为什么我收集完了田小班所有外星人图片部件,还是没跳杯

外星“人”能不能吃?这个问题很有意思。不过,其他星球上的生物长成人形的可能性实在不大,我们不妨就把问题改成“外星生物能不能吃”吧?准确地说,外星人应该是指地球以外的智慧生物。但是如果已经知道它是智慧生物,可能多数人,包括我,都下不去嘴了。&br&&br&除了地球生物,我们不知道宇宙中其他的生物长什么样子。依靠人类现有的知识,我们可以想象一下它们的构成和形态,然后一家一家地吃过去。&br&&br&外星生物也许是非常稀薄的等离子体(&a href=&/question//answer/& class=&internal&&有什么证据可以证明太阳上有碳基生命或硅基生命的存在或是能说明不可能存在? - Mandelbrot 的回答&/a&),它们居住在恒星表面或星云中,温度高达几千甚至上万度。对于这样的生物,“吃”这个词已经不适用了。如果你能豁出命去,也许可以“吸”一口。&br&&img src=&/0d4a299abe_b.png& data-rawwidth=&476& data-rawheight=&358& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&476& data-original=&/0d4a299abe_r.png&&图片来自&a href=&///?target=https%3A///en/nebula-plasma-ball-color-electric-82906/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Free photo: Nebula Plasma Ball, Color, Electric&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&外星生物也可能是居住在中子星上的简并态生命(&a href=&/question//answer/& class=&internal&&中子星会有冷却的那一天吗? - Mandelbrot 的回答&/a&)。体积只有一颗芝麻大小,而体重却和成年人差不多。虽然硬度超过了你的牙口,但是颗粒这么小,也没有咀嚼的必要。如果你的肠胃强度足够大,倒是可以考虑口服几粒。不出意外的话,这样高密度的物质会从你体内直接穿过 —— 这可是名副其实的穿肠毒药。切记只能在中子星上面吃,否则它就会把你炸得渣都不剩(&a href=&/question//answer/& class=&internal&&如果吃一小勺中子星会怎么样? - Mandelbrot 的回答&/a&)。&br&&br&在一些行星上,可能原生的生物都已经灭绝了,只剩下了它们制造的冯诺依曼机器人。这些机器人可以利用外界的能量保持自己的低熵状态,还能疯狂地自我复制,占领一个又一个星球。它们应该也可以勉强算作电子或金属生命。但是我想你应该不会把“机器人”和“吃”这两个概念联系起来。&br&&img src=&/9a639bfd0c90f82ee868b0afc62db157_b.png& data-rawwidth=&509& data-rawheight=&382& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&509& data-original=&/9a639bfd0c90f82ee868b0afc62db157_r.png&&图片来自&a href=&///?target=http%3A///assassinnumber710/which-transformers-character-are-you& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Which Transformers Character Are You?&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&看起来这些极端的生命形式都不中吃,我们还是尝试一下由我们比较熟悉的物质构成,基于化学反应的生命吧。&br&&br&地球生物以碳元素为核心来构造复杂分子,硅元素也有这个能力,只是要弱得多。即使在地球这样硅元素远高于碳元素的奇葩星球,生命仍然选择了碳,而硅却基本上都固化在行星内部。可能在一些环境与地球相差极大的地方,才有可能孕育硅基生物。比如,碳基糖类的对应化合物 —— 聚硅烷醇,可以溶解于液氮。那么,靠这种硅基糖提供能量的硅基生物就只能生活在极冷的地方,体内的液体都是液氮。这样一只硅基小猪被放到你的餐桌上的时候,它体内的液体早就蒸发干净了,只剩下一堆不溶于水的固体渣滓,毫无口感可言。你加再多水,煮再长的时间都没用。就算愿意捏着鼻子尝一口,也只是感觉吃了一口毫无味道,粗粝咯牙的沙石。