人类为什么要走进太空 |【经纬分享】
进入太空、探索宇宙，是人类永恒的向往和追求。
霍金教授于NASA成立50周年纪念活动的讲座。以下，Enjoy：
霍金开通微博的事情，想必大家都知道了吧，目前粉丝已飙升近450万！
4月13日，霍金更新一条微博，宣布启动“突破摄星”计划，研发“纳米飞行器”。以下是微博正文：
Greetings to everybody in China from NYC. At the One World Observatory in New York City, Yuri Milner and I launched a mission to the stars. Mark Zuckerberg lent his support by joining the board of our new initiative, Breakthrough Starshot. Within the next generation, Breakthrough Starshot aims to develop a ‘nanocraft’ – a gram-scale robotic space probe – and use a light beam to push it to 20 percent of the speed of light. If we are successful, a flyby mission could reach Alpha Centauri about 20 years after launch, and send back images of any planets discovered in the system. Albert Einstein once imagined riding on a light beam, and his thought experiment led him to the theory of special relativity. A little over a century later, we have the chance to attain a significant fraction of that speed: 100 million miles an hour. Only by going that fast can we reach the stars on the time-scale of a human life. It is exciting to be involved in such an ambitious project, pushing the boundaries of ingenuity and engineering. 我在纽约向中国的各位问好！在纽约城的一号楼观景台，我和尤里·米尔纳启动了“突破摄星”计划 (Breakthrough Starshot)，马克·扎克伯格也加入了该计划的董事会，为“突破摄星”助一臂之力。 在一代人的时间内，“突破摄星”旨在研发出一台“纳米飞行器” —— 一台质量为克级的自动化太空探测器—— 并且通过光束把它推动到五分之一的光速。如果我们成功的话，这个飞掠任务将会在发射后二十年左右到达半人马座阿尔发星，并发送回来在那个星系中发现的行星的图片。 爱因斯坦曾经幻想在宇宙中乘着一道光线飞驰，这个思想实验为他的狭义相对论奠定了基础。一个多世纪后，我们有机会可以达到光速的一小部分：一亿英里每小时。只有通过这么快的速度，我们才有希望在人类的时间尺度内到达那些恒星。 这个项目耗资巨大，雄心勃勃地希望探索人类创新和工程学的极限。能参与这样的项目，非常令人兴奋。
看完之后，不知道大家是否和我一样有疑问，人类为什么要进入宇宙、探索太空？
霍金下面的这篇演讲或许可以回答大家的疑问：
霍金&宇宙
为什么我们要进入太空？为什么我们要花这么大的精力和金钱只为去获得几块月球岩石？有没有更好的理由去解释？
