因为“我可以”！

亲爱的有倩同学：

你好！见字如面。

最近你和弟弟一起去冷湖基地天文台，亲自观测“爱能”小行星，一定很开心吧！

大约像你这么大时，我曾经翻阅到一本科幻小说，书名是《飞向人马座》，讲的是3个少年，因为意外困在飞船里并被抛出太阳系外。

在漫长的五年外太空流浪中，他们克服悲伤和绝望，靠自我学习和青春成长，最终自我拯救，返回了地球。

那本小说破损到只剩下大半本，但对于一个十二岁的孩子来说已经足够了。

我此生都忘不掉书中写到的“引力弹弓效应”，忘不掉长大了的孩子们驾驶飞船，在关键时刻坚定地加速，摆脱了黑洞的引力，掉头飞回太阳系。

有倩同学，我知道你是一位喜欢唱歌的青海土族女孩，还知道你喜欢天空和火箭。

12岁的你多么美好啊！未来充满可能和希望，时间将徐徐展开，整个宇宙都将是你的舞台。想想看，也许你有机会驾驶飞船，奔向月球，奔向火星，奔向人类的下一个家园。‍‍‍‍‍

人生像是一座巨大的花园，梦想和希望是种子。你不知道哪里种子会发芽，但有一天你会惊奇地发现四处郁郁葱葱，繁花似锦，硕果累累。‍‍

有倩，你是一位了不起的孩子。你有一位了不起的父亲，他守卫着山林，独自养育着你们姐弟三人。

相信我，他将一直是这个世界上对你最好的人。他平静的外表下有着宇宙间最强烈的爱，这种奇妙的基于生物学的情感，迄今还没有在任何一个别的星球上出现过。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

他会为你对太空的好奇与向往而自豪。因为孩子是父亲最大的希望，孩子们的梦想，就是父母们的梦想。‍‍‍‍‍

可是，一定会有人问你：天空虚无缥缈，火箭又不能当饭吃，这一切有什么用呢？‍

壹

仰望星空

有倩同学，如果你对上面的质疑感到困惑，请不要担心。你可以先用据说是黑格尔的话来回应：‍‍‍‍‍

“一个民族有一群仰望星空的人，他们才有希望。”

然而，对方依然会继续问道：“那又怎样呢？和你有啥关系呢？”

这不是一个容易回答的问题。

在你的此生，会不断遇到有人对你的梦想提出怀疑。

有时候，你甚至会自己怀疑自己。‍‍‍

每当这个时候，请闭上眼睛，深呼吸，让你熟悉的那个星空重现脑海。‍‍‍‍‍‍‍

两千多年前，战国时期的诗人屈原在《天问》写道：“上下未形，何由考之？冥昭瞢暗，谁能极之？”

意思是说：天地尚未成形之前，是从哪里来的呢？敏感不分混沌一片，谁能够探究其中的原因？

这是多么朴素而又敏锐的终极之问啊。

如今我们知道了，宇宙是在过去有限的时间之前，由一个密度极大且温度极高的太初状态演变而来的。

根据2015年普朗克卫星所得到的最佳观测结果，宇宙大爆炸距今137.99 ± 0.21亿年，并经过不断的膨胀到达今天的状态。

同样是在两千多年前，古希腊哲学家泰勒斯因为太专注于“仰望星空”，结果不小心跌进水坑。人们嘲讽他，认为他不务实，干不了“有价值”的事情。

你看，对“仰望星空”的怀疑，对科学和知识的怀疑，可谓历史悠久。

泰勒斯决定“反击”。他凭借自己的天文学知识，早在冬天就预测到了来年的橄榄大丰收，因此他以微小的成本在米利都和开俄斯岛租赁了榨油坊。

由于无人竞争，他成功在来年通过出租榨油坊获得了大量利润。亚里士多德由此总结：

“只要哲学家们（亦指科学家和仰望星空的人们）愿意，他们很容易致富；只不过这并不是他们的追求。”