&br&&img src=&/a04c5472228ade93513ffaa413f4f1f0_b.png& data-rawwidth=&471& data-rawheight=&280& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&471& data-original=&/a04c5472228ade93513ffaa413f4f1f0_r.png&&图片来自&a href=&///?target=http%3A//flatrock.org.nz/topics/animation/pigs/home_and_family_living.htm& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Home & Family Living&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&某些温度极高的行星也许可以把地层中的硅释放出来,构成基于硅的“有机物”。如果这样的高温硅基生物存在,那么当你把它带到地球上来的时候,它应该已经冻得比石头还硬了。如果一堆石头还没有打消你的食欲,那么你需要准备相应的餐具。&br&&img src=&/474f1adc28f_b.png& data-rawwidth=&429& data-rawheight=&251& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&429& data-original=&/474f1adc28f_r.png&&&br&磷也是地球生物体内的重要元素。有人认为,砷可以取代磷的作用。如果你抓到了这样一只外星生物,并且想吃一口,最好先吃一些砒霜(三氧化二砷)测试一下自己的抗毒性。&br&&img src=&/ee0e2fa83478abc11472d7_b.png& data-rawwidth=&250& data-rawheight=&240& class=&content_image& width=&250&&图片来自&a href=&///?target=http%3A///content/animals/profile_frogs_and_toads.htm& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Frogs and Toads&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&生物体内的化学反应需要在液态环境中进行。这个液体可能不一定是水。其他液体,如液态的甲烷和氨、硫酸、硫化氢和氟化氢等都有一定的溶解能力(&a href=&/question//answer/& class=&internal&&为什么生命起源一定要有水,不能存在一种外星文明是以液态乙醇什么的为生命之源的吗? - Mandelbrot 的回答&/a&)。这样的外星生物体内就应该充满了这些液体。我想你看见这些液体的名字就已经失去胃口了。而且,大部分这样的液体(如液态甲烷和氨)只能在低温环境下存在。当这样的外星生物出现在你的餐桌上的时候,体内的液体蒸发殆尽,恐怕只剩下一小撮灰烬了。&br&&img src=&/c4f58ddf8fdc_b.png& data-rawwidth=&289& data-rawheight=&385& class=&content_image& width=&289&&图片来自&a href=&///?target=http%3A//gratitudematters.net/category/art-adventures/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Art Adventures&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&那么,有没有可能找到像我们一样依赖液态水的碳基生物呢?这种可能性不但存在,而且还很大,这是因为水和碳在支持生命活动上比其他竞争者强大得多。由于这样的行星存在液态水,所以它们的自然环境(温度、气压)也和地球十分接近。这就保证了我们可以在餐桌上吃到原汁原味的外星美食。&br&&br&所以,要想找到能吃的外星生物,我们最好到和地球极为相似的行星上去找。所谓相似,这里指的是碳基生物、以水为溶剂、以氧气为氧化剂、以恒星为能量来源,并且其他的重要元素(如氮、铁、磷等)都不缺。&br&&img src=&/51dc2aaf88_b.png& data-rawwidth=&770& data-rawheight=&414& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&770& data-original=&/51dc2aaf88_r.png&&图片来自 &a href=&///?target=http%3A///post//the-star-stuff-stephen-hawkings-aliens-europa& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&/pin/694277/&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&“吃”的根本目的在于从食物中获取营养。