世界知名的大科學(xué)家霍金教授日前在中國(guó)新浪微博上注冊(cè)了賬號(hào),兩天“吸粉”三百萬(wàn)?;艚淌诠粚?duì)得起他這些粉絲,在微博賬號(hào)上爆了一記猛料——要向距離地球4光年之遠(yuǎn)的半人馬座阿爾法星發(fā)射鈉米航天器,一窺其究竟。霍教授還給這個(gè)星際探測(cè)任務(wù)起了個(gè)相當(dāng)有爆點(diǎn)的名字——“突破射星”。
鎖定半人馬座阿爾法星
又是破又是射,一個(gè)短語(yǔ)里好幾個(gè)動(dòng)詞,足顯“突破射星”這項(xiàng)任務(wù)在人類文明發(fā)展史、宇航技術(shù)乃至宇宙交往史等方面,都具有獨(dú)一無(wú)二的突破性。
當(dāng)然,單憑霍金教授一人是無(wú)法完成這個(gè)突破的,因?yàn)楹教烊蝿?wù)向來(lái)很燒錢??v然霍金當(dāng)年靠那本大賣的《時(shí)間簡(jiǎn)史》收了四百萬(wàn)英磅的版稅,但比起一枚火箭動(dòng)輒上億美金的造價(jià)而言,真是杯水車薪。因此,他聯(lián)合了俄羅斯億萬(wàn)富翁尤里·米爾納開(kāi)了一家公司,由這家公司來(lái)運(yùn)作發(fā)射航天器的事宜。公司初步投資一億美元,然后逐步加大投入,估計(jì)完成整個(gè)任務(wù)需要50到100億美元。
說(shuō)起霍金教授“射星”的目標(biāo)——半人馬座阿爾法星——想必很多中國(guó)人并不陌生,在劉慈欣的科幻小說(shuō)《三體》里,試圖要占領(lǐng)地球奴役全人類的“三體星人”,就來(lái)自這里。
當(dāng)然,霍金教授和劉慈欣不約而同地把半人馬座阿爾法星從漫天星辰中挑出來(lái)大做文章,是有原因的:
首先,半人馬座阿爾法星,是距離地球最近的一個(gè)恒星系統(tǒng):只有區(qū)區(qū)4光年。相對(duì)于人類目前已知的宇宙136億光年的可探測(cè)范圍而言,這區(qū)區(qū)4光年真算是就在鼻子底下那么近。人類飛出太陽(yáng)系進(jìn)行宇航探索的第一個(gè)落腳點(diǎn),必然選擇這里。
其次,包括霍金教授在內(nèi)的許多科學(xué)家都有一個(gè)關(guān)乎地球人類未來(lái)命運(yùn)的重大猜想——半人馬座阿爾法星附近是否存在一顆與地球相似的行星?如果有,這顆行星上是否孕育出高等級(jí)的智慧生命?如果有,我們地球人類將如何與他們相處?他們的文明發(fā)展到了什么階段?是否已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了我們?他們會(huì)不會(huì)入侵地球?……霍金教授“突破射星”的核心目的,就是為了解開(kāi)以上謎題。
第三,半人馬座阿爾法星不是一顆星,而是由代號(hào)A、B、C三顆互相盤繞的恒星組成的一個(gè)三體系統(tǒng)。這個(gè)三體系統(tǒng)被中國(guó)古代科學(xué)家稱做“南門二”,其中的C星距離地球最近,只有4.2光年,被中國(guó)人稱做“比鄰星”。這個(gè)名稱是不是比西洋代號(hào)更加形象。
劉慈欣的科幻小說(shuō)《三體》當(dāng)中,支撐全書的一個(gè)重要科幻點(diǎn)就是半人馬座阿爾法星的“三體問(wèn)題”。簡(jiǎn)而言之就是,三個(gè)靠萬(wàn)有引力拉扯在一起的星體,其運(yùn)行規(guī)律幾乎是無(wú)法預(yù)測(cè)的。劉慈欣就此展開(kāi)想象,如果在這個(gè)混亂的三星系統(tǒng)中存在一顆行星,那么這顆行星的命運(yùn)會(huì)極度悲摧。因?yàn)樗鼤?huì)被三大恒星的萬(wàn)有引力毫無(wú)規(guī)律地拋來(lái)拋去,無(wú)法建立起可用的歷法。