某种程度上，这样的情况很像是1492之前的欧洲，人们很可能会争议哥伦布的环球航行只是在浪费金钱，然而新大陆的发现使旧社会发生了深刻的变化。试想不是这样，我们可能就没有巨无霸或肯德基。
向宇宙探索将有更大的影响，它将全面改变人类的未来，又或许能确定我们是否有任何未来。
它不会解决任何地球上我们眼前的问题，但它会给我们一个新的视角使我们既向外看又向内看。而且这可能使我们团结起来面对共同的挑战。
这将是一项长期的战略，很长很长，可能会是几百甚至几千年。
我们已经把“漫游者”开上了火星，并将探测器降落在火星的卫星土卫六（泰坦）上。但如果考虑到人类的将来，我们必须要将我们自己送上去。
太空旅行并不便宜，但只占用世界资源中的一小部分。自从那次阿波罗着陆之后，美国宇航局的预算一直没有多大改变，但却从1970年占美国国内生产总值的0.3%开始下降，一直降到现在的0.12%。
即使我们人为地将国际预算增加20倍来更有效地进行太空旅行，这些花费也仅仅占了全世界生产总值的一小部分。
有人可能会指出应该用现有的钱来解决如今在地球上的问题。例如气候改变和环境污染，而不是把钱浪费在可能无果而终的对新星球的研究当中。我并没有否定解决气候变化、全球变暖的重要性，不过我们可以在做这些的同时，依然可以分出全球经济收入的1/400来进行宇宙探索，难道我们的未来不值得这1/400的付出吗？
……
当我们去到太空，我们会发现什么呢？地球之外存在着外星人还是说人类是孤独的呢？我们相信地球上的生命是自发性产生的，所以生命也有可能会出现在其他适合的星球上，而星系中存在大量这样的星球。
但我们却仍然不清楚生命是如何诞生的。在原始的海洋中，依靠原子的随机碰撞而形成如同DNA分子般复杂事物的可能性非常低，然而也有可能存在过一些能够聚合成DNA的更为简单的大分子，或是其他一些有能力完成自我繁殖的大分子。尽管在一个合适的星球上，生命诞生的几率也非常小，但宇宙是一个无限大的空间，生命总会在某个地方出现。但若可能性真的如此之低，那宇宙中两种独立衍生出来的生命会相隔着非常遥远的距离。
然而还有一种可能性被称为泛种论，泛种论猜想生命在行星之间散播或者经由流星携带至另一个恒星系统。
我们知道地球曾经被来自火星的流星击中，有些甚至来自更加遥远的地方，我们目前仍没有证据可以证明这种理论。但这依旧是一种可能性。
泛种论中关于生命散播的一个重要特征就是与地球邻近的生命形态，也是会以DNA作为基础。
而相对的另外一种独立衍生的生命形态也以DNA为基础的可能性极其微小，所以遇到外星人的时候你要注意了你可能会感染到一些你无法抵抗的疾病。
关于生命形成的一个观察证据是我们所发现的源自35亿年前的化石，地球形成于46亿年前，在最初近5亿年处于极热阶段而无法形成生命。通过跟一个有100亿年寿命的类地行星的比较，生命在接下来温度下降的5亿年里形成是有可能的。
这表明无论是因为泛种论还是生命独立形成，可能性都是较高的。如果可能性不高，那至少需要差不多100亿年才能形成生命，而如果是泛种论，太阳系或者附近恒星系统中的所有生命都会是以DNA作为基础。
当然在星系中的其他区域也可能会有原始生命，但却似乎没有出现任何高级智能动物。我们未曾发现外星人来访过的迹象，我并不完全相信UFO的报告，为什么他们总是以怪异的形态出现呢？
假若政府有意把这些报告隐瞒着，并自己保留起来用以对外星人的科学研究，那么到目前来说这似乎一项失败的政策。
此外，尽管有像SETI这样的广泛搜索地外文明的项目存在，我们仍没能接收到来自外星的电视节目信号，这可能表明，在地球周围的几百光年范围内没有外星文明处在我们人类的这种发展阶段，发布一种被外星人绑架的保险似乎是一个非常安全的赌注。
为什么我们至今还没收到来自外星人的消息？卡尔文的这幅漫画表达了这样一种观点，里面写道：“有时候我会在想宇宙中其它地方存在着外星人的一个确凿证据是他们没有尝试着来联系我们人类。”
严肃的说，有三种可能性可以解释这个问题。第一，在一个适合的星球上出现原始生命的可能性非常低。