对人类来说,食物中的主要营养包括碳水化合物、脂肪和蛋白质。当然,也不排除某些吃货不顾营养,只是为了单纯的享用美味。我们先从营养的角度来看看这个问题。&br&&br&食物中的碳水化合物归根到底来自植物的光合作用。这个化学反应利用水和二氧化碳作为原料,生产葡萄糖。由于葡萄糖分子结构十分简单并且可以有效存储能量,所以在一个不缺乏碳、氧和水并且日照充足的行星上,相信植物很可能会采用类似的光合作用来生产葡萄糖,甚至也可能会把葡萄糖转变为淀粉这样的多糖来存储能量。这样看来,很多外星植物的水果应该都可以充饥,甚至还可能是甜的。至于是不是还带有别的有毒物质,就只能等你发扬神农尝百草的精神,帮我们试吃几个看看了。&br&&img src=&/5ee1c06dce80dc_b.png& data-rawwidth=&409& data-rawheight=&236& class=&content_image& width=&409&&图片来自&a href=&///?target=https%3A///joani101/lucys-alien-party/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&/joani101/lucys-alien-&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&如果它们的恒星光谱和太阳不一样,那里的植物可能不用叶绿素进行光合作用。植物的颜色也会相应改变。在一颗黯淡的红矮星周围的行星上,植物可能都是黑色的,以便最大限度地吸收恒星的能量。&br&&img src=&/10d37ea0f9_b.png& data-rawwidth=&567& data-rawheight=&319& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&567& data-original=&/10d37ea0f9_r.png&&图片来自&a href=&///?target=http%3A///news/419-alien-trees-black-plants-planets-ras-space-science/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&/tag/reddwarfstar&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&脂类在人体内作用很多,比如存储能量,构成细胞膜等等。我想至少有部分外星动物会利用脂类做类似的事情。另外,某些在液态甲烷沼泽中蠕动的外星软体动物可能需要体内有大量的脂类来作为生物化学反应的媒介(&a href=&/question//answer/& class=&internal&&如果一个星球的液体环境是甲烷,且可以产生与水循环类似的“甲烷循环”(其他同地球)那么有可能产生生命吗? - Mandelbrot 的回答&/a&)。即使它们味道不太好,也可以把油榨出来用于炒菜或者工业用途。&br&&img src=&/5a6c7a8e3b362f6f886acdf_b.png& data-rawwidth=&521& data-rawheight=&192& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&521& data-original=&/5a6c7a8e3b362f6f886acdf_r.png&&比如,来一盘贾巴油炝炒土豆丝?&br&&br&要在外星动物身上摄取到对人类有营养价值的蛋白质,希望虽然小一些,但终究还是有的。生物需要复杂的大分子物质来记录、复制信息,并且使用这些信息来控制生命活动。地球生物采用DNA和蛋白质来完成这个任务。合成这样的大分子需要更小的有机分子,如碱基和氨基酸。如果这些有机分子的起源完全依赖于地球本身的化学反应(&a href=&///?target=http%3A///view/109009.htm& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&米勒实验_百度百科&i class=&icon-external&&&/i&&/a&),我们也可以指望一个类似地球的行星在相同的条件下发生同样的反应。但是也有可能它们会产生性质迥异的其他物质,让我们对这样的生物无从下口。&br&&br&但是,最近的研究表明,这些有机小分子很有可能产生于太阳系早期的原始星云盘,随着陨石大轰炸来到地球的。宇宙中的其他恒星系和行星也会发生同样的事。这样,其他行星也产生DNA和蛋白质生命的概率就大大提高了。如果我们在大量行星上面发现了外星动物,应该可以选出一些可以生产蛋白质的肉用物种。