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霍金看三体,霍金为什么有三个孩子

2023-11-17 16:51 作者:岑岑 围观:

全球知名大科学家霍金教授近日在中国微博注册账号,两天“吸粉”三百万。霍教授果然不负粉丝,在微博账号上爆料了一个故事——向距离地球4光年的半人马座阿尔法星发射纳米飞船,一窥究竟。霍教授还给这次星际探测任务起了一个颇具爆炸性的名字——“突破流星”。一句话有好几个动词,说明这个任务在人类文明发展史、航天技术乃至宇宙通信史上都有独特的突破。

当然,单靠霍金教授是无法完成这一突破的。因为航天任务总是烧钱的。即使霍金因为最畅销的《时间简史》获得了400万英镑的版税,但与一枚往往上亿美元的火箭成本相比,这真的是杯水车薪。因此,他与俄罗斯亿万富翁尤里·米尔纳(yuri milner)联手成立了一家公司,该公司将运营航天器的发射。初期投资1亿美元,以后会逐步增加投资。据估计,完成整个任务需要50亿至100亿美元。

说起霍金教授的射星目标——半人马座阿尔法星,国内很多人并不陌生。刘的科幻小说《三体》中,试图占领地球、奴役全人类的“三体星人”就出自这里。

当然,霍金教授和刘从满天星中大做文章半人马座阿尔法星是有原因的:

首先,半人马座阿尔法星是距离地球最近的恒星系统:只有4光年远。与目前已知的136亿光年的宇宙可探测范围相比,这区区4光年真的就在眼皮底下那么近。这是人类飞出太阳系进行太空探索的第一个目的地。

其次,包括霍金教授在内的许多科学家对人类在地球上的未来命运有一个重大猜想——半人马座阿尔法星附近是否存在类似地球的行星?如果有,那么这个星球上是否存在高级智慧生命?如果是,我们人类将如何与它们相处?他们的文明发展到什么阶段了?你找到我们了吗?他们会入侵地球吗?.....霍金教授“突破流星”的核心目的就是解决上述困惑。

第三,半人马座阿尔法星不是一颗恒星,而是由三颗代码为A、B、C的恒星交织而成的三体系统..这个三体系统被中国古代科学家称为“南门二”,其中C星距离地球最近,仅4.2光年,被中国称为“比邻星”。这个名字比西方的代号更形象吗?

在刘的科幻小说《三体》中,支撑该书的一个重要科幻点是半人马座阿尔法星的“三体问题”。简而言之,三颗恒星被引力拉在一起的规律几乎是不可预测的。刘想象着,如果在这个混乱的三元恒星系中有一颗行星,这颗行星的命运将是极其悲惨的。因为它会被三颗恒星的引力不规则地抛来抛去,所以无法建立可用的历法。

刘进一步大胆设想,在这样一个甚至处于水深火热之中的星球上会诞生一种奇特的智慧生命。这种智慧生命(小说中称为“三体星人”)形态奇特,超乎所有地球人的想象。就连刘在他的《三体》三部曲中,也没有用一个字来形容“三体星人”的身体特征。“三体星人”经过无数代的毁灭与重生,发展出了一种在地球人眼中与神功无异的“黑科技”。为了摆脱三颗星的毁灭,他们决心占领地球作为他们的第二故乡。

不知道霍金教授有没有看过刘的《三体》,但作为一个毕生探索宇宙终极意义的伟大科学家,他是不会放过半人马座阿尔法星这个可以验证他手头猜想的标本的。所以霍金教授“突破流星”的科学目的和小说《三体》的情节很像,英雄所见略同。

说完了突破射星的科学目的,再来说说它的方法。这个方法比它的目的更有爆发力!爆发点是突破流星的探测器将达到人类从未达到过的高速——光速的五分之一——每秒6万公里。以这个速度,从地球到半人马座阿尔法星需要20年。但是,用现有的人类飞船(如俄罗斯的联盟号或中国的神舟号)要走完这段旅程,还需要3万年!

霍金为什么这么着急?因为在浩瀚的宇宙面前,人类的生命就像一只不知有冰的夏虫,从生到死,连一眨眼都没有。在浩瀚的宇宙面前,人类科学家一生观察到的成就,不过是宇宙的一瞬。所以,所有的科学家都希望向天再借500年。霍金一定比别人更深刻地体会到科学家个体在宇宙面前的无奈。因此,他特别希望在有生之年获得尽可能多的宇宙信息。

最后说一下霍金探测器的原理,可以用两句话概括。第一句——大马拉小车。第二句话——蒲公英的原理。所谓大马拉小车,就是用一个非常巨大的风帆,尽可能地接收光子的冲击来发电。这个动力一开始来自地面的激光照射,以后应该要靠太阳光了。这种力量是持续的,最终可以将探测器拉到光速的五分之一。探测器本身应该做得尽可能小。它像邮票一样小,只有几克重。

霍金没有说这个帆的大小,但是估计不小,可能超出很多人的想象。也许它将有北京的一半大。这么大面积的薄膜发射时,应该是折叠的,厚度只能有一个原子厚。将在Tai 空中顺利展开,使用当今材料科学最前沿的产品。这才是真正的黑科技!

先说蒲公英原理。霍金打算用火箭从地面一次发射1000个这样的探测器。因为这些探测器太小了,功能必须大大简化,飞行控制不可能那么精确。就像蒲公英播种一样,图为概率。哪怕只有一个飞到三体星,霍教授也心满意足了。

无论如何,我衷心希望霍金教授的“突破流星”能尽快发射,因为它将拉开星际旅行时代的序幕。

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