一颗名为 1998 OR2、宽 2 公里的小行星刚刚飞掠地球,这让我们更加确信一个关于宇宙的古老误区:太阳系是一个拥挤的地方,充斥着不断威胁我们星球的飞行岩石。上周,我和许多科学家及科学记者一样,在推特上被那些接受了这一误区的人们抛来的焦虑问题轰炸。他们担心 1998 OR2 这颗末日之石已经降临,即将撞击我们。
事实上,宇宙绝大多数是空旷的。它的空旷程度超出了人类的经验、大多数人的想象,甚至可能超出了人类的容忍极限。我们所处的风险极小,因为我们被令人震惊的孤寂所包围。
但我理解人们为何担忧。几十年来,我们一直沉浸在电影、电视节目和漫画书中,它们描绘了一个拥挤的宇宙。上面展示的《帝国反击战》中的“小行星带”就是一个典型例子。在新的《星际迷航:发现号》系列中也出现了类似的小行星群。这种天文学上的不实描绘几乎是科幻故事叙述的必需品。谁愿意观看角色们平静地航行于看似无尽的空旷空间中呢?
小报(英国的《快报》经常犯这种错误)推送的故事中,对于可辨认的、切实的戏剧性场面的需求同样显而易见,但这也会影响到更权威媒体的用词。“这颗巨大的小行星将飞掠地球,”CNN 在其标题中这样解释道。资深 BBC 记者约翰·辛普森将这颗小行星的轨迹描述为“擦肩而过”。
NASA 也未能幸免。其标题(“小行星 1998 OR2 本周将安全飞掠地球”)强调了没有危险,但同样给出了错误的接近感。如果你仔细阅读,可能会注意到我在本文第一句话中也做了同样的事情。我说这颗小行星“飞掠地球”,但它从未离地球近到 630 万公里以内。当某物距离 630 万公里时,这真的称得上是“飞掠”吗?
部分问题在于,我们缺乏熟悉的语言或意象来描述宇宙无垠的空旷。公里和英里给了我们数字,但缺乏语境。当我提到 630 万公里——这仅仅是到太阳距离的 4%,所以很近,对吧?或者它相当于月球距离的 15 倍,所以很远,对吧?
这里有一个可能有所帮助的想法:尝试用相关的大小单位来思考宇宙中的距离,而不是像公里这样的绝对度量。如果你想描绘一个正靠近地球的天体的距离,请用地球直径来衡量。630 万公里有多远?大约是 500 个地球直径。

地球与 1998 OR2 之间最小的距离,按比例显示。左侧的圆点是地球。右侧较小的圆点代表小行星。我将它们都圈了出来以便能看清。(来源:C. S. Powell)
C. S. Powell
现在你就有了一些参照。这是地球。在那里,距离地球 500 个直径的远方,是 1998 OR2。我在上面制作了一个非常简单的几何图形表示。我画了一个 1000 像素宽的图像框。我在左边画了 2 像素宽的地球。我在右边画了 1998 OR2,距离地球 500 个直径。你会注意到,这看起来并不像《星球大战》中的场景。除非你放大图像,否则你可能看不到这些圆点;我不得不将它们圈起来以便辨认。这就是宇宙的空旷程度。
(严格来说,我的插图仍然夸大了空间的拥挤程度。如果我按比例绘制 1998 OR2,你根本看不到它。在插图中,我不得不将其绘制成 1 像素宽才能显示出来。实际上,它应该只有 1/7000 像素宽。)
有了这样的参照,你也可以将 1998 OR2 的“飞掠”转化为人类的尺度。一个人的身高大约是 2 米。如果你离另一个人 500 个人高远,那么她大约距离你 1 公里。我不知道你怎么样,但如果地球上最近的人距离我 1 公里,我绝不会认为这算近。我肯定不会担心她可能会撞到我。
推特上一些担心的人问我,1998 OR2 是否会稍微改变轨道并撞击我们。答案简单而绝对:不会!就像 1 公里外的那个人不可能突然瞬间移动过来把你撞倒一样。一旦你对相对尺度有了概念,风险的大小就会更直观地体现出来。
这种单位衡量法也是理解宇宙如何在不同尺度上组织的有用方式。月球距离地球约 60 个地球直径。地球距离太阳约 110 个太阳直径。但看看太阳与下一个恒星系统之间的距离。半人马座阿尔法星距离太阳约 3000 万个太阳直径。
太阳系内有大量的空旷空间,但与恒星之间的空旷相比微不足道。我们永远、永远不会在我们所处的银河系区域看到两颗恒星相撞。它们实在太小,又太遥远了。
另一方面,星系相对于它们之间的距离来说相当大。银河系有两个卫星星系——麦哲伦星系,它们之间的距离只有一个银河系直径。我们庞大的邻近星系仙女座,距离不到 20 个银河系直径。因此,天文学家例行观察到星系正在相互碰撞也就不足为奇了。银河系和仙女座正处于这样的碰撞轨道上,尽管这还要 40 亿年才能发生。
我的单位衡量法有两个主要局限性,尽管我认为这些局限性本身也很有启发性。
首先,尽管宇宙空旷得令人咂舌,但碰撞确实会发生。6500 万年前,一颗小行星帮助灭绝了古代恐龙。七年前,一颗小得多的行星在俄罗斯车里雅宾斯克撞击,震碎了窗户并导致 1000 多人受伤。1994 年,彗星碎片撞上了木星,而彗星碎片几乎每天都落入太阳。

2019 年 8 月,基于太空的太阳和日球层天文台 (SOHO) 拍摄到一颗彗星划过太阳。(来源:ESA/NASA/SOHO, Karl Battams)
ESA/NASA/SOHO, Karl Battams
因此,对宇宙撞击感到担忧并非愚蠢。这相当明智,只要你根据风险的真实性质和规模来调整你的担忧程度。
第二个局限性更具个人性质。思考宇宙的空旷会给心理带来巨大的压力,如果你过度内化它,最终会令人难以承受。对 COVID-19 隔离的反应表明,我们人类多么依赖近距离和肢体互动,以及孤寂会带来多么大的破坏。我们的大脑天生不适应主导天文学尺度的令人晕头转向的虚无。
迟早,人的思绪必须转向别处。它要么再次开始将太空人格化,将其想象得比实际更拥挤、更社交化,要么逃回人类世界的舒适圈,庆幸其亲密关系。无论哪种方式,一次对浩瀚宇宙的探索都是值得的。
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