上面这个典故里不仅有天文，气象，还有概率，以及金融知识。仰望星空，不仅是向外探索，还是我们向思想深处的远航。

现代人比古人幸运得多，我们每个人都因为“仰望星空”而受益良多：

全球定位系统被装入小小的手机，带我们回家，并支撑着千百万的工作岗位，以及万亿级的经济效益；

人造卫星可以俯瞰大地，配合传感器和智能软件，令农作物大幅增收；

......‍‍‍

有倩同学，其实，假如有人问你为什么“仰望星空”，你压根儿不必回答。

或者，你可以如《火星救援》的男主角那样说：

“每天，我都会去外面看看（火星上）一望无际的地平线，Just because I can.”‍‍‍

没错，你喜欢仰望星空，仅仅是因为“你可以”。

梦想是一种能力，希望是一种能力，爱也是一种能力。

只要你仍能仰望星空，就没什么能打倒你。‍‍‍‍

贰‍

引力弹弓

有倩同学，这个世界太有趣了。

我像你这么大时，从那本不完整的科幻小说里看到了“引力弹弓效应”，从此再也没有忘记。

你马上就会从课本上学到这些知识啦。‍‍‍

引力弹弓效应，又叫重力助推，是利用行星或其他天体的相对运动和引力改变飞行器的轨道和速度，以此来节省燃料、时间和计划成本。

你看，上面的原理图，像不像一个弹弓？

在电影《流浪地球》里，为了让地球飞往比邻星，需要脱离太阳引力，仅靠人造的发动机还不够，于是让地球借助木星的引力弹弓，达到了逃离太阳系所需的速度。

在现实世界里，弹弓效应帮助旅行者1号飞向了宇宙的深处。

旅行者1号是有史以来距离地球最远的人造飞行器，离我们超过230亿公里。它也是第一个离开太阳系的人造飞行器。

旅行者1号的飞行速度达到每秒17公里，比现有任何一个飞行器都要快些。‍‍

它是如何做到的？秘密就是“引力弹弓效应”的引力加速。

旅行者1号离开地球时，火箭将其加速到第二宇宙速度，从而摆脱了地球引力束缚，飞向地球轨道外侧的太阳系。

然而，这还不够。要想飞出太阳系，旅行者1号需要加速到16.7公里/秒，也就是第三宇宙速度。

旅行者1号的运气太好了，它遇上了176年一遇的天象：木星、土星、天王星、海王星，这四大行星运动到了太阳的同一侧！

旅行者1号于1977年9月至1981年12月31日的轨迹图

如上图，旅行者1号在飞经木星和土星时，不仅顺便拍照考察，还通过两次精彩的重力助推，获得了足以完全摆脱太阳引力的动能，其速度达到了17.46公里/秒！

1990年，“旅行者1号”经过12年的飞行，在距离地球64亿公里远的太阳系边缘，回望地球，拍下一张照片。亲爱的有倩同学，你能找出地球在哪里吗？

让我们再看看那个光点吧。它就在这里。那是我们的家园。那就是我们。你所爱的每一个人，你认识的每一个人，你听说过的每一个人，曾经存在过的每一个人，都在这里度过了他们的一生......人类历史上的每一个圣人和罪人，都生活在这里——一粒悬浮在阳光中的微尘。

叁

一千个亿

旅行者1号的宇宙探险，仿佛是一场接力赛。

人类对星空的探索，也是如此。

早在春秋末战国初，墨子提出：宇宙是一个连续的整体，个体或局部都是这个统一的整体的组成部分。他把时间定名为“久”，把空间定名为“宇”，并认为连续的时空是由时空元所组成。

约在公元145年，托勒密将希腊人用以估算天体位置的各种天文观点和方法汇编成《天文学大成》。他认为地球居于宇宙的中心，而月球、水星、金星、太阳、火星、木星和土星均围绕着它转动。

绘制于唐中宗时期（公元705-710年）的敦煌星图是世界上现存星图中最古老、星数最多的星图，图上有星星1339颗。

1066年，沈括涉足天文研究，改进天文仪器，并对历法进行修订与发展，首倡《十二气历》。

生于1473年的哥白尼提出了宇宙日心说，指出宇宙真正的中心是太阳，而不是地球。

开普勒深受哥白尼日心模型的吸引。他的研究又引起了第谷·布拉赫的注意，后者20年如一日地进行天文观测。

1609年，开普勒将研究成果写进了《新天文学》一书中，提出所有行星轨道均呈椭圆形的观点。

随后，伽利略用自制的天文望远镜，看到月球表面和地球一样分布着山丘平原，这与亚里士多德想象中规则平滑的天球截然不同。

1642年，伽利略辞世的第二年，牛顿出生了。长大成人后，他给出了一个能够解释月球、行星运动的物理框架，以引力理论为历代仰望星空者的探索之旅画出了完美的闭环。

一代又一代人，以其卓越的大脑，和仰望星空的好奇，一点点揭开宇宙的神秘面纱。‍‍‍‍‍‍‍‍

有倩同学，我想告诉你一个神奇的数字：1000亿。

以下，是我眼中最为神奇的三个1000亿：‍‍

1、有种估计认为，宇宙中有1000亿个星系，每个星系有1000亿颗恒星；

2、人的大脑里约有860亿个神经元，接近1000亿；‍‍‍

3、地球上活过的人，总共加起来也是1000亿。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

也许我们只是生活在宇宙之间一个微不足道的小小星球之上，也许我们每个人的寿命相对宇宙的138亿年短暂到无以言表，但是全体人类以某种神奇的方式联系在一起，彼此相连，代代相传，一步步走入了太空的深处。‍‍

肆

太阳之帆

亲爱的有倩同学，在如今这个即时信息时代，谢谢你允许我用一种古老的方式给你写信。

历史上曾经有很多伟大时刻，发生在人和人之间的书信中。

例如1610年，开普勒写给伽利略的一封信中。当时他发现，彗星的彗尾指向与太阳相反的方向，于是觉察到也许彗星从太阳那里获得了什么动力。他在信中写道：

“假如船或帆能捕获天上的微风，就会有人勇敢地踏入那片虚空。”