&br&&br&&img src=&/77ea8b57c953c55e1cfc4_b.png& data-rawwidth=&590& data-rawheight=&393& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&590& data-original=&/77ea8b57c953c55e1cfc4_r.png&&图片来自&a href=&///?target=http%3A///art/Alien-landscape-& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Alien landscape by Drombyb on DeviantArt&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&在为外星牧场选择肉用动物的时候,需要注意一点:多数复杂的有机分子都是有手性的(&a href=&/question//answer/& class=&internal&&我叠了一个莫比乌斯带,二维生物是什么样的感觉? - Mandelbrot 的回答&/a&)。这一点对那些需要酶才能消化的营养成分尤其重要。地球上的淀粉都是右旋的,蛋白质都是左旋的,所以人体产生的消化酶都是针对这些特性设计的。然而,在某些行星上,这些物质的手性可能完全不一样,人体无法消化吸收,这些动物就完全失去食用价值了。&br&&br&----------------------------------&br&相关回答:&br&&ol&&li&&a href=&/question//answer/& class=&internal&&如果古代皇帝想尝尝月亮的味道,你是御厨你怎么大开脑洞? - Mandelbrot 的回答&/a&&br&&/li&&li&&a href=&/question//answer/?group_id=413120& class=&internal&&如果吃一小勺黑洞会怎么样? - Mandelbrot 的回答&/a&&br&&/li&&li&&a href=&/question//answer/& class=&internal&&如果吃一小勺中子星会怎么样? - Mandelbrot 的回答&/a&&/li&&li&&a href=&/question//answer/& class=&internal&&如果吃一小勺太阳会如何? - Mandelbrot 的回答 - 知乎&/a&&/li&&/ol&
外星“人”能不能吃?这个问题很有意思。不过,其他星球上的生物长成人形的可能性实在不大,我们不妨就把问题改成“外星生物能不能吃”吧?准确地说,外星人应该是指地球以外的智慧生物。但是如果已经知道它是智慧生物,可能多数人,包括我,都下不去嘴了。…
因为人类变成值得发现的文明生物,最多10000年时间。作为最强势的捕食者也就是冰川期以来的几万年。这和上百亿年的宇宙历史比,实在是太短了,短到甚至可能低于最强探索者的平均到访间隔。 打个比方,星期二雨后迅速长出了一个小蘑菇,到周三蘑菇产生了自我意识,期待着小女孩上山来摘,可小女孩只有周日才上山。周四,一个兔子跑过来把蘑菇吃了,蘑菇临死抱怨自己运气不好,没有生在一片有小姑娘的草地上,这显然是错误的判断。要碰到小姑娘,我们这群蘑菇一定要注意今后几万年不要给自己种蘑菇云。&br&&br&&img src=&/31bf3019d98eadb671bc61c03ed0d32a_b.jpg& data-rawwidth=&1100& data-rawheight=&718& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1100& data-original=&/31bf3019d98eadb671bc61c03ed0d32a_r.jpg&&&u&希望是一个善良的小姑娘先发现我们。当然最好我们才是那个善良的小姑娘。&/u&&br&&br&还有,人类有可靠的历史记录与天文观测不过几百年的历史,你又怎么知道之前没有探测队以小孩子看蚂蚁搬家的心态掠过我们的世界呢?我们千万不要把地球这个穷乡僻壤太当回事,觉得别人就该天天盯着我们长大。更何况来的未必是探测器,完全可能是杀虫剂甚至抗生素……我们这个小菌斑还是祈祷自己能低调地蔓延几十万年吧(兴许就是星际保洁在悬臂上兜一圈的时间)。&br&&br&&img src=&/779f1083425dffb377393aefc6f880aa_b.jpg& data-rawwidth=&900& data-rawheight=&638& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&900& data-original=&/779f1083425dffb377393aefc6f880aa_r.jpg&&&br&&br&&b&刘慈欣:《三体》和中国科幻小说&/b&&br&&blockquote&三年前,中国出现了一本奇怪的书,首先它有一个奇怪的书名:《三体》(本书共三部,全名是《地球往事》,后两部的书名分别是《黑暗森林》和《死神永生》,但在国内人们还是习惯把三部曲统称为《三体》)。这是一部科幻小说,科幻小说在中国是一个处于十分边缘位置的文学体裁,被认为是低幼的少儿文学,不受关注。而《三体》的主题:外星人入侵,在中国同样是一个虽不陌生,但很少有人关心和提及的话题。