第二，原始生命出现的可能性比较高，但生命进化出像我们人类这样的智力的可能性非常低。不能因为我们进化出了智力，就可以假定智力是达尔文提出的自然选择的必然结果。
目前尚不清楚智力会否为长期生存提供优势。即使我们所谓的智力招致了自我毁灭的恶果，细菌和昆虫会也会生存得很快乐。
这是第三种可能。生命出现并进化出智力，当他们的科技水平达到可以发送无线电信号时，他们也同时有能力制造核弹和其它的大规模杀伤性武器，也就使他们长期处于自我毁灭的危险中。
让我们希望这不会是我们这个问题的答案，我个人比较倾向于第二种可能性。原始生命相对来说比较普遍，但智能生命非常罕见。有些人会说也还没出现在地球上。离开地球后我们还能否存活很久吗？我们在国际空间站的经验表明人类离开地球后，数月内是可以存活的。
然而当遇上了零重力会引起一系列不良的生理反应和骨质弱化，同时也会带来液体和外星人等实际问题。
因此也就需要在某个行星或者月球上建造长期的人类基地。通过把基地安置在地表之下，我们可以减少热量的损失和抵御流星或宇宙射线。而当在与外星组成的社区中要维持地球的自身独立时，该行星或月球也可充当一些原材料的来源。
在太阳系中，哪些是人类可以殖民的地方呢？最明显的是月球，它靠近地球并相对容易到达，我们已经登陆过月表并驾车横越过。
但从另一方面看月球比较小，而且没有像地球那样的大气层或者电磁场可以偏移太阳辐射粒子，那里也没有液态水。不过在南北极的陨石坑里，有可能存在着冰，月球殖民地可以利用核能或太阳能来使它变成氧气的来源，月球可以成为我们探索太阳系中其它星球的基地。
很明显火星是下一个可选项，它与地球的距离相当于我们离太阳的一半，所以接收到的热量也减少了一半。火星曾经有过电磁场，但在4亿年前就已经衰变了，令火星暴露在太阳辐射之下。这也剥离了火星的大部分大气，现在只剩下相当于地球百分之一的气压。
然而火星上一些类似径流河床和干涸湖的地表说明火星在以前肯定有更高的大气压，但现在的火星不可能存在液态水了。
因为其在近真空的环境中会被蒸发，但这表明了火星曾有过一个可以让生命自然地或通过泛种论形成的温暖而湿润的时期。现在的火星上没有生命的迹象，但如果我们能找到火星曾经存在生命的证据，那将会证明在合适星球上进化出生命的可能性相当高。
自1964年的水手4号以来，NASA已经向火星发射了大量的航天器，并且通过一系列的人造卫星来进行调查。而最新的一颗是火星勘测轨道飞行器，这些人造卫星为我们展示了太阳系中的很多深谷和高山。
同时NASA也在火星表面登陆了许多探测器。最近的是两辆火星探测车，它们传回了很多干燥的沙漠景观的照片，不过仍然有大量的水以冰的形态储存在火星的两极，火星殖民地同样可以利用它们来制造氧气。
火星也有过火山活动，这能把殖民地可以使用的矿物质和金属带到地表来。
月球和火星是太阳系中最合适进行太空殖民的地方，水星和金星都太热，而木星和土星则是没有固态地表的气态巨行星。
火星的卫星都太小，而且没有什么超过火星的优势，木星和土星的一些卫星倒还有可能，尤其是泰坦，即土卫六，它比月球要更大和更重，而且有一层稠密的大气。
由NASA和ESA合作的卡西尼－惠更斯项目已经在泰坦上登陆了一台探测器并传回了泰坦地表的照片。很可惜，由于远离太阳，它的气温非常低，而且我也不会热衷于住在一个液态甲烷的湖旁边。
若考虑在太阳系以外呢？我们的观察表明相当大部分的恒星有行星围绕着。目前我们只能检测到像木星和土星那样的巨型行星，但我们有理由相信它们周围也会有小一点的类地行星，并且有一些会位于与恒星的距离刚好可以让液态水存在于其地表的宜居住区。
在离地球30光年的范围内，我们已经观测到1000颗恒星，如果其中的百分之一有类地行星位于宜居住区，我们就会有10个候选的新世界，现在的科技已经能使我们不断重访这个行星，但我们应该将星际看作一个长期的目标，这里的长期指的是起码超过接下来的200到500年，而人类已经作为一种独立的物种存在了将近两百万年。
我们的文明起源于约10000年以前，而发展速度仍在稳步提高。如果人类要在数亿年内继续繁衍生息，我们就必须大胆地去一些从来没有人涉足的地方。
非常感谢大家的聆听！
