- 那些科學(xué)家們徹夜憂慮的問題
- (美)約翰·布羅克曼
- 1346字
- 2019-01-15 10:40:46
19 星際移民是我們唯一的出路嗎?
埃德·里吉斯(Ed Regis)
科普作家,合著有《再生:合成生物學(xué)將如何重塑自然和我們自己》(Regenesis:How Synthetic Biology Will Reinvent Nature and Ourselves)。
2012年,美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)和國(guó)防高等研究計(jì)劃署(Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA)共同出資,計(jì)劃開啟“百年星船”(100-Year Starship)項(xiàng)目,其目標(biāo)是在未來的100年內(nèi)實(shí)現(xiàn)人類的星際飛行。2012年9月13日,“百年星船”項(xiàng)目在得克薩斯州的休斯敦舉辦年度公共研討會(huì)。在此,大約100位科學(xué)家、社會(huì)學(xué)家、教育工作者、記者及各行各業(yè)的知名人士匯聚一堂,見證了一系列科學(xué)報(bào)告的“計(jì)劃綱要”。這個(gè)綱要指出,在未來100年內(nèi),人類(僅僅)有可能實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想,在另一個(gè)太陽系建立一個(gè)新的“地球2.0”。
許多擁護(hù)者說,遷居到其他星球是我們作為一個(gè)物種注定的命運(yùn)。支持者卡梅倫·史密斯(Cameron Smith)在他的文章《星船人類》(Starship Humanity)中是這樣描述的:“太空方舟的概念就是一艘巨大的飛船,它承載著數(shù)萬太空開拓者遠(yuǎn)離地球。這將會(huì)是一次單程的、多代人的太空旅行。”這個(gè)計(jì)劃“在技術(shù)層面上講是不可避免的”。
暫且不提技術(shù)上的“必要性”,我們甚至還不知道這樣的旅行是否有技術(shù)上的可能性。首先,在太陽系以外的恒星中,即使是離我們最近的,其距離之遙遠(yuǎn)也是難以想象的。離太陽系最近的恒星比鄰星與地球的距離是4.22光年(3.99×1013公里)。旅行者1號(hào)現(xiàn)在正以每小時(shí)61348公里的速度遠(yuǎn)離我們。即使我們乘坐這樣的宇宙飛船,要想到達(dá)指定目的地(比鄰星),需要星際飛行73000多年的時(shí)間。
要想速度更快的話,就需要巨量的燃料。如果星際飛船由常規(guī)化學(xué)燃料驅(qū)動(dòng),要想達(dá)到10%的光速,這次飛行將需要在質(zhì)量上等同于木星的燃料作為推進(jìn)劑。為了克服這種局限性,星際旅行的擁護(hù)者建議研發(fā)“奇特”的推進(jìn)系統(tǒng),如反物質(zhì)、π介子、空間扭曲推進(jìn)裝置。每項(xiàng)計(jì)劃都面臨極大的困難。例如,既然物質(zhì)和反物質(zhì)會(huì)互相消融,反物質(zhì)推進(jìn)系統(tǒng)必須解決反物質(zhì)如何存放以及保證反物質(zhì)的噴嘴朝著一定方向的問題。π介子和空間扭曲推進(jìn)系統(tǒng)也都過于新奇,在科學(xué)上還站不住腳。
實(shí)際上,這些類似的計(jì)劃都只是數(shù)學(xué)上的抽象概念,不是真正能工作的系統(tǒng):直至今日,這些新奇的物質(zhì)只以納米級(jí)別存在。其他系統(tǒng)依賴的仍然是更不著邊際的想法,如利用尚不清楚是否存在的“額外維度”,以及借助根本就不真實(shí)存在或完全天馬行空的物理力量和影響(例如改變哈勃常數(shù)的值,使宇宙變小)。
即使奇跡發(fā)生,我們有了合適的推進(jìn)系統(tǒng),但以相對(duì)論的速度進(jìn)行的星際旅行也必須配備復(fù)雜的碰撞檢測(cè)和避險(xiǎn)系統(tǒng),這是考慮到,以光速與一些極小物質(zhì)(比如一粒鹽)的碰撞就如同與一枚氫彈碰撞一般,會(huì)產(chǎn)生極大破壞性。而且,星際旅行者還要面臨種種生存威脅,如電離輻射、厭倦感、與自然環(huán)境的隔離感、可能發(fā)生的大規(guī)模流行病、煽動(dòng)能力強(qiáng)的人蓄意破壞計(jì)劃、機(jī)務(wù)人員嘩變、宗教派系主義,等等。所以,星際旅行更有可能意味著的不是成功移居的希望,而是飛船上全體人員的死亡。
除去所有這些困難,更重要的是我們沒有合理的理由開始這場(chǎng)旅行。如果我們需要一個(gè)地球2.0,那么月球、火星、木衛(wèi)二或其他太陽系內(nèi)部的天體更有可能是人類擴(kuò)大定居區(qū)域的候選對(duì)象,而不是離我們好幾光年距離的其他星球。所以,不管這種想法聽起來是多么浪漫和美好,無論它多么能吸引人們,使人們產(chǎn)生“進(jìn)入太空”的美好愿望,星際旅行仍然是科幻小說的概念。我希望它永遠(yuǎn)只是一個(gè)概念。
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