科學也可以如此靠近

哈勃望遠鏡,你真的看到了宇宙真相嗎?


2018年6月14日02時 今日科學 傳統神秘文化
傳統神秘文化

對於已經過去的20世紀來說,在天文領域最偉大的兩個事件莫過於人類登月和將哈勃望遠鏡放入太空,這兩件事雖然偉大,但卻像是打開了潘多拉盒子的鑰匙,打開了一個有著無窮無盡問題和意想不到的世界……哈勃望遠鏡就像是人類放置在太空中的"千里眼",科學家們藉助這雙「眼睛」,觀察到了恆星的殞滅,宇宙的碰撞,甚至還觀測到了「黑洞」和「引力透鏡」的存在,似乎一切宇宙深處的秘密都在一步一步的被打開,但隨著霍金聲明「黑洞」並不存在,並且從理論上證實了「黑洞理論」與「量子理論」相悖,也就是說要麼「黑洞理論」是錯的,要麼「量子理論」是錯的。最終「黑洞理論」的「創始人」宣布「黑洞」不存在,那麼問題來了,哈勃望遠鏡是如何「看到」「黑洞」的存在呢?

當人類登月之後,那些讓人類引以為傲的近代科學定律,一個接一個的被縮窄適用範圍,幾乎所有的偉大定律都只是適用於地球,最多能夠適用到太陽系,而一旦超過這個範圍,一切似乎都被顛覆了,在之前的文章中,我們談到過,當人類衝出地球進入太空之後,發現在地球能夠看到的璀璨星空,蕩然無存,一顆星星都看不到,這個結果令美國震驚,使得對於太空的探索開始轉移方向,將重點放在了對太陽系的探索上。

為什麼放置哈勃望遠鏡?

哈勃望遠鏡的設計和建造可以追溯到二戰時期,當時就有科學家提出利用空間望遠鏡,觀察太陽的紫外線光譜。因為大氣層會吸收掉紫外線和紅外線,所以,科學家認為如果能夠捕捉到宇宙中的紫外線和紅外線,則能夠看到更多宇宙中的未知世界。英國在1962年時,發射了一個太陽望遠鏡,用於觀測太陽,美國NASA本來也有一個這樣的空間望遠鏡計劃,但相比登月來說,它的影響力太小了,所以幾次計劃被擱淺。

直到登月結束之後,NASA才啟動了一個恆星(太陽)空間觀測計劃,預計1979年發射。但由於登月之後所獲取到的海量顛覆人類認知的信息,使得其他所有計劃都必須為解開「太陽系皮殼」難題讓路。空間望遠鏡計劃再次被擱置,僅為3.6億美元的預算被砍掉,要知道,美國登月的預算超過255億美元,為什麼要砍掉這個微不足道的項目呢?因為美國政府、軍界以及NASA的高層深刻的了解到:這是個沒有意義的項目,因為在太空中什麼都看不到……

但最終,在人數眾多的天文學家不斷組團遊說之下,美國國會不勝其煩,最終勉強批下了這個3.6億美元的項目,讓他們繼續搞這個空間望遠鏡。但直到1990年,哈勃空間望遠鏡才正式升空,但那些意料之中的問題也隨之而來了,哈勃望遠鏡在進入太空中拍下的所有照片只有兩個主題:一片模糊和一片漆黑。信心滿滿的天文學家們本以為空間望遠鏡能夠像在地球一樣,看得又遠又清晰,但結果卻恰恰相反,望遠鏡只是看到了一片虛無。

作為一個這麼巨大的空間項目,是不可能不做測試的,經過在地球反覆測試無誤的設備,為什麼進入太空就什麼都看不到了?官方給出的解釋是鏡片的聚焦反射點出現了誤差,大約有2微米,要知道,哈勃望遠鏡是由多組濾鏡構成的,成像也是模塊化的成像設備和技術,傳回的照片需要拼接才能夠組成整體的圖像,不可能因為一個鏡片的問題而導致所有的照片都有問題。顯然這樣的解釋也並沒得到天文學家的認可,但這個錯誤卻遲遲沒有得到修復,NASA一直在非常懈怠的處理這個問題,因為他們知道,哈勃望遠鏡並沒有問題,這些照片才是「宇宙的真相」。

