歐洲航天局供圖（新華社發(fā)）
“歐幾里得”空間望遠(yuǎn)鏡拍攝的彩色圖像。
歐洲航天局供圖（新華社發(fā)）
張 斌攝（新華社發(fā)）
我國攬?jiān)略旅嬷懫髟谶M(jìn)行測(cè)試。
張 斌攝（新華社發(fā)）
新華社記者 金立旺攝
北京航天飛行控制中心屏幕上拍攝的嫦娥六號(hào)著陸器和上升器組合體著陸月背的模擬動(dòng)畫畫面。
新華社記者 金立旺攝
蔡增樂攝（人民視覺）
"> 新疆維吾爾自治區(qū)哈密市巴里坤哈薩克自治縣，天籟射電望遠(yuǎn)鏡陣列正在捕捉暗能量掀動(dòng)的時(shí)空漣漪。
蔡增樂攝（人民視覺）
網(wǎng)友：近來，關(guān)于黑洞、月壤、“星際訪客”等天文學(xué)話題常常引發(fā)網(wǎng)上熱烈討論。我很好奇，目前天文學(xué)的發(fā)展到了什么水平？將如何影響我們的生活？
編輯：這些話題很有趣也很有意義。本期院士講科普，我們邀請(qǐng)中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員趙剛，和大家聊聊探索宇宙的那些事。
天文學(xué)是人類認(rèn)識(shí)宇宙的科學(xué)。當(dāng)人類文明尚處于萌芽之際，日月經(jīng)天、斗轉(zhuǎn)星移就成為人類認(rèn)識(shí)自然環(huán)境的樸素工具，由此去思考“晝夜更替”“寒來暑往”。這種自發(fā)的探索宇宙活動(dòng)，始于人類對(duì)神秘星空的好奇心和求知欲。
探索宇宙，源自對(duì)未知世界的渴望
中國是世界上天文學(xué)起步最早、發(fā)展最快的國家之一，天文學(xué)也是我國古代最發(fā)達(dá)的自然科學(xué)之一。屢有革新的優(yōu)良?xì)v法、令人驚羨的發(fā)明創(chuàng)造、卓有見識(shí)的宇宙學(xué)說等，在世界天文學(xué)發(fā)展史上占據(jù)著重要地位。世界上的四大文明古國在遠(yuǎn)古時(shí)期就開始了天文觀測(cè)和研究。我國在公元前21世紀(jì)就建立了觀象臺(tái)，部分古觀象臺(tái)、天文儀器等重要設(shè)施得以較好地保存。
1610年，伽利略將望遠(yuǎn)鏡運(yùn)用于天文觀測(cè)并取得突破，引發(fā)了天文學(xué)的革命，深刻地啟發(fā)并改變了整個(gè)人類的世界觀，人類探索宇宙的腳步從此邁入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。此后的400多年里，望遠(yuǎn)鏡口徑由小變大、從可見光到覆蓋全電磁波段、從地面到空間，技術(shù)上的不斷突破，帶來了一次又一次天文學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)和人類對(duì)宇宙認(rèn)識(shí)的飛躍。
宇宙不僅是我們生存的家園，更是人類智慧的源泉。探索宇宙讓我們認(rèn)識(shí)到，地球只是浩瀚宇宙中的一粒微塵，而我們對(duì)宇宙的系統(tǒng)科學(xué)認(rèn)識(shí)也不過百年時(shí)光。探索宇宙不僅是對(duì)人類自身生存環(huán)境了解的需要，也源自人類對(duì)未知世界的渴望，更是為了尋找人類文明的可持續(xù)發(fā)展之路。
天文學(xué)的突破性成果，提供了理解宇宙的新視角
天文學(xué)是推動(dòng)自然科學(xué)發(fā)展和催生高新技術(shù)革命、促進(jìn)人類社會(huì)文明發(fā)展與進(jìn)步的最重要、最活躍的前沿基礎(chǔ)科學(xué)之一。
本世紀(jì)以來，天文學(xué)產(chǎn)生了一批思想深遠(yuǎn)、影響巨大的革命性成果。當(dāng)代天文學(xué)正處于高速發(fā)展和不斷產(chǎn)生重大突破的黃金時(shí)代。天文學(xué)研究不斷取得重大發(fā)現(xiàn)、開辟嶄新方向，使人類對(duì)多尺度天體形成與演化以及宇宙時(shí)空有了前所未有的新認(rèn)識(shí)，加深了對(duì)宇宙自然法則之美的感知。
當(dāng)代天文學(xué)以恒星、黑洞、星系和星系團(tuán)、宇宙大尺度結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，探索天體間的相互作用與循環(huán)過程，發(fā)現(xiàn)宇宙中物質(zhì)、能量、運(yùn)動(dòng)與時(shí)空規(guī)律，這些基礎(chǔ)研究不斷推動(dòng)著人類文明的進(jìn)程。
令人困惑的暗物質(zhì)與暗能量等已超越現(xiàn)有粒子物理和引力理論體系，宇宙時(shí)空新理論呼之欲出。引力波探測(cè)催生出很多高新技術(shù)，使量子精密測(cè)量達(dá)到自然極限。本世紀(jì)以來，國際上耗巨資建造了地面與空間各波段的大型天文設(shè)備，人類已初步勾勒出一幅從行星、恒星、黑洞、星系到宇宙的多尺度天體形成和共同演化的圖景，但大量關(guān)鍵物理過程亟待探索。