1862年，科学家麦克斯韦提出光具有动量和能量的理论。

1865年，科幻作家凡尔纳设想了太阳帆的概念。

多年以后，人类终于发明出真正的太阳帆，原理是：移动的光子打在任何反射面上，其动量会给物体施加一个很小的力。

太阳帆的神奇之处在于，尽管该推力很小，却源源不断，从而令飞船的加速有一个惊人的复利效应。

前几天，天文学家说发现了一个“高度宜居”的行星，离我们只有4光年。埃隆•马斯克回复道：几乎就是隔壁。

可观测宇宙的半径为460亿光年。所以4光年的确不算太远。

我们需要多久能飞抵该星球呢？

按照旅行者1号的速度，飞一光年需要17500年，飞到该星球共需要6万年左右。

但如果使用太阳帆，通过光子持续作用的复利效应，理论上能够加速到光速的五分之一，所以20年就能到这个宜居星球。

的确很近！

有倩同学，太阳帆的神奇原理，告诉了我们一个在宇宙和人世间通行的秘密：

有些时候，只要我们每次都做一点点，每个人都做一点点，只要持续下去，就会创造惊人的奇迹。

如此幸运

有倩同学，你相信有外星人存在吗？

物理学家费米曾经问道：

如果银河系存在大量先进的地外文明，那么为什么连飞船或者探测器之类的证据都看不到？

这就是著名的“费米悖论”，阐述的是对地外文明存在性的过高估计和缺少相关证据之间的矛盾。

“宇宙惊人的年龄和庞大的星体数量意味着，除非地球是一个特殊的例子，否则地外生命应该广泛存在。”

银河系里大约有1000亿-4000亿个恒星，大约是地球上所有沙子数量的一万倍。从概率的角度看，是不是多少应该有一些和地球类似的行星，能够出现智能生命？

地球的年龄是45.4亿年，宇宙的年龄约为138亿年。那么，假如有行星出现了智能生命，并且比人类早几亿年，会不会已经发展出惊人的文明了？‍‍‍‍

可是，他们在哪儿呢？

对于这个问题，有很多解释，例如“大过滤器”理论，例如德雷克公式，还有小说《三体》里的“黑暗森林理论”。

不管是哪一种解释，至少有一点可以肯定：

地球如此幸运，人类如此幸运。‍‍‍

你我也是如此幸运。

宇宙间有那么多行星，可迄今为止，我们所知恰好适合生命存在的地方，只有一个地球。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

诸多幸运的因素结合在一起，造就了我们这个世界。

太阳，每秒会爆发出相当于4.5万亿颗原子弹的能量，一小时发送给地球的能量，比整个世界一年消耗的能量还要多。

在太阳的核心，核反应释放的光子成为星光，经过八分多钟，旅行一亿五千万公里，来到我们的星球。

每一片单独的绿草叶，每秒都会吸收一亿亿个光子。植物捕捉了太阳的能量，喂养了动物，万物得以生长繁衍。

月亮，让地球自转的速度也慢慢降下来，从过去的8小时一圈，变成现在的24小时一圈。否则，地球表面会有无数的超强风暴，令生命无法生存。

月亮令地球的自转和公转的平面之间，有一个约23.5度的夹角。正是因为这个完美的角度，创造出分明的四季。‍‍‍‍‍‍‍‍

在整个太阳系，只有地球如此幸运。例如在火星，冬季有超过四分之一的大气层会被冻成固体，而夏天因增加的热量造成的严重沙尘暴，则会将整个行星吞噬掉。

那么大的宇宙，那么随机的星云、星光、星尘，偏偏诞生了给生命以可能的地球；

那么漫长的45亿年地球时光，人类文明不过五千年，你我偏偏在此刻来到这个星球（请宽容我的“人择原理”）。‍‍‍‍‍‍

亲爱的有倩同学，在整体人类的巨大运气面前，太阳、地球、月球、大气层、四季、水分，这些要素可能占到我们得以存在的基础概率的99.99999%，甚至更大。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

然而，我们却忽视这些最大、最基础的已知条件，为那些微不足道的连0.00001%的重要性都不到的事情去计较，去苦恼。

《理想国》里说，我们总是东张西望，唯独遗落了很重要的东西，这就是为什么我们至今难以如愿以偿。

如果我们能以更大的尺度来思考这个世界‍‍‍，如果人类以更长的时间来来孕育希望，这个星球会不会变得更美好？我们大家会不会更幸福？

进而，星空之下的人世间，具体生活中的每个人，也许更能感知到来自1.5亿公里之外的光子的温暖。

有倩同学，我们都是由星尘之间的原子依照某种秩序重组而成，由每个人大脑中860亿个神经元涌现出来的意识，互相唤醒，彼此感动，在共同的星球上行动，遨游于史诗般的宇宙律动中。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

终有一天，人类会经由月球、火星，或是别的中转站，奔向更远的地方。‍‍

爱能星球

包有倩，土族，12岁，是平安区某校六年级的一名小学生，也是阿里巴巴公益平台所支持的“壹基金温暖包计划”的受益人。6月8日，她还是被阿里特派员带去国家天文台冷湖观测基地，实现和科学家、星空摄影师一起讨论“天文和星空”梦想的人。