分享
《遗祸人类的太空垃圾》
太空垃圾漫谈
徐文倩    来源社团:山东大学科普协会
得票 105 阅读 1315 评论 2

(一)宇宙来源——地球也是太空垃圾?

大爆炸宇宙论是研究宇宙的整体结构和演化的一种理论,由美籍俄国人伽莫夫最早提出,是现代宇宙学中最有影响的一种学说。其主要观点是宇宙曾经有过一段由热到冷、由密到稀不断膨胀的演化史,过程犹如一次大规模爆发。具体过程是距今150-200亿年前,今天我们观测到的物质世界集中在一个很小范围内,温度极高,密度极大,大爆炸开始后0.01秒时,宇宙温度为1000亿度,主要成分是轻粒子,包括光子、电子或中微子,质子和中子只占十亿分之一。所有粒子都处于热平衡状态,即在瞬间保持热力学稳定状态。随后温度迅速下降,中微子由于密度减小,不再处于热平衡状态向外逃逸。电子-正电子对开始结合,即发生湮没反应。温度继续下降至30亿度时,质子与中子开始结合形成稳定的原子核,并生成了化学元素。随着温度进一步下降,到达三千度时质子与电子结合形成中性原子。到了这一阶段,宇宙主要是气态物质,慢慢凝聚形成了气体云,进一步形成了各种恒星系统。恒星系统又经历了漫长时间的演化过程,最终才形成了今天的广袤宇宙。

根据这个学说,整个宇宙都是由于爆炸产生的。前边我们提到,部分太空垃圾是由于飞行器、卫星等的爆炸产生的,那么在广义范围讲,宇宙本身也可以看做太空垃圾的一种,我们所在的地球以及其他的一些恒星行星也不过是宇宙爆炸而产生的碎片垃圾而已。这个角度是非常有意思的,下面我们来继续深入思考。

我们知道,地球上的生命,从最原始的无细胞结构生物进化为有细胞结构的原核生物,从原核生物进化为真核单细胞生物,然后按照不同方向发展,出现了真菌界、植物界和动物界。植物界从藻类到裸蕨植物再到蕨类植物、裸子植物,最后出现了被子植物。动物界从原始鞭毛虫到多细胞动物,从原始多细胞动物到出现脊索动物,进而演化出高等脊索动物──脊椎动物。脊椎动物中的鱼类又演化到两栖类再到爬行类,从中分化出哺乳类和鸟类,哺乳类中的一支进一步发展为高等智慧生物,这就是人。总而言之我们人类也是由无生命的物质进化而来,也就是说人类的本源来自宇宙的大爆炸产生的物质,所以说,从广义范围来讲,人类也是太空产生的垃圾的一种,只是通过形成了高级的会思考的生命体的一种太空垃圾。这种想法是不是很有意思呢?

人类,是渺小的,是这个物质世界的一部分而已,由于人类的产生与发展相对于整个宇宙怕产生与发展,无论是从时间上(历史上),还是从空间上人类都是其中的一个分子和片断。所以人类相对于整个自然和宇宙而言,不可谓不渺小。从目前科学研究来看,人类的历史查对于地球的或宇宙的历史是相当短的,并且人类发展也必然会经历一个生成、发展到消亡的过程。而整个宇宙无论从起源上还是从最终的发展进程来看,必定会在时间一维性上超越人类。在宇宙的无限空间之中,人类目前能力所及的只不过几百亿光年之外而已,而人类活动的领域更是没有突破一个小小的太阳系,人类可以生成的空间也仅仅限于地球及其较近的外层空间。所以从多维性的空间上来看,人类相对于宇宙更是极其渺小。 认识到人类对于自然和整个宇宙的渺小,是我们更好生存与发展的思想基础,可以防止极端的人类中心主义,使人类与自然和谐相处。使人类的生存和发展能在时间和空间上得到更大的延伸。

(二)宇宙的无限性

我们将卫星以及飞行器送入宇宙后,它们产生的一些宇宙垃圾将进入运行轨道,在不与其他物体碰撞的前提下(例如距离地面高度达3600千米以上的静止轨道),它们将有百万年以上的寿命,甚至是永远留在太空中,留在无限的时间和空间里。这里又引出了一个哲学问题,即如何理解空间和时间的无限性。

在我们日常生活中,所接触到的各种具体事物都是有限的,有边有际,有始有终,为什么说时间和空间是无限的呢?