隨著綜合國力的不斷增強(qiáng)，我國天文研究和技術(shù)水平有了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展。我們擁有了具有世界一流水平的研究團(tuán)隊(duì)，擁有占據(jù)世界領(lǐng)先水準(zhǔn)的技術(shù)力量，成為國際天文學(xué)舞臺(tái)上不可或缺的重要支柱。我們憑借自己的智慧和力量建設(shè)了郭守敬望遠(yuǎn)鏡、“中國天眼”、悟空號(hào)探測(cè)衛(wèi)星等受到國際天文界關(guān)注的大科學(xué)工程。我國在宇宙學(xué)、星系、黑洞和恒星等諸多領(lǐng)域作出了引領(lǐng)性貢獻(xiàn)，特別是納赫茲引力波探測(cè)、宇宙大尺度結(jié)構(gòu)研究、恒星與銀河系研究和月球探測(cè)等領(lǐng)域。這些突破性成果不僅推動(dòng)了天文學(xué)的發(fā)展，也為我們提供了理解宇宙的新視角。
在這個(gè)天文學(xué)發(fā)展的黃金機(jī)遇期，我國建造了功能獨(dú)特的高質(zhì)量大型地面和空間觀測(cè)設(shè)備，形成了特色鮮明的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域。科研人才儲(chǔ)備雄厚，具備了獲得原創(chuàng)性和引領(lǐng)性成果的能力和客觀條件。天文研究在國家重大需求方面發(fā)揮著不可替代的作用，如月球與深空探測(cè)、衛(wèi)星精密定軌、空間碎片監(jiān)測(cè)預(yù)警、近地天體防御、太陽活動(dòng)與空間天氣、導(dǎo)航定位等，支撐國計(jì)民生、社會(huì)發(fā)展和人類福祉，高效促進(jìn)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展。
探索宇宙是一場(chǎng)跨越時(shí)空的漫長(zhǎng)征程
2024年10月，中國科學(xué)院、國家航天局、中國載人航天工程辦公室聯(lián)合發(fā)布《國家空間科學(xué)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃（2024—2050年）》，制定了“三步走”的戰(zhàn)略目標(biāo)，明確了我國有望取得突破的“極端宇宙”“時(shí)空漣漪”“日地全景”“宜居行星”“太空格物”五大科學(xué)主題和17個(gè)優(yōu)先發(fā)展方向，提出強(qiáng)化基礎(chǔ)能力發(fā)展，要求依托重大工程，通過國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等渠道加強(qiáng)基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。這五大科學(xué)主題立意深遠(yuǎn)、氣勢(shì)恢宏，體現(xiàn)出我國探索宇宙的發(fā)展方向。
探索宇宙是人類認(rèn)識(shí)客觀世界的重要途徑，也是高新技術(shù)和前沿科學(xué)的發(fā)源地，有助于帶動(dòng)眾多高技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。航天工程是開展天文研究和探索宇宙的利器，其發(fā)展帶動(dòng)了巨型火箭、微波雷達(dá)、無線電制導(dǎo)、合成材料、自動(dòng)控制、真空技術(shù)、低溫技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)等一大批高技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。近年來，我國在天文學(xué)和航天科技領(lǐng)域取得了舉世矚目的成就，不僅彰顯了我國的科技實(shí)力，也極大激發(fā)了公眾探索宇宙的熱情。
探索宇宙對(duì)人類的未來發(fā)展具有重大意義。它不僅能幫助我們發(fā)現(xiàn)新的資源，支持生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還有望擴(kuò)大人類的生存空間，應(yīng)對(duì)未來地球環(huán)境和氣候變化的威脅。探索宇宙促進(jìn)各國之間廣泛合作，推動(dòng)科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步，揭開更多宇宙的奧秘，如暗物質(zhì)、暗能量和黑洞的本質(zhì)，甚至可能找到適合人類居住的新家園。
對(duì)國家而言，探索宇宙是國家實(shí)力的象征，可以增強(qiáng)國家的競(jìng)爭(zhēng)力；對(duì)人類來說，探索宇宙不僅是對(duì)未知的探索，更是對(duì)人類自身命運(yùn)的思考。它讓我們認(rèn)識(shí)到，在這個(gè)廣闊無垠的宇宙中，人類是如此渺小，卻又如此獨(dú)特。
探索宇宙是一場(chǎng)跨越時(shí)空的漫長(zhǎng)征程，人類對(duì)于未知的探索從未停止。深化對(duì)生命、宇宙和人類自身的理解，值得每一個(gè)人關(guān)注和參與。隨著科技的不斷進(jìn)步，未來的探索前景無疑會(huì)更加廣闊和令人向往，人類將在通往星辰大海的征程中不斷書寫壯麗篇章。
（作者為中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院國家天文臺(tái)研究員）
《 人民日?qǐng)?bào) 》（ 2025年08月23日 06 版）