这样,《三体》在中国所发生的事确实有些出人意料,它出版后引起了中国各阶层的广泛关注,引发了大量的讨论,对于科幻小说来说,这是以前从未有过的事情。&br&&br&在以在校学生为主的科幻读者圈之外,首先关注《三体》的是IT企业界,企业家们多次在论坛和其它场合谈到《三体》第二部中创造的宇宙“黑暗森林”原理,以及第三部中外星文明对太阳系降低一个空间维度的攻击,以此来类比国内互联网业界的竞争状态。接着《三体》在文学界产生了影响,中国文学一贯以现实主义小说为主流,《三体》像一个突然闯入的怪物,让评论家们不知所措又不得不正视。《三体》的影响也在渗入在科技界,研究宇宙学和弦论的理论物理学家李淼专门为此写了一本书:《三体中的物理学》;在航天领域,《三体》也拥有大量读者,国家空间技术研究机构邀请作者进行咨询(尽管在《三体》第二部中,国家航天系统被描写为极端保守和僵化的形象,以至于多名航天高级官员和科学家被一名激进派军官在太空中狙杀。)这种事情在美国可能司空见惯,但在中国却绝无仅有,这也与官方舆论在上世纪八十年代对科幻的打压形成鲜明对比。在网中流传了多首为《三体》谱写的音乐和歌曲,人们殷切盼望《三体》电影的出现,以至于网友用已有的影视视频材料剪切成《三体》的虚假的电影预告片。在微博(相当于twitter)上,突然涌现出大量《三体》中的人物名字的ID,最后所有的人物的ID都在网上出现了,形成了一个网上的组织,以书中人物的视角给出对现实问题的看法,继续演绎着《三体》的故事,以至于有人推测,《三体》中外星入侵者在人类中的第五纵队:地球三体组织(ETO)已经在现实中出现了,网上甚至在销售ETO的徽章。在去年国内最大的主流媒体中央电视台举办的一次以科幻为主题的访谈节目中,演播室中的上百名观众突然高呼《三体》中ETO的口号:“消灭人类暴政,世界属于三体!”让两位著名的主持人错愕不已。&br&&br&在这些事情发生时,科幻小说在中国已经走过了一个世纪的历史。&br&&br&中国的科幻小说诞生于20世纪初的清朝末年,当时西方的科学技术在在中国引起了广泛的好奇与向往,被认为是国家摆脱贫弱落后的希望,涌现了大量对科学技术的普及和想象,其中也包括科幻小说。戊戌变法的领袖之一,著名思想家梁启超就写过一篇名为《新中国未来记》的科幻小说,其中想象了百年后才变为现实的上海世界博览会。&br&&br&与其它文学体裁在中国的经历一样,科幻小说在中国也一度被工具化,即服务于某一很现实的目的。在其诞生初期,就成为中国人强国梦的宣传品,在清末民初的科幻小说中,中国无一例外地成为富强先进的国家,让全世界向往和朝拜。在新中国成立后的上世纪五十年代,科幻小说则成为向大众普及科学的工具,所面向的读者主要是少年儿童。这时的科幻小说中的幻想以现实技术为基础,并且从已有的技术基础上走得不远;作品大多以技术设想为核心,没有或少有人文主题,人物简单,文学技巧即使在当时也是简单而单纯的,小说中所描写的空间范围基本上没有越出火星轨道,时间也都在近未来。在那一时期的中国科幻小说中,科学和技术都是以完全正面的形象出现,科技所带来的未来都是光明的。&br&&br&回顾这一段中国科幻小说的历史,有一个值得注意的有趣的现象:当时,中国国内的政治氛围十分浓重,对共产主义理想的教育充满了社会生活的方方面面。以未来社会为描写对象的科幻小说应该成为描绘共产主义理想社会的有力工具,但实际上这事却从来没有发生过,几乎没有出现过以共产主义为主题的科幻小说,甚至连简单的宣传性图解都没有。&br&&br&到了上世纪八十年代,随着改革开放,西方科幻对中国科幻小说的影响逐渐显现,中国科幻作家和评论家开始了一场科幻小说是属于文学还是科学的争论,最终以文学派的胜利告终,这场争论对中国科幻文学发展方向产生重大影响,某种程度上可以看做西方科幻小说新浪潮运动在中国迟来的影响,科幻文学开始摆脱科学普及的工具性使命,向新的方向发展。&br&&br&从上世纪九十年代中期至今。中国科幻小说进入新的活跃期,新时期的中国科幻从作家到创作理念都是全新的,与上个世纪几乎没有联系。在日益多元化的科幻创作中,中国科幻也正在失去自己的曾经有过的鲜明特色,越来越趋同于世界科幻,在美国科幻小说中出现过的所有题材和风格,都能在中国科幻中找到对应的作品。&br&&br&值得注意的是,上个世纪中国科幻中的科学乐观主义几乎消失了,对科技发展的怀疑和忧虑在中国科幻小说中得到了大量的反映,未来景象变得阴暗和飘忽不定,即使光明的未来时有出现,也是经历了难以想象的曲折和灾难。&br&&br&在《三体》出版之际,中国的科幻界正处于焦虑和压抑之中。科幻文学长期处于边缘化状态,科幻小说的市场很小,只有一个很封闭的读者圈子。中国的科幻迷一直是一个顾影自怜的群体,他们一直认为自己生活在孤岛上,感到自己的世界不为别人所理解。而在这时,科幻作家们正在为吸引科幻迷圈子外的读者做出巨大的努力。他们认为,要想吸引圈子外的读者并获得主流的承认,必须抛弃坎贝尔式的“科幻原教旨主义”,提高科幻小说的现实性和文学性。&br&&br&《三体》的前两部也体现了这种努力。第一部描写了文革的故事,在第二部中,在抗击外星侵略的近未来,中国仍处于现在的社会体制之下。