地球是沙子，人类是细菌？最远探测器拍摄的地球照片，引人深思

来自深空的一次拍摄

世界上第一张照片拍摄于1826年，这是已知最早的一张照片。自此以后，人类进入了图像记录的时代，数百年间，图像技术不断升级。到了今天已经能够进行几乎无损的超高清时代，科技的变化总是那样令人惊奇。

世界上第一张照片：勒格哈的窗外景色

除了在地球上拍摄照片外，人类还有太空拍摄的任务。这项任务可以说是各种卫星探测器的标准任务。我们所熟知的哈勃望远镜在自己家门口进行拍摄，为人类带来了丰富多彩的记录。

不过宇宙深空还有拍摄出地球的照片，但因为太小了，这张照片所拍摄的地球简直和海滩边的沙子没啥区别。人类自然是看不见的。这种对比下来，人类可能和依附在沙子上的细菌一样渺小了。

哈勃望远镜

那么这张照片是来自何“人”之手呢？是谁在家门外进行任务呢？答案是旅行者1号，作为上世纪人类发射的第一颗深空无人卫星，也是目前飞行距离最远的探测器，旅行者1号拍摄了关于宇宙的无数张照片。

其中仍有我们的地球，但是太远了，如果没有专业软件的分析和图像加工，你甚至无法发现地球的存在。这时的旅行者1号可是在六十多亿公里外进行拍摄的。

旅行者号拍摄的地球

传给家乡的问候

时间是1990年，飞行了13年的旅行者1号在传回来的这张照片中，地球的图像大小甚至不到一个像素，整张照片看起来就是一个蓝色小点在太空中通过阳光带反射到相机里。

这个时期的旅行者1号已经完成了主要任务，并即将离开太阳系，飞向宇宙深空。为了纪念这个时刻，NASA将其相机转动，并在广袤无垠的太空里拍摄了最后一次照片。

“暗淡蓝点”

相片拍摄随着旅行者号飞得越来越远，成像能力也会变得越来越难。好在旅行者号搭载的相机有着两组相机用于空间成像，这两组相机都配有多个彩色滤光片。

最大的困难在于，宇宙本身是没有光的，飞行得越远，要拍摄的物体也会越暗。这需要相机进行更长时间的曝光和位置旋转，从而达到能够接受的质量。同时电信能力也会随着距离的增加而衰减。

旅行者1号

所以这张照片的拍摄，对于旅行者1号来说可谓是费足了劲，为了不影响接下来的深空探测任务。在这之后，旅行者1号进行了长时间的休眠。

照片信号在传递回NASA后，由实验人员和负责中心将信号命令进行收集，通过数月的持续收集分析，整个照片信号分为了三段。

旅行者号结构

NASA的相关人员在对每一帧图像进行融合时，地球在每帧640000个单独像素中，只占到了0.12个像素，这就让地球看起来和沙子一般。

60亿公里这么远的距离，竟然也能看见地球？确实如此，不过这种观测或者拍摄不是常规手段，要知道这张照片，是通过多张照片信息叠加才得出的，而且很多都因为太阳光太强，导致废片。

地球能够在照片中显示出一个淡蓝色的像素点，主要是因为瑞利散射的太阳光在大气中，蓝色等短波长可见光比红光等长波长光散射更大，这就是为什么地球呈蓝色的原因。

另外，地球上丰富的氧气含量和光合作用生命形式的存在，使得大气对可见光透明，这允许瑞利散射有充分的发挥，从而加强蓝光的反射率。

沉思，无限思考中

2015年，NASA给这张照片举行了25周年纪念日的活动，以此纪念人类在历史上的一个进程。科学家把这张照片称作“淡蓝色圆点”（暗淡蓝点），这张照片激励了人们对于宇宙深处的好奇与渴望。

2020年，在图像30周年纪念日时，NASA发布了这张旅行者1号所拍摄的新版本。这张照片的不同之处在于，通过现代图像处理技术进行高清化处理，同时重新平衡了亮度级别和颜色，用以增强包含地球的区域。

暗淡蓝点拍摄的大略位置（绿色圆圈内）示意图

强化后的照片，图像颗粒感比原始图像更少，太阳的方向朝向也有了亮化增强。这对所有想要了解这张照片的天文学家或者爱好者们来说，无疑是一件幸福的事。

由此，这张照片也引人深思，我们人类在宇宙中到底算什么？是细菌吗？宇宙如此庞大，我们甚至都无法在宇宙中看见我们自己，就如同一个巨大体系笼罩着一般。人类在其中极其渺小。

“寄蜉蝣于天地，渺沧海之一粟”。如今，天文学的进展让人们更加深刻地认识了这句话。

科学家们也在不断地努力，寻找各种天体和生命的可能性，探索宇宙奥秘的同时也在思考。人类作为一个拥有高等智慧的生命，究竟算什么？

在这里，如果引用天文学家卡尔·萨根在《淡蓝点：人类太空未来的愿景》一书中的评论也许再合适不过了。

每种信仰、每个经济教义，每个你认识、爱过、听说的曾经每一个人，每个有着自己身份的人，每位明星、领袖，无论是罪人还是圣人。我们每一个人都住在那里，那个悬浮在宇宙中的一粒尘埃，一束阳光。

