地球之外是否存在生命？人类为什么要探测引力波、暗能量和暗物质？太空探索对人类发展意味着什么？……腾讯科普就大众比较关注的科学问题，对苏萌教授进行了专访。火星研究和地外生命探寻一直是科学家研究的重要方向到2020年，全球会有很多火星的探测项目，人类也一直在研究火星，也试图去揭秘火星表面或者火星表面以下有没有可能存在生命。在地球上科学家去寻找跟火星类似环境，或者说比火星更极端的环境，研究在这样的环境下有没有可能有生命存活。科学家通过这种对生命起源的前沿研究，越来越感受到生命可以在更不一样的条件下存在。如今，人类对探索火星的意愿越来越浓，人类越了解火星，火星成为人类第二家园的可能性就越大，未来人类就可以真的在火星上生存。埃隆·马斯克是这么相信的，我们也是特别希望能在这个过程中，能够做一些事情，尤其是从科学家的角度做一些事情。当然你知道马斯克是希望一百万人移民到火星，这就需要火星提供巨大的资源和能源，所以要对火星更准确的了解。现在大家看了方方面面有关“火星生命”的证据，觉得火星是有水的，甚至大气会更丰富，或许过去火星存在适合生命存在的条件。但现在这些生命有可能转移到地表以下，就是火星表面以下可能存在生命迹象，可是现在还不确定，这是下面科学家研究的一个重要方向。宇宙大爆炸原初引力波什么时候能探测到？仍然是未知数2014年的美国在南极架设的一部望远镜观测到了疑似原初引力波或者宇宙微波背景辐射里面携带这种引力波的信号，当时科学家看到了非零的信号，非常的兴奋，甚至在新闻发布会说人类有可能是看到了宇宙大爆炸的原初引力波。引力波观察是非常灵敏的，而这种灵敏的程度就导致你看到的信号是前所未有的，所以对新探测的东西的理解或者说真实的这种解析就比较困难。所以当时人们看到的引力波信号的确是真的信号，但这个信号是来自于所谓的银行系自身的辐射，我们把它叫银河系的“前景”，是银河系自己的辐射，哪怕很弱也比原初引力波这个信号要强，所以人们看到了一个本来很暗的但是第一次出现的这么一个前景的信号。目前人类还没有探测到宇宙大爆炸原初引力波信号。这个信号穿越了几乎整个宇宙到你的探测器，所以中间方方面面的东西会干扰信号，可能增加一些信号、也可能增加一些噪声。当然科学家之前对这些噪声，可能中间的这些信号是有估计的，但是2014年的观测告诉我们，前面接收的这些信号还没有完全了解，其实看到的是中间的这些东西，不是你最后想看的东西。所以要把中间这些东西过滤掉，或者把它很好的理解了，才可以把早期引力波的信号更好地展现出来。很难预测原初引力波信号什么时候被观测到，没有人肯定说能看到信号，因为这个信号非常非常微弱，可能马上能看到也可能长时间也探测不到，所以明天你听到看到了也毫不奇怪，过了好长时间没有看到也很正常。如今，美国南极的台址已经做了五六十年，现在已经升级到第四代的探索装置，进一步把探测灵敏度提高到5倍～10倍，看有没有可能在南极完成这种探测。中国也要探测引力波，未来将启动“天琴”计划在引力波探测方面，我国起步相对较晚。为了在北半球的这种天区也能进行一个比较好的引力波观测，我国科学家在北半球寻找和南半球（南极）一样类似的观测条件，所以很快就启动了我国引力波观测系统的选址工作，发现在西藏阿里地区观测条件最好，海拔足够高、足够干燥。干燥条件有利于接收原初引力波的信号，它通过大气的时候被吸收掉的程度会少一些，所以信号通过率越高你的这种探测器的灵敏度会越强。世界屋脊上的阿里天文台也成为了世界级的天文高地。引力波探测装置大概可以分成以下几类：一种是原初引力波。它波长最长，因为它产生的最早，是整个宇宙的时空涟漪。这种原初引力波探测类型，我们国家已经布局了西藏阿里原初引力波天文台。其次一种叫做超大质量黑洞。两个超质量黑洞互相绕转的时候产生的引力波也很长，地球附近的探测器很难探测，人们可以利用太空中毫秒脉冲星，这些毫秒脉冲星每一个就像是一个标准的钟一样，好比天上好多个钟在那儿clocking，通过观察毫秒脉冲星的变化，来把它作为一种整体的效应来探测波长很长的引力波，这种叫毫秒脉冲星的阵列。这是利用射电望远镜去做的，所以我们国家500米口径的FAST望远镜也能够参与到全球的这种网络当中，一同观测这些毫秒脉冲星。第三种就是空基。