这些,都是试图增加读者的现实感,为科幻的想象找到一个现实的依托和平台。也正因为如此,作者和出版商都对即将出版的《三体》的第三部失去了信心。因为随着故事的发展,第三部不可能再与现实接轨,只能描写遥远的未来和更加遥远的宇宙,而这些,被认为是中国读者不感兴趣的。于是作者和出版商达成了一致意见,认为既然第三部不太可能取得市场上的成功,就开脆抛弃科幻圈外的读者,写成一部很纯的科幻小说,这也算是对身为铁杆科幻迷的作者的一个安慰。于是,第三部成为科学幻想的狂欢,描写了多维和二维世界、出现了人造的黑洞和小宇宙,故事在时间上一直到达宇宙末日。但出乎作者和出版商的预料,正是只写给科幻迷看的第三部造就了《三体》三部曲的巨大成功。&br&&br&《三体》的经历让科幻作家和评论家们重新思考中国科幻和中国本身,他们发现自己以前忽略了中国读者的思维方式正在悄然发生的变化,随着现代化进程的加速,新一代的读者不再像他们的父辈那样把思想局限于狭窄的现实,而是对未来和星空产生了更多的兴趣,这一时期的中国,很像科幻小说黄金时代的美国,科学技术使未来充满神奇感,机遇和挑战都同样巨大。这是科幻小说生存和成长的肥沃土壤。&br&&br&回到《三体》本身上来,科幻小说是一种展示不同的可能性的文学,宇宙也有多种可能性,对人类来说,有最好的宇宙,有中性的宇宙,而《三体》所展示的,是最糟的宇宙,在这样一种可能的宇宙中,生存的严酷和黑暗达到极限。&br&&br&不久前,加拿大科幻作家罗伯特.索耶来中国,在谈及《三体》时,他给出了作者选择最糟的宇宙的原因:他认为这同作者的民族和国家在历史上的遭遇有关,而他作为一个加拿大人,对人类与外星文明的关系就持一种乐观的态度。其实不是这样,&b&在上世纪的中国科幻小说中,宇宙是充满善意的,外星人大都以慈眉善目的形象出现,以天父般的仁慈和宽容,指引着人类这群迷途的羔羊。金涛的《月光岛》中,外星人抚慰着经历文革的中国人心灵的创伤;童恩正《遥远的爱》中人类与外星人的爱情凄美而壮丽;郑文光的《地球镜像》中,人类的道德的低下,甚至把技术水平高出几个数量级但菩萨心肠的外星文明吓跑了!&/b&&br&&br&但反观地球文明在宇宙中的地位,人类做为一个整体,在宇宙中不像现代的加拿大,倒更像500年前欧洲移民到来之前的加拿大土著人。当时,由不同民族组成并代表至少10个语族的上百个部落,共同居住在从纽芬兰省到温哥华岛的加拿大。他们面对外来文明的遭遇,显然与《三体》中的描述更为接近。在不久前的出版的由加拿大土著人作家乔治斯伊拉兹马斯和乔桑德斯所著的书《加拿大的历史:一位土著人的观点》引起广泛关注,其中对此有着刻骨铭心的叙述。&br&&br&&b&在《三体》这样的科幻小说描写最糟的宇宙,是为了能有一个最好的地球。&br&&/b&&/blockquote&&br&&img src=&/12f6af258b9eedb1b14882c_b.jpg& data-rawwidth=&600& data-rawheight=&591& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&600& data-original=&/12f6af258b9eedb1b14882c_r.jpg&&&u&&a href=&///?target=http%3A///Science/_309209.shtml& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&哈勃太空望远镜拍摄星系团:跨越星际对人类不怀好意地“微笑”&i class=&icon-external&&&/i&&/a&:&/u&&br&&br&&blockquote&呵呵呵,蚂蚁们,我看到另一窝兵蚁从三处巢穴爬出来,已经冲你们扑过去了。&br&努力打一架,赢的有面包渣呵呵呵呵呵呵呵呵&/blockquote&
因为人类变成值得发现的文明生物,最多10000年时间。作为最强势的捕食者也就是冰川期以来的几万年。这和上百亿年的宇宙历史比,实在是太短了,短到甚至可能低于最强探索者的平均到访间隔。 打个比方,星期二雨后迅速长出了一个小蘑菇,到周三蘑菇产生了自我…
本文的副标题可以是《猩际穿越》(?﹃?)&br&&br&按照《星际穿越》的世界观,“他们”的文明程度比人类要高得多。无论“他们”究竟是谁,按照片中“他们”和人类科技水平的差异可以得知:&b&《星际穿越》的&/b&&b&“他们”眼中当时&/b&&b&人类的文明水平是非常低的&/b&,在“他们”的眼中地球上的人类文明可能跟一群猩猩差不多。&br&&br&当看《星际穿越》的时候,就不禁思考如果片中拯救人类的“他们”如果看见此电影会怎么想。跟人类相比,“他们”的智慧是如此之高。高到现阶段的人类完全无法理解“他们”的想法。为什么“他们”要拯救人类?是出于时空、因果之类的因素吗?这一点站在人类的角度是无从得知的。&br&&br&换一个角度想,人类不也经常拯救濒危灭绝的野生动物吗?人类为了保持生物多样性,所以花了很大的代价拯救某一个物种。也许《星际穿越》中的“他们”也是出于同样的目的拯救人类呢?&br&那么,从“他们”的角度来看《星际穿越》,就不是一部电影,而是一部纪录片了。这部纪录片的名字可以叫《红毛猩猩》。