地球结构

地球给予生命的一切，也是我们目前熟知的，唯一的一颗有生命的行星。人类的傲慢自大，自负愚蠢，通过天文学的研究，使得这些缺点被放大。

对于生命的认知和意义，天文学给我们带来的是无限的思考。人作为一个个体，是存在于地球这个集体中，还是独立于万物。没有什么比这幅图像所展示出的内容更为深刻了。

浩瀚的宇宙

人在有限的生命里，渴望寻求独立，渴望找到答案，但生命的有限却是唯一阻碍我们去寻求真理的拦路石。宇宙的浩瀚使得生命的无限可能被迅速缩小，如此看来，人们应该去思考当下我们应该所做的。

但同时，我们每个人又是独立在这集体之中的个体，生命的有限性使得我们去追寻这种无限可能。因此，我们无论是谁，认识世界，也是在认识自我。地球作为我们唯一的家园，人类为此更应该付出更多的努力，让这个世界变得更美好。

渺小的人类

天文学的宏观研究使得人类变得渺小，它可以塑造人的一种谦卑和性格。毕竟人也不是万能的，总有这样或者那样的限制，通过这种学习和认知，能够帮助我们在未来走得更远。

宏观尺度下的人类

如今随着科学技术的发展，人类文明日新月异，天文学上的观察也越来越多。上世纪90年代开始，不少国家纷纷开始投入精力在天文学上进行研究，同时还有许多观测计划。

韦伯望远镜效果图

如巡天红移、哈勃望远镜、深空网络，以及2021年12月由NASA发射的韦伯望远镜。人类的好奇心是无止境的，它能够帮助我们去学习更多知识，以便更好地了解这个世界，去解释我们看到的真实。

宇宙宏观尺度下，除了存在本身，几乎没有别的东西。通过最新的可观测宇宙范围来看，宇宙远比我们想象的要更大。越来越多超星系团的发现，让这种感觉差距变得更明显。

超星系团下的尺度，银河系、河外星系都显得非常渺小，如同行星一般大，无数星系组成了超星系团。它们的大小通常都在数亿光年以上，甚至更大。观察到了这个位置，已经不能用太阳系的衡量标准去看待事物了，这需要着重在整体性上。

除了超星系团本身，每一个超星系团组成了更大的范围，基本就组成了人类目前能够观测的宇宙。到达这里，已经是数十亿光年的范围了。

可观测到的宇宙

人类的探索范围还在不断地增加，至此已经是我们能够知道的最大宇宙了。尺度不断变化下，人类从一个明显的个体，逐渐变成沙粒，最后消失不见。

况且，科学家所了解到的宇宙诞生历史不过145亿年，对于宇宙来讲就像是刚出生的婴儿一样。要以时间尺度来计算，人类出现在宇宙诞生当天后的最后一小时。这一个小时内，人类从原始部落发展成为文明，一直到最后一秒，才有今天我们所熟知的一切。

宇宙年龄

一秒钟对于人类来讲，转瞬即逝。对于宇宙而言更称不上时间，可以说是毫无意义。时间尺度是我们需要在了解这个世界的基础上所添加的一个参照。

所以，无论从哪个方面来讲，这种巨大化的差异才把人类拉回到现实当中，我们便从中认真地去思考。

人工智能

如今我们的生物技术、网络、人工智能在本世纪得到充分的发展，并且有了一点细微的变化。这种变化所带来的改变让我们很难去预测未来的发展。

医学及外科学的发展使得人类充满信心，未来几十年中能够出现大的进步。人们目前正在努力解决人类的寿命问题，通过延长寿命，我们每一个人都将有更多机会去看到更多可能。

可爱的机器人

同样地，当今世界下的网络技术、机器人、人工智能正在丰富我们的生活，同时也在帮助科学家们解决难题。这些高新科技的发展帮助着天文探索者可以更加细致地去分析每一个结果。

发达的网络让全世界紧密联系，网络教育使得世界上数十亿人受益，这些网络课程中不乏有顶尖学者提供这种在线教育。而人工智能则更为强大，通过深度神经网络的学习，人工智能探索参数空间和学习将成为非常强大的科技。

人类文明诞生

人类经历了大航海时代以后，21世纪的今天，人们首次将目光放在地球以外的地方进行探索。可以说自人类文明诞生以来，人类从未像今天这般强大，未来掌握在我们自己手中。

但如果我们对当下不去仔细地了解，认识生物圈，认识气候规律，则会是我们作为智慧生命的一种损失。不要认为这科学家应该做的事，即便是普通人仍然可以去学习了解这些相关知识和科技。

生物圈范围

这就好比大多数人不是音乐家，不是厨师，不是艺术家，但这并不妨碍我们去欣赏，去品味，去体会那些作品。和平时期下，科技给每个人带来的享受和生活使得我们每个人都有机会去做出改变。

科技改变生活

关注人类的未来，也要为人类的未来呼吁。当下我们每个人都是未来人类的先祖，我们的责任在于，我们不能够将一个破败不堪，退化的世界留给后代。我们需要将这种大爱留存下来，这是整个人类应该要去思考的问题。