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卡尔·萨根与宇宙:他的贡献如何改变了太空科学

卡尔·萨根以其持久的遗产轰动了太空界。探索他对宇宙的贡献以及他一生的工作如何继续激励着后代。

作者:Cody Cottier
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卡尔·萨根在加利福尼亚死亡谷与“维京号”着陆器模型合影。图片来源:NASA/JPL/Public Domain

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在 1996 年去世之前,卡尔·萨根可能是当时最著名的在世科学家。

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作为太空探索和搜寻地外智慧的先驱,他一生都在探索激发公众想象力的想法。他将复杂的科学思想传达给公众的能力使他家喻户晓。他对科学产生了如此大的影响,他的遗产有很多值得我们学习的地方。

卡尔·萨根是谁?

卡尔·萨根是一位多才多艺的美国科学家,以其在天文学、宇宙学、天体物理学、天体生物学方面的研究以及他对科学普及的巨大贡献而闻名。毫不奇怪,萨根最伟大的成就并非出现在僻静的实验室里,而是出现在深夜脱口秀、屡获殊荣的书籍和数亿观众收看的电视节目等全球舞台上。

卡尔·萨根的公众影响:连接科学与社会

他的学术成就——超过 600 篇科学论文和 22 个荣誉学位——不容小觑。

但或许更重要的是,他充当了科学与普通人之间的桥梁,激发了人们对外星生命、地球生命过去与未来的好奇心,以及宇宙的无数奇迹。


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卡尔·萨根与宇宙

在《卡尔·萨根:宇宙人生》一书中,一位与这位天文学家共事过的同事曾评论说,萨根“拼命想在某个地方,任何地方发现生命——无论是在火星上,在土卫六上,在太阳系内或太阳系外。在他所做的所有不同的事情中,这是统一的主题。”

搜寻地球以外的生命

从 20 世纪 60 年代初开始,萨根证明了当基本化学物质暴露于紫外线辐射时,可以形成至关重要的有机分子,例如三磷酸腺苷(细胞能量货币)和氨基酸(生命的基石)。他的发现暗示了早期地球生命的可能起源。

大约在同一时间,他开始研究其他行星的大气状况。

他准确预测了金星高温是温室气体造成的,土卫六的红色薄雾来自有机分子,以及火星表面颜色的变化是由于风吹沙尘的变化。这三个假设后来都得到了探测的证实。

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萨根在 NASA

卡尔·萨根在 NASA 的任期以其对该机构的重要贡献为标志,他既是顾问,也是富有远见的信使。

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萨根对太空的宝贵贡献

从 1958 年 NASA 成立之初,萨根就参与了该机构的许多重大项目——甚至在阿波罗宇航员执行月球任务之前就为他们进行了简报。

此外,他还制作了第一批发送到太空的信息,包括 1977 年发射的旅行者号金唱片。传记作家威廉·庞德斯通在《卡尔·萨根:宇宙人生》一书中写道:“萨根对太空计划的规划和资助的影响是无与伦比的。”

“暗淡蓝点”遗产

萨根的另一个杰作?“暗淡蓝点”图像,这张图像是旅行者 1 号在飞向星际空间时,在他的坚持下拍摄的。这张照片从一个全新的视角展示了我们的星球——它在无尽的宇宙背景下几乎只是一个看不见的微尘。

物理学家弗里曼·戴森写道:“通过那张照片,卡尔向全人类清晰地展示了我们目前分裂我们的争吵是多么渺小,以及有一天可能团结我们的命运是多么伟大。”

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保护我们的地球

暗淡蓝点不仅揭示了我们的相互联系,也揭示了我们的脆弱性;从 37 亿英里外看,它的居民似乎并不那么不可战胜。

环保意识的倡导者

萨根敏锐地意识到人类活动,特别是燃烧化石燃料,造成的日益增长的环境危险。

作为全球变暖的早期信徒,他于 1985 年在国会作证,指出他在金星上观察到的温室效应同样可能对我们自己的地球气候产生灾难性的影响。

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核时代和平倡导

同样令人担忧的是,尤其是在冷战时期,核毁灭的威胁。

在 20 世纪 80 年代初,萨根合著了一系列文章,探讨大规模轰炸如何可能产生“核冬天”——一种可能使地球无法居住的长期气候变冷。他参与了当时最具争议的政治辩论之一,并成为军备控制的杰出倡导者。

科学记者凯·戴维森在《卡尔·萨根:一生》中认为,作为一位罕见的、毫不掩饰的跨学科人才,萨根在科学家中拥有独特的素质来行使这种道德判断。

他写道:“害怕逾越思想界限的人,不太可能既看到森林又看到树木,因此,他们不太可能挑战社会对科学的滥用。”