&br&(前方多图)&br&&img src=&/6b4386c2dce29b315c28ab675f9acccf_b.jpg& data-rawwidth=&492& data-rawheight=&314& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&492& data-original=&/6b4386c2dce29b315c28ab675f9acccf_r.jpg&&&br&&br&(脑洞开始)&br&1.一群科学家在一片遥远的森林里发现了一群猩猩。这些猩猩有一定程度的智商,但是智商也带来了无尽欲望,这些猩猩毫无节制地挥霍资源,把自己的地盘搞得乌烟瘴气。&img src=&/12445c8cfd5fdf563c6d1261_b.jpg& data-rawwidth=&720& data-rawheight=&314& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&720& data-original=&/12445c8cfd5fdf563c6d1261_r.jpg&&&br&&br&2.为了保护生物多样性,科学家决定拯救这群猩猩,出动了高端大气的交通工具:直升机!(下图是科学家眼中直升机的样子)&br&&img src=&/acef45450e_b.jpg& data-rawwidth=&720& data-rawheight=&314& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&720& data-original=&/acef45450e_r.jpg&&↓在猩猩眼中,“直升机”更加高端大气&br&&img src=&/f3ccd32d831ddad1de464fd10d46ca61_b.jpg& data-rawwidth=&720& data-rawheight=&314& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&720& data-original=&/f3ccd32d831ddad1de464fd10d46ca61_r.jpg&&&br&&br&3.在科学家的帮助下,这几只幸运的猩猩,就这么踏入了未知的旅程。(下图是科学家看到的猩猩被关在笼子里的样子)&br&&img src=&/dcefac606d315f9a24702aeeaeb45a84_b.jpg& data-rawwidth=&720& data-rawheight=&314& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&720& data-original=&/dcefac606d315f9a24702aeeaeb45a84_r.jpg&&↓此时猩猩眼中的自己&br&&img src=&/279c6ac5342cbbdfdd6b_b.jpg& data-rawwidth=&676& data-rawheight=&285& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&676& data-original=&/279c6ac5342cbbdfdd6b_r.jpg&&&br&&br&4.然而每一只萌萌的猩猩,都有一段悲伤的过去。&br&&img src=&/cf29cc5bdd961b5ef7297_b.jpg& data-rawwidth=&720& data-rawheight=&314& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&720& data-original=&/cf29cc5bdd961b5ef7297_r.jpg&&↓猩猩眼中亲情的羁绊&br&&img src=&/f943254cac3c2ca80ba07_b.jpg& data-rawwidth=&720& data-rawheight=&314& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&720& data-original=&/f943254cac3c2ca80ba07_r.jpg&&&br&&br&5.亲情的羁绊并不能阻止猩猩前进的脚步。&br&&img src=&/41efb52bb0f9fac49f321d4f92f30e92_b.jpg& data-rawwidth=&720& data-rawheight=&314& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&720& data-original=&/41efb52bb0f9fac49f321d4f92f30e92_r.jpg&&↓猩猩眼中波澜壮阔的旅程,Duang !