劉慈欣進(jìn)一步大膽想象,在這樣一個(gè)連水深火熱都不足以形容的行星上,孕育出一種奇怪的智慧生命。這種智慧生命(小說(shuō)中叫“三體星人”)的形式之匪夷所思,超出所有地球人的想象,就連劉慈欣在他的《三體》三部曲當(dāng)中,都沒(méi)有用一個(gè)字去描述“三體星人”的體貌特征?!叭w星人”經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)代的毀滅與重生,發(fā)展出了在地球人看來(lái)與神技無(wú)二的“黑科技”。為了擺脫三大恒星的摧殘,他們決心占領(lǐng)地球作為第二家園。
突破射星的探測(cè)器將達(dá)到一個(gè)人類從未企及的高速
不知霍金教授是否看過(guò)劉慈欣的《三體》,但作為一名畢生致力于探究宇宙終極奧義的大科學(xué)家,他必然不會(huì)放過(guò)半人馬座阿爾法星——這個(gè)近在咫尺可以對(duì)自己猜想進(jìn)行驗(yàn)證的標(biāo)本。所以,霍金教授“突破射星”的科學(xué)目的與小說(shuō)《三體》的情節(jié)相似,是英雄所見(jiàn)略同。
說(shuō)完突破射星的科學(xué)目的,再來(lái)說(shuō)說(shuō)它的方法。這個(gè)方法比起它的目的而言更有爆點(diǎn)!爆點(diǎn)在于突破射星的探測(cè)器將達(dá)到一個(gè)人類從未企及的高速——光速的五分之一——每秒6萬(wàn)公里。用這個(gè)速度從地球到半人馬座阿爾法星需要20年。但如果用人類現(xiàn)有的宇宙飛船(比如俄羅斯的聯(lián)盟號(hào)或者中國(guó)的神舟號(hào))走完這段路,要用3萬(wàn)年!
霍金為啥這么急呢?因?yàn)槊鎸?duì)浩瀚的宇宙,人類個(gè)體的生命如同不知有冰的夏蟲,從生到死,連一眨眼都算不上。面對(duì)廣漠的宇宙,人類科學(xué)家終其一生觀測(cè)到的成果,不過(guò)是宇宙的一瞬而已。所以科學(xué)家個(gè)個(gè)都恨不得向天再借五百年。霍金對(duì)于科學(xué)家個(gè)體在宇宙面前的那種無(wú)助感,想必有著比別人都要深刻的認(rèn)識(shí)。所以,他特別希望能在自己的有生之年,能夠獲得盡可能遠(yuǎn)的宇宙信息。
最后再說(shuō)說(shuō)霍金探測(cè)器的原理,可以用兩句話概括。第一句話——大馬拉小車。第二句話——蒲公英的原理。所謂大馬拉小車,就是用一個(gè)非常巨大的光帆,盡可能多地接受光子的撞擊來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力。這個(gè)動(dòng)力是持續(xù)不斷的,最終可以把探測(cè)器拉到光速的五分之一這么快。而探測(cè)器本身卻要做得盡量小,小到只有郵票大,重量只有幾克。
這個(gè)光帆的尺寸霍金沒(méi)說(shuō),但估計(jì)小不了,可能超出許多人的想象,也許展開(kāi)會(huì)有半個(gè)北京市那么大。這么大面積的薄膜在發(fā)射時(shí)要折疊起來(lái),其厚度又只能有一個(gè)原子厚,在太空還要順利展開(kāi),所以必然會(huì)用到當(dāng)今材料科學(xué)中的最尖端產(chǎn)品,這才是真正的黑科技!
再說(shuō)蒲公英原理?;艚鸫蛩阋淮涡詮牡孛嬗没鸺沾蛞磺€(gè)這樣的探測(cè)器上去。因?yàn)檫@些探測(cè)器太小了,功能必然大大簡(jiǎn)化,飛控不可能那么精確,打一千個(gè)上去,就像蒲公英撒種那樣,圖的是概率。哪怕只有一個(gè)飛到三體星,霍教授就知足了。
不論如何,真心希望霍金教授的“突破射星”能盡快發(fā)射,因?yàn)檫@將揭開(kāi)人類邁向星際旅行時(shí)代的序幕。
摘編自微信公號(hào)“ 環(huán)球銳評(píng)”