辩证唯物主义认为,物质世界是无限的,作为物质的存在形式的空间和时间也是无限的。物质世界的无限性就表现在整个宇宙无论在广延性方面还是持续性方面都是无限的。这是因为宇宙是由无数的各种物质形态所组成的。整个宇宙中的事物不仅仅数量无穷无尽,而且形态和性质也是多种多样,千变万化,不可穷尽。任何一个具体事物在空间和时间上都是有限的。但是由无数个有限的时间空间的总和所构成的整个宇宙在空间和时间上就是无限的。无限与有限的辩证的统一。正如恩格斯所说:“无限性是一个矛盾,而且充满种种矛盾。无限纯粹是由有限组成的,这已经是矛盾,可是事情就是这样。”

无限是由无数个有限构成的,无限存在于有限之中。空间与时间的无限性的实质在于它表现了无限丰富的具体内容的、不断发展着的物质世界的不可穷尽性。人们可以发现每一个具体事物的边际和始终,但是由无限丰富多彩的事物所组成的整个宇宙是没有边际没有始终的,是无限的,就好比无数个有限的数字形成了无限,又好像无数个小水滴可以汇聚成一个大海。

一些研究表明,有一些恒星正在走向衰老和逐渐消亡,而在一些暗淡的星际云中,正在孕育形成新的恒星。这有力说明了物质不能被创造,也不能被消亡,而是永恒的存在着、运动着,不断的从一种形态向其他形态转化。物质运动的无始无终的持续转化,就表现为时间上的无始无终的持续性,进而说明了整个宇宙在时间上是无限的。同时,自然科学的不断发展也有力说明了空间是无限的。

如果不能及时回收太空垃圾,它们将在无限的时间和空间里存在,严重阻碍了以后人们对于太空的探索与太空资源的利用,从这个角度看,解决太空垃圾问题是十分紧迫的任务。

-完-
我要评论
飞天 2018-01-08 13:31
哇,这篇文章写得有深度。中国准备建立天宫一号空间站,神八神九神十进行空间对接探索,2020以后建立空间站,对于月球在2020年完成嫦娥工程三期后载人登月将会成为第四期工程,对于火星,萤火一号已经发射,太空发展前景令人向往,对空间环境和深空探测越来越引起人们的关注。向文章的作者点赞!
笑笑 2018-01-06 17:02
这篇写得真棒,真给力,个人适合读这类风格的作品,清晰、详细且切中要害,垃圾的终极处理办法是弹射到深空么,是回收呢?一时间问题集结于此……
科普作品
遗祸人类的太空垃圾
| 目录  (共8章)
评委点评 评语汇总

太空垃圾不是一个新话题,在时效性、创新性上有欠缺,但作品表述在科学性上没有明显瑕疵,文字总体通畅。如果能在文章最后部分加一段作者表明写作此文的旨意的总结性的话,则文章的立意会高一点。

2018-01-04 19:30 江世亮 ——

写得非常专业,真的难以想象一位青年有如此广博的知识、宽广的视野!作者对什么是太空垃圾、太空垃圾如何产生、如何处理、如何减少投放等问题娓娓道来,逻辑性强,结构严谨,通俗易懂,是一篇科普佳作。

2018-01-04 21:22 匿名 ——

看得出来作者搜集了很多素材资料,应该花了不少功夫。读完虽然能收获不少,但总觉得缺少一些核心的思想表达,有些缺憾。

2018-01-09 17:34 匿名 ——

非常标准的一篇科普文章,把太空垃圾的产生、危害、应对方式和一些趣闻都囊括了进来。读起来非常流畅。美中不足文中的资料数据略显陈旧,都是2013年之前的数据和故事(包括电影《太空救援》)。

2018-01-24 17:32 匿名 ——

请用微信扫描下方二维码 ×
打开微信,点击底部的“发现”,
使用“扫一扫”即可将网页分享至朋友圈。

点赞拉票需在微信中进行!

请用微信扫描下方二维码

欢迎登录

记住我忘记密码戳这里

登 录

没有账号点此注册