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卡尔·萨根对下一代的影响

卡尔·萨根的影响力遗产超越了学术界,延伸到大众科学传播领域,正如比尔·奈的经历所证明的那样。

比尔·奈(科学小子)曾在康奈尔大学学习萨根的天文学课程,并在 20 世纪 80 年代末向这位天才咨询了关于为儿童制作科学节目的建议。

激励未来的科学家

在此之前的十年,萨根曾试图招募当时 17 岁的尼尔·德格拉斯·泰森到这所大学,并邀请他去纽约伊萨卡度过一个星期六。尽管泰森最终去了另一所大学,但他后来以 2014 年推出的《宇宙:时空奥德赛》重启了萨根的流行电视系列。

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尼尔·德格拉斯·泰森谈卡尔·萨根

尼尔·德格拉斯·泰森与卡尔·萨根的这次关键性会面不仅坚定了他追求科学的决心,也塑造了他渴望成为怎样的人的观念。在第一集结束时,泰森回忆起与萨根的初次见面:“我已经知道我想成为一名科学家了,”他说,“但那天下午,我从卡尔那里学到了我想成为一个什么样的人。”

物理学家弗里曼·戴森认为,萨根是一种科学民主化者——让晦涩难懂的知识变得大众化。

戴森写道:“他认为宇宙联系是人类精神的拓展。他希望地球上的每个人,而不仅仅是科学精英,都能感受到与宇宙的联系。”


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卡尔·萨根最出名的是什么?

在学术界之外,萨根最出名的是他向非专业人士推广科学。在他众多的畅销书中,他凭借《伊甸园的龙》获得了普利策奖。

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《宇宙:一段通往启蒙的个人旅程》

他 1980 年的电视连续剧《宇宙:一段个人旅程》是美国公共电视台上该十年最受欢迎的节目。在 13 集节目中,他探讨了从星系诞生到智能本质的方方面面——以一位天赋异禀的教师那种简单、清晰的方式解释了晦涩的观念。


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卡尔·萨根的遗产

萨根以其魅力、惊人的才智和对宇宙奇迹的描绘赢得了无数崇拜者——学生、同事和观众。但和大多数关键人物一样,他也引起了反对者的不满。

戴维森写道:“批评者曾指责科学剥夺了宇宙的古老魅力——神灵、天使、占星术的力量。但萨根用新的、听起来科学但摆脱了中世纪非理性主义的方式,重新赋予了星星魅力。”

此外,他还指导和启发了一代杰出的科学家,其中一些人承担了将技术信息翻译给普通大众的任务。

挑战现状

更谨慎的同行常常认为他的推测轻率,甚至鲁莽。在一个期望其成员专注于明确领域内的学术文化中,萨根广泛的思维有时被视为一种冒犯。

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萨根效应

例如,他的本科导师、化学家和诺贝尔奖得主哈罗德·尤里(Harold Urey)敦促哈佛大学拒绝萨根的终身教职,因为戴维森在《卡尔·萨根:一生》中写道,他“对他的科学责任感表示怀疑”。

事实上,现在有一个词用来形容对那些花费过多时间向媒体评论其狭窄专业之外的主题的科学家的反弹:萨根效应。


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卡尔·萨根的名言

卡尔·萨根是一位杰出的天文学家、宇宙学家、作家和科学传播者,他以其能用语言捕捉人们想象力的能力而闻名。以下是他最令人难忘的一些语录

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  • “在某个地方,有什么不可思议的东西正在等待被发现。”

  • “宇宙在我们之内。我们是由星尘组成的。我们是宇宙认识自身的一种方式。”

  • “想象力常常会把我们带到从未存在过的世界。但没有它,我们就无处可去。”

  • “科学不仅与灵性相容;它本身就是灵性的深刻源泉。”

  • “我们是由星尘组成的。我们是宇宙认识自身的一种方式。”

  • “我们 DNA 中的氮,我们牙齿中的钙,我们血液中的铁,我们苹果派中的碳,都是在坍塌的恒星内部形成的。我们是由星尘组成的。”

  • “我们就像蝴蝶,一日翩翩起舞,却以为那是永恒。”

  • “与其坚持幻想,无论多么令人满意和安心,不如更好地理解宇宙的真实面貌。”

  • “对于像我们这样渺小的生物,浩瀚只有通过爱才能承受。”

  • “宇宙中有数十亿颗恒星。”

最后一句引言,由于萨根在他的书籍和电视节目《宇宙》中经常使用“数十亿”这个词,因此这句话已成为他能够以一种易于理解的方式传达宇宙宏大尺度的象征,尽管他从未说过“数十亿和数十亿”这句话。他的口才和清晰的沟通激励了世世代代的人们仰望星空,沉思我们在宇宙中的位置。


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本文最初发布于 2023 年 6 月 12 日,随后由 Discover 编辑团队更新了新信息。

  • Cody Cottier

    Cody Cottier是《发现杂志》的自由撰稿人,经常报道关于动物行为、人类进化、意识、天体物理学和环境的新科学研究。 

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