3年後,為了滿足天文學家們的要求,才由奮進號,對哈勃望遠鏡進行了一次所謂的「維修」。「維修」之後的哈勃望遠鏡能拍到太陽系以外的宇宙照片了,當然了,這些照片的原始版本依然無法直視,所以,聰明的NASA專家想到了一個「好方法」,先確定哈勃望遠鏡所拍攝的位置,然後將這個位置的照片和地球天文台拍攝的同位置照片進行比對,然後再適當的「添油加醋」,繪製出一張新的星圖,最後對星圖進行上色和渲染,能做到這一切,都要感謝當時世界上有了一個偉大的發明——photoshop。

哈勃望遠鏡到底能看到什麼?

按照官方的說法,哈勃望遠鏡自升空以後,共向地面傳送了超過100TB的圖像數據,早期的哈勃望遠鏡一直沒有傳回什麼有價值的照片,甚至有些照片無法直視,更無法解讀,黑白照片、大量噪點、畫面模糊……在1995年的時候,不知是NASA的哪位高人提出了一個解決方案:對哈勃望遠鏡照片進行「藝術化」修復,而修復的手段,就是使用photoshop作圖軟體,那時的photoshop已經有了3.0版本。於是,一次宇宙級的「公關」事件展開了,一幅稱之為「創生之柱」的鷹狀星雲M16照片誕生了。先不深究這張照片的原始圖像是否是哈勃拍攝下來,就說將這些黑白照片拼接起來之後進行上色、渲染、點綴亮星的手段來看,就嚴重不符合小平同志提出的「實事求是」原則,從下圖中我們可以看出,那幾顆亮星顯然是在「原始照片」中看不到的,更別說那些繁多的噪點,哪些是真的噪點,哪些是恆星,肯本無法分清,這樣的照片最後以高清彩色大圖的形式呈現,只能說這是一件藝術品,已和科學無關了。

但作為公關事件,這個結果是非常成功的,自此之後NASA開始不斷在自己的網站上更新「星空圖」,使人們相信這些美輪美奐的宇宙景象都是由哈勃望遠鏡拍攝下來的。當然了,作為哈勃望遠鏡照片的發布者——NASA,毫不避諱的對公眾告知:所有的哈勃望遠鏡照片都是透過photoshop修圖後才發布的,甚至還拍攝了紀錄片,揭秘修圖的過程。這些海量的星空照片因為可以免費下載,所以使得很多人的手機、電腦桌面都以哈勃的星空圖為背景,可以說最近的20年,哈勃圈粉無數。

這也使得哈勃項目得以延續,因為美國政府發現,哈勃星空照片這種安民、愚民的做法,更有助於國家的穩定。如果從這個角度出發,哈勃那高昂的維護費用也不算多了。本來美國計劃在2003年以後便不再維護哈勃了,讓它自生自滅了事,因為這樣的愚民項目實在沒有太多現實意義,還要動用大量的資源。但大量的抗議信湧入了國會和NASA的伺服器,甚至導致伺服器擁堵,這時才發現,哈勃已經擁有了一個數以億計的全球粉絲團,這樣大的民意,政府是無法忽視的,只得宣布會繼續維護哈勃望遠鏡。

美國的《國家地理》曾經發布過一段視頻,講的就是哈勃望遠鏡圖像組的負責人是怎樣處理鷹狀星雲的,從處理完的照片中可以看出,星雲的圖像是非常美麗的,如夢如幻,但就是脫離了真實,不過也激發了無數人對宇宙的好奇和興趣,從宣傳的角度講,還是很有意義的。

