當韋伯望遠鏡傳回的第一張全彩深空照片出現在屏幕上時,全世界的天體物理學家們并非歡呼雀躍,而是陷入了集體且長久的沉默。
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那種沉默,是認知崩塌的聲音。
這臺機器嚴格來說已經不僅僅是一架望遠鏡,它是一臺真正的“時光機”,由于光速的限制,我們看到的越遠,看到的就是越古老的過去,韋伯的視力足以穿透 134 億光年的塵埃,直視宇宙大爆炸后僅 4 億年的瞬間。
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按照人類原本篤信的“大爆炸宇宙論”,那時的宇宙應該像個剛出生的嬰兒,混亂、熾熱、只有零星不成型的氣體云,然而韋伯傳回的照片卻給了人類狠狠一記耳光:134 億年前的宇宙里,居然坐滿了“成年人”。
那些本該還在襁褓中的星系,竟然已經發育得極其成熟,擁有完美的螺旋結構,有些甚至比今天的銀河系還要巨大,只有兩種解釋:要么這些星系集體穿越了,要么人類引以為傲的宇宙模型,從根兒上就大約算錯了。
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推翻宇宙論只是韋伯瘋狂表演的開始,但這臺機器本身的存在,就是一個工程學上的奇跡,甚至是一場拿人類航天信譽做賭注的豪賭。
它距離地球 150 萬公里,位于第二拉格朗日點,這是月球距離的 4 倍。當年的哈勃望遠鏡壞了,因為離得近,美國還能派航天飛機上去修給它換眼鏡,但韋伯不一樣,它一旦發射,就再也回不了頭,沒有任何飛船能飛那么遠去維修,也沒有任何宇航員能去那里擰螺絲。
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這相當于人類耗資 100 億美元造了一臺完全沒有售后的相機,往深空一扔,賭的就是它永遠不出故障。
真正讓工程師頭皮發麻的,是韋伯那變態的工作環境,韋伯的核心任務是捕捉紅外線。因為宇宙膨脹,古老星系發出的光線被拉長成了紅外線,而且紅外線能穿透宇宙塵埃,但任何物體只要有溫度就會輻射紅外線。
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想象一下,你想用體溫槍去測量 1000 米外的一只螢火蟲的體溫,但你手里的體溫槍本身卻在發高燒。你測出來的全是你自己的體溫,根本看不見螢火蟲。
為了看見 134 億年前的那只“螢火蟲”,韋伯必須將自身冷卻到 零下 223 攝氏度 的極低溫度,于是科學家給它穿了一件由聚酰亞胺制成的“金鐘罩”,五層巨大的遮陽板。
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這塊遮陽板展開后有網球場那么大,每一層卻薄得像頭發絲,哪怕被一顆小沙粒擊穿,隔熱效果都會大打折扣,但這五層薄膜創造了物理學奇跡:在面向太陽的一面,溫度高達 85 攝氏度,足以煮熟雞蛋;而在背向太陽的一面,溫度驟降至 零下 233 攝氏度,能凍結氮氣。
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這臺機器,將在未來十年里,每一分每一秒都同時承受著地獄般的酷暑和深空的極寒,且兩面溫差高達 300 度。
除了怕熱,韋伯還面臨一個物理難題:它太大了,它的主鏡直徑達到 6.5 米,比七層樓還要高。人類現有的任何火箭整流罩都裝不下這么大的鏡子,于是工程師們想出了航天史上最瘋狂的方案:折疊。
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他們將主鏡切割成 18 塊六邊形的鈹鏡片,鍍上黃金,像折紙一樣折疊起來塞進火箭,但這還不是最難的,最難的是到了太空后的“變形”過程。這 18 塊鏡片展開后,必須拼成一個完美的曲面,其精度誤差不能超過 10 納米。
整個展開過程被分解為 344 個關鍵步驟。這被稱為“344 個單一故障點”,只要其中任何一個卡扣沒彈開、任何一根線纜被卡住,百億美元就會瞬間變成太空垃圾,沒有備用方案,沒有第二次機會。
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2022 年正式開機后,韋伯就像開了掛一樣,瘋狂刷新人類的三觀,首先是發現了理論上不該存在的“暗星”候選體,這些亮點亮度堪比整個星系,但可能只是一顆由暗物質湮滅驅動的超級恒星,如果證實,這將是物理學百年來最大的突破。
它在木星的衛星,木衛二的冰層表面探測到了二氧化碳,這暗示著冰層下的液態海洋中可能正在發生化學反應,而那是生命誕生的基礎,2025 年,韋伯在距離我們最近的恒星系統,,半人馬座阿爾法星,鎖定了一顆位于宜居帶的行星,那里的條件可能允許液態水存在。
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然而這位偉大的探險家,從出發的那一刻起,生命就開始了倒計時,不同于哈勃可以在近地軌道利用磁場調整姿態,韋伯在 L2 點必須消耗燃料來維持位置和朝向,它攜帶的燃料大約只能維持 10 年,也許能撐到 20 年,燃料耗盡的那一天,就是任務結束的一刻。
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面對韋伯傳回的顛覆性數據,天體物理學家們并沒有逃避,而是開始重新審視和修正現有的宇宙模型,一些科學家提出,可能存在一種“早期宇宙快速膨脹”的機制,讓星系在短時間內完成了快速演化,另一些科學家則認為,暗能量的作用可能比之前預測的更強,加速了星系的形成過程。
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雖然新的理論尚未形成共識,但韋伯帶來的沖擊,無疑推動了宇宙學的進步。正如諾貝爾物理學獎得主亞當·里斯所說:“科學的進步,往往不是來自對現有理論的證實,而是來自對現有理論的顛覆。韋伯的出現,讓我們意識到,人類對宇宙的了解,還只是冰山一角。”
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現在韋伯望遠鏡還在持續“挨打”,2022 年 5 月,一顆微流星體高速撞擊了主鏡的 C3 鏡片,留下了永久性的損傷,這種撞擊在未來只會越來越多,韋伯就像一位在槍林彈雨中堅持拍攝的戰地攝影師,早已做好了犧牲的準備。
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十年后當韋伯完成最后一次觀測,它將永遠漂浮在那個寒冷、寂靜、距離地球 150 萬公里的深空。它不會回來,也不會有墓碑,但它傳回的每一張照片,都將成為人類文明史上永恒的紀念碑。
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或許在未來,人類會發射更先進的望遠鏡,超越韋伯的觀測極限,或許人類會找到更精準的宇宙模型,徹底解開當前的困惑,但韋伯的貢獻永遠不會被遺忘,它就像一位先行者,在漆黑的宇宙中點亮了一盞燈,為后來者照亮了探索的道路。
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