近日，在山西省科技馆第911期山西科学讲坛上，中国科学院国家天文台研究员、博士生导师姜晓军为现场观众带来了一场题为《从地球到宇宙》的精彩天文科普讲座。通过大量震撼人心的天体照片，姜晓军带领大家从熟悉的地球家园出发，层层深入，开启了一场穿越时空的宇宙探索之旅，激发了在场青少年对浩瀚星空的强烈好奇与向往。

　　讲座伊始，姜晓军便以地月系为起点，清晰勾勒出人类认识宇宙的框架。地月系是我们最熟悉的家园，由地球和它唯一的天然卫星——月球组成。作为太阳系的核心，太阳的物理特性令人惊叹：它的质量占据了整个太阳系质量的99.87%！其辐射的能量仅有 22 亿分之一抵达地球，却孕育了地球上生机勃勃的生命世界。姜晓军特别展示了太阳黑子、日珥等活动现象，太阳核心的核聚变反应每秒消耗数百万吨质量，却仍能稳定燃烧约 100 亿年，“这得益于太阳巨大的质量，其寿命已走过 46 亿年，还将持续约 50 亿年。”姜晓军介绍。

　　姜晓军逐一解析太阳系八颗行星的独特面貌：水星因无大气层保护，昼夜温差达 500℃;金星因浓厚的二氧化碳大气层引发极端温室效应，表面温度超过400℃，表面大气压是地球的 92 倍；火星作为人类探测的重点，其极地冰盖、季节性风暴及可能存在的液态水痕迹，使其成为寻找地外生命的关键目标——中国 “天问” 系列探测器已成功实现火星绕、落、巡，未来 “天问三号” 将实施采样返回，直接分析火星样品。谈及气态巨行星，姜晓军通过望远镜影像展示了木星的大红斑风暴(已持续数百年)和土星的环系统，其中，土星最大的卫星——土卫六(泰坦)被怀疑存在以碳氢化合物为基础的生命形式。

　　离开太阳系，姜晓军带领听众进入银河系的广袤疆域。他展示了夏夜璀璨银河的照片，指出人类肉眼所能看到的星星，几乎都是银河系内的近邻。他介绍，银河系是一个包含约 1500-3000 亿颗恒星的巨大旋涡星系。太阳系则位于其中一个旋臂的边缘。通过猎户座大星云的照片，姜晓军展示了 “恒星托儿所” 的场景 —— 新生恒星在此从星际气体云中孕育而出;而蟹状星云则是超新星爆发的遗迹，中心的中子星密度高达每立方厘米 1 亿吨。更遥远的宇宙中，哈勃空间望远镜拍摄的著名“哈勃深场”照片捕捉到大量遥远的星系，每个星系都如同银河系一样，包含着千亿计的恒星。这让我们深刻感受到宇宙的浩瀚无边。

　　宇宙如此遥远，科学家们是如何了解它的呢?姜晓军重点介绍了人类获取宇宙信息的五种关键手段：直接探测、电磁波观测、宇宙线探测、中微子探测和引力波探测。它们如同宇宙中各类天体派向地球的“信使”。

　　直接探测是最直观但成本最高、难度最大的方式。姜晓军以我国的“嫦娥工程”为例详细说明，从嫦娥一号、二号绕月探测，到嫦娥三号、四号落月勘察，再到嫦娥五号、六号采样返回，“绕落回” 三步走战略稳步推进。目前，我国的探月工程正为建立国际月球科研站做准备。“天问二号探测器今年发射，其探测周期长达十余年，体现了深空探测的复杂性与长期性。” 姜晓军说。

　　电磁波观测是目前人类获取宇宙信息最主要的方式。姜晓军解释道，任何温度高于绝对零度的物体都会辐射电磁波。宇宙中天体温度差异极大，辐射的电磁波覆盖了从射电波、红外线、可见光、紫外线到X射线、伽玛射线的整个波谱。地球大气层像一扇“滤光镜”，阻挡了大部分波段(如伽玛射线、X射线、大部分红外线)，为了观测全波段的电磁波，科学家们需要将望远镜发射到太空，如著名的哈勃空间望远镜、我国即将发射的中国空间站巡天望远镜(CSST)。

　　提及中国在天文观测领域的突破性成就时，姜晓军自豪地介绍了我国在探测手段上拥有的“国之重器”：500 米口径的 “中国天眼”(FAST)是世界最大单口径射电望远镜，灵敏度全球领先，已做出许多重要发现;郭守敬望远镜(LAMOST)是世界上光谱获取率最高的设备之一，已释放的光谱数据量，超过人类历史上其他所有望远镜获取的光谱数据量总和，为天文学研究提供了海量基础数据;即将发射的中国空间站巡天望远镜(CSST)，凭借 2 米口径和 300 倍于哈勃空间望远镜的视场，将开启大规模高精度巡天的新征程。它们正助力中国在天文学领域做出越来越重要的贡献。