以著名的「創生之柱」為例,為了能夠製作出這「史詩級的公關照片」,哈勃項目組前前後後綜合了240多張這個星雲的照片,首先是將所有的照片像拼圖一樣一點點的拼合,然後再不斷的調整細節,因為宇宙星空的拍攝照片都是黑白的,這主要是因為黑白相機可以更敏銳的捕捉細節。接下來就是要給照片上色了,這主要分為三種色彩類型:第一種是自然色,也就是星雲所呈現出的真實顏色,但這個因為沒有看到,所以只能靠推測(或是猜測);第二是代表色,靠照片所體現出的明暗和星雲成分的構成,推斷所呈現的顏色;第三就是增強色,因為星球或是星系的色彩從遠處看並沒有那麼艷麗,甚至是無法顯示出色彩的,但一個沒有色彩的星系或者是星雲,顯然是不能夠讓民眾「滿意」的,所以將艷麗的色彩,「合理」的應用到宇宙照片中,就成為了一門至關重要的藝術。

「創生之柱」這張照片顯然是在「增強色」方面花了大功夫,經過一系列的色彩增強和渲染後,不僅視覺上美不勝收,而且給世人展現了一個天堂般美妙的宇宙景象。甚至人為的去添加一些根本不存在的亮星作為點綴,必定這樣的照片目的,並不是追求精確性和嚴謹性,而是追求照片所表現的藝術性、美觀性和視覺震撼力。甚至於這樣的星雲是否真的存在,都變得沒有那麼重要了。

天文學家和哈勃項目組的成員也直言不諱的說:「我們所見的哈勃望遠鏡拍出的星雲、星系照片,並不是『真實』的,而是經過後期處理和著色的,是科學家按照一定的操作規範『創造』出來的,必定很多內容是肉眼無法看到的,所以,每一個愛好者都可以創作屬於自己的宇宙圖像」。甚至在「哈勃檔案」網站上還會提供原始的Photoshop檔照片,以tiff格式供愛好者下載。在文件中你可以看到多個圖層混合的過程。從這一切中,我們已經能夠得出結論,哈勃太空望遠鏡項目已經不再是一個真正科學的項目了,它的象徵意義和宣傳意義,已經遠遠大於它的實際意義了。

哈勃望遠鏡真能看到100億光年外嗎?

按照現在科學的認知,認為光是沒有終點的,認為光子在宇宙的真空環境下,不被吸收,也沒有損耗,所以會永遠的傳播下去,無論多遠,按照哈勃望遠鏡所描述的「事實」,已經看到了138億光年以外的宇宙了,也就是說,至少光子能夠傳遞138億光年的距離,但事實真相真的是這樣嗎?光真的能夠傳遞這麼遠嗎?

按照物理學的常識,物體的運動距離取決於動能與阻力之比,波的運動和傳遞有所不同,聲波和電磁波的運動距離取決於動能與傳播介質的響應比。光的傳遞對能量和介質的要求很高,宇宙中恆星本身是發光體,但恆星照射到行星上之後,也會反光,如果光按照每秒30萬公里的速度傳播,永遠不會衰減的話,僅銀河系就有超過一千億顆恆星,行星更是多得無法統計,按照科學家所說的理論推斷,我們看到的星空應該是亮如白晝的,因為有太多發光的恆星之光照到地球,且它們的光都應該毫無損耗的傳遞到地球的每個角落。行星的反光也應該是可以輕易看到的,只不過比恆星暗一些而已。但是,我們在地球看到的夜空卻不是理論上的樣子,進入太空之後,除了太陽,幾乎看不到其他任何恆星,這完全和人們認知的光傳遞理論背道而馳。

NASA於1972年3月2日,向太空中發射了一顆先驅者10號探測器,用於探測太陽系以外的空間甚至是深層太空,這顆探測器上還搭載了「地球名片」和「地球人的基本信息」,作為文明與和平的象徵,進入太空,當1983年6月13日,先驅者10號飛越海王星軌道之後,進入柯伊伯帶,但弔詭的一幕發生了,先驅者10號在逐漸減速,且在與太陽的距離達到50億公里之後,便無法再拍攝到太陽,四周一片漆黑,除了會看到彗星和隕石小行星以外,什麼都看不到了。科學家第一次驚奇的發現,太陽光傳播的距離比想像的要近很多,並不是能夠無限制的傳播下去。

