣湍流是時時都在發生的。通常，白天發生的大氣湍流更加強烈，導致折射率波動更大，星星“眨眼睛”也更頻繁，只是我們觀察不到。

了解了大氣湍流的形成機制，人們就能更好加以利用。比如，為了更穩定地觀測星星、盡可能減少大氣湍流帶來的干擾，天文臺多選址在高山上，受地表機械湍流及熱力湍流的影響小了，光的折射率也不會在短時間內有明顯波動。

星星“眨眼睛”，給觀星的人們帶來愉悅的體驗。讓我們更好地保護環境，一起為了星空更璀璨而努力。

（選自《人民日報》2025年5月16日）

美文賞析

這是一篇科普小品文。文章以星星“眨眼睛”這一擬人化的描述，將天文學知識轉化為充滿童趣的想象，瞬間拉近了讀者與遙遠星空的距離。文章由人們夜晚觀星，引出星星為什么“眨眼睛”，用專業的知識給我們解釋了星星“眨眼睛”的原因：是由大氣折射與湍流的科學原理，用通俗的話來講就是“冷熱空氣共舞”所造成的，將復雜的物理現象轉化為生動的自然童話，專業術語與文學表達相得益彰。結尾巧妙升華至環保主題，在傳播科學知識的同時，喚起讀者對星空之美的珍視，展現了科普作品獨特的文理交融之美。