从韦伯望远镜和人类文明说起,投资者如何在熵增世界生存


近两周的股市在任总的寒气和美联储的鹰气之下,颇有萎靡不振之意。8月以来最大的感受就是波动率在放大,熵值在放大。投资的闲暇之余,也要适度放松自我,仰望一番星辰大海!

2022年8月22日,美国国家航空航天局(NASA)在其网站公布了韦伯太空望远镜拍摄的两张木星图像,图像由韦伯望远镜三个滤镜的图像合成,红色滤镜主要针对木星南、北两极的极光,以及较低云层和高空雾气反射的光线;黄绿色的滤镜展示了木星两极旋转的雾气;蓝色滤镜则主要显示了木星较深的主云层反射的光线。图片还可以清晰观察到木星上著名的大红斑,它在合成图像中呈现白色。NASA称,这是由于它反射了大量的太阳光。大红斑是木星上一个巨大的风暴气旋,其直径远大于地球。

事实上,就在7月份,NASA也发布了韦伯望远镜发射后的首批科学图像,展示了人类从未见到过的宇宙奇景。

第一张是一个编号为 SMACS J0723.3−7327 的星系团,这张图片中囊括了数百个星系,离地球约46亿光年,略长于地球的年龄。当我们看到这些星系发出的光线时地球才刚刚诞生。图中最亮的星星只是银河系中的一颗不知名的暗星,而被弯曲了的星光则是由于引力透镜效应扭曲之后的远在100亿光年外的遥远星系。

第二张是一个代号NGC3132的行星状星云,离地球约2000光年,又称南天环状星云。NGC3132展示了垂死恒星的华丽谢幕,其前身是一颗与太阳相似的恒星,其内部核聚变燃料耗尽后,晚年膨胀为红巨星,最终外层物质向外扩散成为星云,内部核心则在引力作用下坍缩为一颗白矮星。

第三张被称为斯蒂芬五重奏星系,由五个星系构成,其中四个星系构成了一个相互作用的小星系群,离地球约3亿光年,另一个为前景星系,位于图片中靠左的位置,离地球仅4000万光年。图中有一部分红色的物质是两个星系剧烈碰撞中被甩出去的物质,经过长时间冷却后,这些物质有望形成新的恒星。

第五张是船底座星云,是首批五张图片中最具美感的一张,从而成为了很多人的手机电脑桌面。船底座星云离地球约7000光年,是银河系最活跃的恒星形成区之一。下方橙黄色的结构是星云中的气体和尘埃,画面顶端则是一些质量巨大的恒星,其中有一些刚刚诞生,其吹出的星风和强烈的辐射将包裹着自己的尘埃推走,形成了这张绝美的图画。这一过程会持续五万年到十万年,在恒星数十到数百亿年的寿命中只是一瞬。

要拍到这寥寥几张照片,科学家们付出了常人想象不到的艰苦卓绝的努力。宇宙诞生时恒星发出的光线经过上百亿光年的距离来到太阳系后会变得极其微弱,因此需要打磨出一面像房屋一样大并且镜面要求极其光滑的镜子,这面镜子要能够在接近绝对零度的超低温下正常工作,因为遥远星系发出来的可见光经过长距离传播,波长延伸了20倍后成为红外线,极易受到太阳系中各类热源的干扰,即使一丝热量也足够掩盖上古恒星发出的光芒。

更要命的是,这么大的镜子必须经过复杂的折叠,才能够搭载到火箭上被发射到太空。因此,这面镜子必须被分割成由多个镜片组成的蜂窝阵列。

这些镜片为了共同聚焦来产生清晰的图像,因此在太空中必须展开排列成非常完美的地步,从而需要超高精度的电机来推动镜片,这些电机的移动精度需要达到10纳米,精确到了病毒宽度的一半,来保证所有镜片安装到位。

但这样还远远不够。在外太空,地球、太阳和月亮的辐射的热量仍然会对望远镜造成大量干扰。因此它必须去到第二拉格朗日点,在它背后,月亮、地球、太阳都位于同一个方向,然后在它背后假设起一个网球场大小的巨型遮阳罩,才能够同时挡住这三个天体。

必须由薄织物制成的遮阳罩是望远镜的致命弱点,因为没有刚性的织物几乎无法控制和预测其运动的方向,展开的难度比镜子高一个level,如果过程中出现破损,整个望远镜都会变成一坨太空垃圾。

真正让工程师和科学家们头疼的事情来了。遮阳罩由一种叫Kapton的超薄材料制成,其厚度相当于人类的头发丝直径,有很高撕裂风险,而且需要安装五层来确保不会有热量透过它。在太空中展开五层薄膜就像在床上推开一条软的毯子,拉紧薄膜的绳子也可能有一百万种运动方式,在太空的零重力环境下更是完全无法预测其运动轨迹。

经过十几年的苦思冥想和测试,NASA工程师们终于找到了解决办法,把遮阳罩进行了手风琴式折叠,并用107根固定针固定,又经过长时间的测试,保证五层薄膜上这些针的针孔不会在展开后排成一列导致阳光透过遮阳罩。

所有这些困难导致韦伯望远镜比原计划推迟了十四年,预算超了20倍,达到100亿美元。

韦伯望远镜是人类探索太空过程中最前沿的阵地,也是人类航空航天技术和智慧的结晶,但从其研发、制造和发射过程来看,整个望远镜似乎非常脆弱,一旦某个环节发生问题或者未来出现故障,科学家和工程师们只能在150万公里外的蓝色光点上抱头痛哭,毫无办法。

事实上这个望远镜也是人类科技和文明的一种缩影。人类经过数千年的发展,从最初茹毛饮血的生活,到如今的现代社会,文明在逐渐失去反脆弱性,地球每一次微小的变化都在给世界带来巨大冲击。2020年以降,不管是新冠病毒疫情的爆发,俄乌战争的冲击,原油的飙涨,新一轮台海危机还是近期气候变暖导致的全球高烧,都在一次又一次地冲击人类文明的基石,甚至将人类暴露在核战争的危险之中。

不管是从政治、经济还是气候层面,我们面对的是一个高度混沌充满不确定性的时代,未来发展的可预测性在不断降低,世界在逐渐走向“乱纪元”。三体人在恒纪元结束,乱纪元开始时会选择脱水冬眠渡过这一艰难时期,而对投资者来讲,在世界呈现有序发展,可预测性较高时进行投资,而在世界明显走向混乱,呈现熵增的特征时,学会拥抱不确定性,提升自己的反脆弱性是最为明智的选择。

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页面更新:2024-04-07

标签:韦伯   望远镜   滤镜   木星   星系   星云   遮阳   恒星   人类文明   太空   投资者   地球   世界

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