　　讲座尾声，姜晓军用一连串的数字对比强调了人类在宇宙中的位置：银河系有数千亿恒星，可观测宇宙中有数千亿个星系。太阳只是银河系中一颗普通的恒星，地球更是微不足道。他展示了旅行者1号探测器在60亿公里外回望地球拍摄的著名照片——“暗淡蓝点”。“从 60 亿公里外回望，地球仅是宇宙中的一抹微光。”姜晓军介绍，在这个几乎难以辨认的微小光点上，生活着超过80亿的人类以及数不清的动植物和微生物，“人类虽渺小，却因好奇心与科学精神，成为宇宙认知的参与者。”

　　姜晓军还回顾了人类宇宙观发展的七次重大飞跃，如地心说→日心说→银河系→宇宙膨胀→大爆炸理论等，指出大多数飞跃都是由观测技术的突破驱动的。“人类对宇宙的前七次认知飞跃中，最近一次停留在 1915 年爱因斯坦广义相对论的提出。” 虽然百年来科技飞速发展，但人类对宇宙本质的认识尚未出现同等量级的突破。姜晓军指出，当前海量观测数据与理论模型的积累，正孕育着第八次飞跃。“中国在数据积累、设备研发、国际合作等方面的投入，将为突破奠定基础。”他寄语在场的青少年，“保持对星空的仰望，或许下一次宇宙认知的飞跃，就源于你们的探索。”他勉励大家保持对宇宙的好奇心，培养科学思维，善于思考，勇于探索，未来为人类认识宇宙的宏伟事业贡献力量。

　　讲座结束后，现场气氛热烈，青少年踊跃提问：“黑洞会吞噬地球吗?”“月球科研站建设有何进展?” “地外生命是否存在呢?”等提问， 姜晓军耐心解答：“银河系中心黑洞距地球 2.6 万光年，潮汐力对地球影响可忽略;中国计划 2035 年左右建成国际月球科研站基本型，实现长期自主探测;宇宙中恒星数量超地球上沙粒总数，我们熟悉的生命形式之外，以碳氢化合物为基础的生命仍存可能，等待未来探测验证。”

　　“当我们用望远镜指向星空时，既是在追溯宇宙 138 亿年的演化史，也是在书写人类探索未知的新篇章。”在姜晓军看来，随着新一代观测技术的突破，中国有望在暗物质探测、系外行星搜寻等前沿领域引领科学革命，而青少年对宇宙的好奇心，正是这场革命最珍贵的火种。

(薛梓桐)

　　近日，在山西省科技馆第911期山西科学讲坛上，中国科学院国家天文台研究员、博士生导师姜晓军为现场观众带来了一场题为《从地球到宇宙》的精彩天文科普讲座。通过大量震撼人心的天体照片，姜晓军带领大家从熟悉的地球家园出发，层层深入，开启了一场穿越时空的宇宙探索之旅，激发了在场青少年对浩瀚星空的强烈好奇与向往。

　　讲座伊始，姜晓军便以地月系为起点，清晰勾勒出人类认识宇宙的框架。地月系是我们最熟悉的家园，由地球和它唯一的天然卫星——月球组成。作为太阳系的核心，太阳的物理特性令人惊叹：它的质量占据了整个太阳系质量的99.87%！其辐射的能量仅有 22 亿分之一抵达地球，却孕育了地球上生机勃勃的生命世界。姜晓军特别展示了太阳黑子、日珥等活动现象，太阳核心的核聚变反应每秒消耗数百万吨质量，却仍能稳定燃烧约 100 亿年，“这得益于太阳巨大的质量，其寿命已走过 46 亿年，还将持续约 50 亿年。”姜晓军介绍。

　　姜晓军逐一解析太阳系八颗行星的独特面貌：水星因无大气层保护，昼夜温差达 500℃;金星因浓厚的二氧化碳大气层引发极端温室效应，表面温度超过400℃，表面大气压是地球的 92 倍；火星作为人类探测的重点，其极地冰盖、季节性风暴及可能存在的液态水痕迹，使其成为寻找地外生命的关键目标——中国 “天问” 系列探测器已成功实现火星绕、落、巡，未来 “天问三号” 将实施采样返回，直接分析火星样品。谈及气态巨行星，姜晓军通过望远镜影像展示了木星的大红斑风暴(已持续数百年)和土星的环系统，其中，土星最大的卫星——土卫六(泰坦)被怀疑存在以碳氢化合物为基础的生命形式。

　　离开太阳系，姜晓军带领听众进入银河系的广袤疆域。他展示了夏夜璀璨银河的照片，指出人类肉眼所能看到的星星，几乎都是银河系内的近邻。他介绍，银河系是一个包含约 1500-3000 亿颗恒星的巨大旋涡星系。太阳系则位于其中一个旋臂的边缘。通过猎户座大星云的照片，姜晓军展示了 “恒星托儿所” 的场景 —— 新生恒星在此从星际气体云中孕育而出;而蟹状星云则是超新星爆发的遗迹，中心的中子星密度高达每立方厘米 1 亿吨。更遥远的宇宙中，哈勃空间望远镜拍摄的著名“哈勃深场”照片捕捉到大量遥远的星系，每个星系都如同银河系一样，包含着千亿计的恒星。这让我们深刻感受到宇宙的浩瀚无边。

