人类宇宙探索的困难和挑战
作者 徐治立
发表于 2023年3月

【关键词】宇宙探索 宇宙学 科技探索

【中图分类号】B016.8 【文献标识码】A

自古至今,人们对天文乃至宇宙的探索进程从未停歇:从仰望星空而自由“入坑”的古希腊哲学家泰勒斯,到文艺复兴时期以哥白尼、开普勒、牛顿等为代表的科学家对宇宙的探索认识;从工业革命时代光学成像、光谱学等技术的应用促进天体物理学的诞生,到20世纪初射电天文学的开创为当代宇宙学研究注入新的活力……宇宙事物总是瞬息万变,人类认识与探索宇宙经历了漫长的过程、遭遇了非凡的困难和挑战,但这一历程也对科学技术和哲学发展乃至人类社会的进步产生了巨大影响。

宇宙探索在给人类带来丰富认识和充沛资源的同时,其面临的困难和挑战也如影随形

如果说好奇心是人类认识宇宙的永恒动力,那么现实需求则是探索宇宙的第一动力。“太空探索与开发过程,是人类实现其自由价值的具体过程之一,既对扩展人类积极的物质生活摆脱消极的苦难生存具有巨大的价值,也是满足人类探索未知、欣赏自然之美等精神需要的最深远的无限资源,还是人类最终逃离最后毁灭的唯一希望所在。”人类之所以要开拓宇宙新空间,无非是因为生存需求与生存空间的不匹配性。与此同时,科学技术的迅猛发展为人类认识和探索地球、地球生命以及地球经济活动甚至是地球外围空间提供了相当充分的信息资源,这也就为人类探索宇宙提供了新的可能性。宇宙探索在给人类带来丰富认识和充沛资源的同时,其面临的困难和挑战也如影随形。

人类的宇宙探索历程从古至今不断突破与推进。古代的宇宙探秘缺乏工具,人们单凭肉眼对天空进行粗略观察,宇宙探索也就内化为神话,被人们用来寄托对美好生活的向往和崇高理想的信仰。中世纪以来,科学认识不断成熟,人们对宇宙的探索逐步加深,“地心说”“日心说”“星云假说”等不断被提出和革新。与此同时,宇宙探索的伦理性也日渐展露。现当代以来,社会生产力迅猛发展,电子计算机、遥感技术、材料技术等新技术层出不穷,促使人们对宇宙起源与演化、结构与属性的认识向数、理、化、天、地、生等基础科学方面延伸。

事实上,宇宙探索不仅推动了人类对宇宙的认识,扩大并深化了人类的认知对象,而且还改变了人与宇宙的关系,革新了人的思维方式以及科学研究的方法,并进一步印证了世界的可知性。总之,宇宙探索对科技、社会、生态均有积极影响。

首先,宇宙探索推动了人类对宇宙的认知进程,扩大了人类所能认识宇宙的时空范围,丰富了认知对象及认知方式。千年以前人类只能深入认识地球表面的事物,而现今人类可以身处地球之外去认识外层空间中的事物;宇宙探索改变了人与宇宙的关系,宇宙从原来只可以观察的对象变为更具象化的探究对象,这为地球哲学向宇宙哲学转变提供了可能性;宇宙探索的不断深入,还会带动科学技术的创新,提高基础科技水平,促进医学、农业、生物学等领域的深层次发展;宇宙探索拓展了科学研究方法,从根本上改变了人类进行科学研究的方式,特别是系统科学研究方法的开创,把天、地、人、生物、航天器作为一个系统整体来研究,这是方法论上的一个重大突破和革新。

其次,宇宙探索能够带动社会相关产业的不断革新发展,促进全球经济发展、政治合作,并在以科技为依托不断探索宇宙的过程中发展探索真理、不畏艰险的人类伦理精神。哥白尼冲破万难提出了“日心说”。正是“日心说”的创立,使自然科学正式成为一门独立学科。虽然人类早已知道地球与太阳都不是宇宙的中心,但我们必须认识到今天人类对宇宙的所有了解,都是来自于前人的不断求知与探索,来自于人类的不断试错。将理论探析与实践观察相结合,进一步感知宇宙未知文明,在宇宙探索中形成可贵的人文精神,能够为人类认知领域注入新的精神力量。

最后,宇宙探索能够在一定程度上减轻地球资源压力,从根本上增强人类发展的可持续性。随着科技的高速发展,人类急需解决资源短缺和环境恶化这两大难题。面对已经遭到破坏与浪费的地球环境和资源,宇宙空间的开发逐渐成为新出路。探索宇宙可以缓解资源短缺与环境恶化现状:地球可容纳的人口是有限的,但是人口增长趋势却是正向的,这样的现状促使人类在宇宙探索中寻找新的空间,从而在空间层面减轻人口剧增带来的压力;另外,出于地质方面的考虑,人类不得不对突如其来的天灾加以防范,有效解决地球现存问题以及未来可能面临的危险。

不可否认,当前宇宙探索存在着一些问题、困难以及挑战。所谓宇宙探索的问题,是指宇宙探索中人类所面对的现实缺陷和亟待解决的任务课题,需要人类尽快提出相应的解决方案并加以落实。例如,科技方面,宇宙的未知性和认识工具相对落后的问题;社会方面,有关宇宙探索各个利益体的经济基础、制度和意识形态差异问题;生态方面,宇宙污染、空间资源有限等问题。所谓宇宙探索的困难,是指人类在探索宇宙未知领域或者解决复杂问题过程中遇到的具体障碍。它一般是由匮乏的具体宇宙理论知识、有限的科学技术手段、错综复杂的现存利益冲突关系导致的。这种困难会不断被克服,但又会不断出现,只能通过人类代际传递逐步加以攻克。例如,科技方面,动力能源理论科学和实践技术方面难以取得突破性进展;社会方面,由于探索成本过高而导致探索主体单一,容易产生宇宙资源归属问题;生态方面,对于太空垃圾、空间碎片等的处理仍然没有一个合适合理的方法。所谓宇宙探索的挑战,是指未来宇宙探索过程中可以预见的、无法避免的、就目前而言有待突破解决的瓶颈。例如,科技方面,自然科学和技术的代际更新挑戰;社会方面,宇宙资源的划分问题、国家利益和人类整体利益的矛盾问题以及可能发生的“殖民化”问题;生态方面,共同治理机制的相关问题。

本文刊登于《人民论坛》2023年5期
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