隨著先驅者10號的遠去,能接收到的信號越來越弱。地球最後一次收到先驅者10號回傳的信號是2003年,據計算,先驅者10號已經飛行了122.3億公里以上,科學家認為已經開始接近於奧爾特星雲,也就是太陽系的最外殼,如果把太陽系想像成一個雞蛋的話,先驅者10號已經飛到了雞蛋清,但進入雞蛋清之後就失去了聯繫。至於走到雞蛋殼,這個任務就交給了旅行者1號探測器了。

隨著旅行者1號進入100億公里以外的太空,科學家們就驚訝的發現,太陽系不是雞蛋那麼簡單,而很可能是個「松花蛋」,因為在蛋殼以外,還有一層厚厚的「泥草」包裹,而這層「泥草」到底有多厚,目前還不得而知,但似乎,沒有什麼東西能夠順利的通過這層物質,也就是我們已知的奧爾特星雲,似乎光、飛船、物質都無法通過這層不知厚度是多少的星雲。而地球也被牢牢的封禁在了奧爾特星雲之中。

雖然從地球的天文望遠鏡向大氣層方向觀測,可以看到浩瀚的星空和宇宙,但真的進入太空之後,卻一顆行星也看不到(除了太陽系以內的),這一點讓所有的天文學家幾近崩潰。但科學總會找到出路,既然太空中看不到,我就不進入太空看,就在地球上看,就在地球上研究,至於為什麼太空中看不到行星,先放到一邊,不去研究。難怪近年來天文學家每次聲稱又發現了什麼新的恆星、類地行星,都在科學界產生不了什麼影響,因為真相,只有少數人知道。

經過30多年對宇宙的探索,科學家發現了一個自己一直犯錯的根源,那就是認為太空中的介質是恆定的,是單純的,沒有任何阻礙和損耗的。但實際情況卻恰恰相反,太空中充滿了未知的介質、阻礙和不明的損耗,科學家也由此才提出了暗物質、黑洞、引力波等理論,以證實光的損耗和被影響,推論出太空中看不到其他恆星的原因。而哈勃望遠鏡則從「宇宙千里眼」變成了「宇宙盲人」,什麼都看不到的事實已經無法貿然公之於眾,這不僅僅是個面子工程了,而成為了安定民心的工程,即便是哈勃使用了長達23天的長曝光,也依然無法看到宇宙的深層世界。所以,一方面與地面天文台合作,購買大量天文照片,再加上自己「創造」、「美化」一些宇宙的照片,來蒙蔽大眾,安定民心。

美國某軍火公司在製造地球監視衛星時,用剩下邊角料造了兩架空間望遠鏡,送給了哈勃項目組,這兩架望遠鏡的各方面性能都遠遠勝過哈勃,至今也在使用中,但僅用於觀測太陽系的行星和小行星,而放棄了對深層宇宙的觀察,想必,也是有他的原因的。試想一下,如果哈勃望遠鏡真的能夠看到那麼遠,那麼清晰的話,那麼有價值的話,他的硬體更新速度肯定會超過iphone的,而不可能一個望遠鏡一用就是幾十年。

而對於NASA不斷公布的美麗星空照片,早期時,由於這些星空照片過度美化,讓星星的外表看上去過於華麗,曾遭到了很多媒體的批評,後來,天文學家也覺得有點美化過頭了,已經太假了,逐步的,哈勃項目組制定了星空「美化、創造」的流程和標準,並對美化的過程做一些簡單的說明,一方面有利於科普、獲取更多項目資金,維持項目的持續運行,而且有利於團隊建設和穩定項目成果。據說美國某大學還設立了「天文與美學」的學科,專門研究天文圖片的上色、布局以及說明,研究這些「科學內容」對公眾心理的影響。不過研究結果令哈勃項目組很失望,研究結果表明:公眾並沒有那麼簡單就上當了,絕大多數人還是能夠分清什麼是「美」,什麼是「真」,大家僅僅是覺得這些照片好看而已,而沒有多少人認為這是真的……


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