比如LIGO和Virgo，这是地基的引力波探测装置，下一阶段就要把这种基于激光干涉的引力波放到太空中去，这样的话它的基线会很长，从几公里到几百万公里。我们国家现在正在推行两个项目，一个是科学院的“太极”引力波探测器，另外一个是由中山大学的罗俊校长组织的“天琴”计划。目前太极项目和天琴项目都在共同推进，所以我们国家其实在引力波探测上，是有比较充分的布局。揭秘暗能量，将会带来巨大科学认知变革探索暗能量是件很难有效地推进的科研项目，因为你太不知道它是什么，所以你只能是通过一些非常间接的方式去探究。比如说测量宇宙加速膨胀的速度，进一步去限制它的一些表观的参数，比如说物态方程。目前只能通过更多的不同的这种测量宇宙学的方式，进一步去限制暗能量在这些方面的性质来研究暗能量。但是什么时候能看到或者知道暗能量是什么，就像21世纪未解之谜，如果21世纪能揭秘暗能量，应该会带来巨大的科学认知变革。暗物质就是说我们至少有一个概念，它或许是一个粒子，这个粒子就跟我们传统的基础物理学理解的标准模型一样，就是这个世界是粒子组成的，暗物质大概也有可能是粒子。如果是粒子的话，我们还是有一些想法怎么去探测的，包括地下暗物质探测，在我国锦屏地下实验室做的暗物质的探测实验，或者是我们在做的暗物质粒子卫星“悟空号”--2015年年底就上天了，现在都运行快四年了。而且我们有了很好的正负电子的测量，这是一种间接探测暗物质的方式，就看太空中的暗物质湮灭的时候产生什么样的信号。所以什么时候能看到，也是未知数。但是我觉得每一次设备的升级，每一个项目的推进，都是有这样的可能性。太空探索让人类未来生活更美好说到美国SpaceX的星链计划，你可以想象这种探测卫星或者通信卫星，就整个成本上、速度上、布局上、功能上，都属于量级式的提高，所以星链计划如果真的按照它规划的14000颗卫星布局，它一下子要把人类目前历史上发射的所有卫星加起来还要多好几倍，这是一种改变以前人类进入太空和利用太空来进行人类服务的模式，虽然不能说全新式，但是马斯克至少有足够的勇气去在多个维度上进行巨大的拓展。因为目前星链的60颗卫星都正常布轨，完全工作，这个还是让人感到非常惊讶的。如果14000颗都布局完了，你会发现不管是在全球的任何一个地方都可以随便使用5G的速度来完成你要做的通信，你会发现这个社会又变成另外一个状态了。如果这14000颗真的上线的话，就是全世界无死角的，不管你是在珠穆朗玛峰的山顶还是在太平洋中的荒岛上，你都可以使用5G信号来完成你要的工作，以后哪怕到一个很奇怪的地方工作都没问题。除此之外，我们还要放眼太空的资源，太空的资源很广，地球上资源一定是有限的，我们一定要走出去。把太空资源带到地球，让地球文明进入到多星球时代，这是未来人类太空发展的必经之路。开采太空资源将是地球文明进步发展的新坐标，至少是一个新的机会。因为太空有太多太多地球上稀缺的矿物，太空采矿无疑将推进地球文明更进一步。比如我们使用的铂系金属都是历史上小天体撞到地球后留下来的，近地小天体上的铂金含量加起来比地球上已知矿藏还要多若干个量级。单从这一方面就能映射出太空资源的巨大价值，希望我们对太空科技与知识的积累更进一步提升，使得太空资源能在不远的未来为人类所用，到时人类的生活一定更加美好。人类研究太空的活动越来越频繁，对太空的好奇心就越重，太空有太多的未知等待着人类去发现，随着未来科学技术的发展，人类也将迈向宇宙更深处。【作者简介】香港大学空间科学实验室执行主任。北京大学物理系本科，哈佛大学天体物理学博士，麻省理工学院Pappalardo Fellow及美国航空航天局NASA Einstein Fellow，2016年成为香港大学物理系副教授并兼任空间研究实验室执行主任。主要研究方向有宇宙起源与演化，暗物质与暗能量探测，太阳系行星深空探测与小天体研究，黑洞物理与引力波探测等。研究工作包括发现银河系巨型伽马射线气泡结构，改变了人类对银河系结构与演化的认识。美国天文学会高能天体物理学最高奖Bruno Rossi Prize 最年轻的获得者。受访人 | 苏萌 香港大学空间科学实验室执行主任采访人 | 王波 腾讯科普（文章发布前已由受访人审阅）文章由腾讯科普“科普中国头条创作与推送项目”团队推出转载请注明来自科普中国