　　宇宙如此遥远，科学家们是如何了解它的呢?姜晓军重点介绍了人类获取宇宙信息的五种关键手段：直接探测、电磁波观测、宇宙线探测、中微子探测和引力波探测。它们如同宇宙中各类天体派向地球的“信使”。

　　直接探测是最直观但成本最高、难度最大的方式。姜晓军以我国的“嫦娥工程”为例详细说明，从嫦娥一号、二号绕月探测，到嫦娥三号、四号落月勘察，再到嫦娥五号、六号采样返回，“绕落回” 三步走战略稳步推进。目前，我国的探月工程正为建立国际月球科研站做准备。“天问二号探测器今年发射，其探测周期长达十余年，体现了深空探测的复杂性与长期性。” 姜晓军说。

　　电磁波观测是目前人类获取宇宙信息最主要的方式。姜晓军解释道，任何温度高于绝对零度的物体都会辐射电磁波。宇宙中天体温度差异极大，辐射的电磁波覆盖了从射电波、红外线、可见光、紫外线到X射线、伽玛射线的整个波谱。地球大气层像一扇“滤光镜”，阻挡了大部分波段(如伽玛射线、X射线、大部分红外线)，为了观测全波段的电磁波，科学家们需要将望远镜发射到太空，如著名的哈勃空间望远镜、我国即将发射的中国空间站巡天望远镜(CSST)。

　　提及中国在天文观测领域的突破性成就时，姜晓军自豪地介绍了我国在探测手段上拥有的“国之重器”：500 米口径的 “中国天眼”(FAST)是世界最大单口径射电望远镜，灵敏度全球领先，已做出许多重要发现;郭守敬望远镜(LAMOST)是世界上光谱获取率最高的设备之一，已释放的光谱数据量，超过人类历史上其他所有望远镜获取的光谱数据量总和，为天文学研究提供了海量基础数据;即将发射的中国空间站巡天望远镜(CSST)，凭借 2 米口径和 300 倍于哈勃空间望远镜的视场，将开启大规模高精度巡天的新征程。它们正助力中国在天文学领域做出越来越重要的贡献。

　　讲座尾声，姜晓军用一连串的数字对比强调了人类在宇宙中的位置：银河系有数千亿恒星，可观测宇宙中有数千亿个星系。太阳只是银河系中一颗普通的恒星，地球更是微不足道。他展示了旅行者1号探测器在60亿公里外回望地球拍摄的著名照片——“暗淡蓝点”。“从 60 亿公里外回望，地球仅是宇宙中的一抹微光。”姜晓军介绍，在这个几乎难以辨认的微小光点上，生活着超过80亿的人类以及数不清的动植物和微生物，“人类虽渺小，却因好奇心与科学精神，成为宇宙认知的参与者。”

　　姜晓军还回顾了人类宇宙观发展的七次重大飞跃，如地心说→日心说→银河系→宇宙膨胀→大爆炸理论等，指出大多数飞跃都是由观测技术的突破驱动的。“人类对宇宙的前七次认知飞跃中，最近一次停留在 1915 年爱因斯坦广义相对论的提出。” 虽然百年来科技飞速发展，但人类对宇宙本质的认识尚未出现同等量级的突破。姜晓军指出，当前海量观测数据与理论模型的积累，正孕育着第八次飞跃。“中国在数据积累、设备研发、国际合作等方面的投入，将为突破奠定基础。”他寄语在场的青少年，“保持对星空的仰望，或许下一次宇宙认知的飞跃，就源于你们的探索。”他勉励大家保持对宇宙的好奇心，培养科学思维，善于思考，勇于探索，未来为人类认识宇宙的宏伟事业贡献力量。

　　讲座结束后，现场气氛热烈，青少年踊跃提问：“黑洞会吞噬地球吗?”“月球科研站建设有何进展?” “地外生命是否存在呢?”等提问， 姜晓军耐心解答：“银河系中心黑洞距地球 2.6 万光年，潮汐力对地球影响可忽略;中国计划 2035 年左右建成国际月球科研站基本型，实现长期自主探测;宇宙中恒星数量超地球上沙粒总数，我们熟悉的生命形式之外，以碳氢化合物为基础的生命仍存可能，等待未来探测验证。”

　　“当我们用望远镜指向星空时，既是在追溯宇宙 138 亿年的演化史，也是在书写人类探索未知的新篇章。”在姜晓军看来，随着新一代观测技术的突破，中国有望在暗物质探测、系外行星搜寻等前沿领域引领科学革命，而青少年对宇宙的好奇心，正是这场革命最珍贵的火种。

(薛梓桐)