&br&&img src=&/344dec0ae3_b.jpg& data-rawwidth=&720& data-rawheight=&314& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&720& data-original=&/344dec0ae3_r.jpg&&&br&&br&6.在被转移的过程中,有时候科学家不得不将猩猩麻醉以方便搬运。&br&&img src=&/361f0d6cdc6848e07bed97baab79da65_b.jpg& data-rawwidth=&720& data-rawheight=&314& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&720& data-original=&/361f0d6cdc6848e07bed97baab79da65_r.jpg&&↓被麻醉后猩猩眼中的世界,这表情是shenmegui?!&br&&img src=&/ddd6f1f5f9ddbc4b2791_b.jpg& data-rawwidth=&720& data-rawheight=&314& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&720& data-original=&/ddd6f1f5f9ddbc4b2791_r.jpg&&&br&&br&7.最终,在科学家们的帮助下,猩猩终于顺利地在新的栖息地安家。&br&&img src=&/7aa5ea73f091152cec28dcb_b.jpg& data-rawwidth=&720& data-rawheight=&314& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&720& data-original=&/7aa5ea73f091152cec28dcb_r.jpg&&↓猩猩眼中的新家&br&&img src=&/3e255afb9117fe71dbf6ea_b.jpg& data-rawwidth=&720& data-rawheight=&314& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&720& data-original=&/3e255afb9117fe71dbf6ea_r.jpg&&&br&&br&&b&简单粗暴地总结:从“他们”的角度来看,《星际穿越》就是“科学家拯救了一群猩猩”的故事。&/b&&br&回到题目,《星际穿越》里的虫洞是谁制造的?开了这么大的脑洞,相信大家已经想到了:&b&虫洞是动物保护协会的工作者放的。&/b&&br&有许多同学纠结于电影中的“未来人类”,其实在未来人类眼中现在的人类就如“猩猩”一样吧?就如现在的人类也是过去的“猩猩”进化而来的一样。&br&&br&&br&&img src=&/c1f9068dba1defb734982_b.jpg& data-rawwidth=&500& data-rawheight=&295& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&500& data-original=&/c1f9068dba1defb734982_r.jpg&&&br&&br&&b&
没有买卖,就没有杀害!&/b&&br&&br&&br&———————————————————————————————&br&~本文可随意转载~&br&———————————————————————————————&br&&br&感谢各位点赞,继续讲讲我的脑洞。&br&&br&一直觉得宇宙中一定是充满了各种各样的外星文明,这些外星人都知道人类的存在。但是他们并不想打搅人类文明的进程。在他们眼里人类大概只是是一群钟爱打打杀杀与滥砍滥伐的野蛮人。他们一定早已把太阳系设置成了“人类自然保护区”。在保护区里边生活的人类以为自己在宇宙中是唯一的存在,殊不知其实只是因为人类还没有达到能跟其他文明接触的等级,所以现在咱人类都被主流文明排除在外了。&br&&br&有些人就会问了,那么外星人为什么要隐瞒自己的存在呢?上文也提到了,在他们眼里人类大概只是是一群钟爱打打杀杀与滥砍滥伐的野蛮人。你看如果先进的技术一不留神流传到野蛮人的手里,会出现以下情况:&br&&a class=&video-box& href=&///?target=http%3A///v_show/id_XODAzNjgyNjQ0.html& target=&_blank& data-video-id=&& data-video-playable=&& data-name=&猩球崛起2:手握AK47的猩猩-20世纪福克斯电影_超清& data-poster=&/43D6A6FAD54A33DEA-4751-56DD-6BFE-BA5C31D05465& data-lens-id=&&&
&img class=&thumbnail& src=&/43D6A6FAD54A33DEA-4751-56DD-6BFE-BA5C31D05465&&&span class=&content&&
&span class=&title&&猩球崛起2:手握AK47的猩猩-20世纪福克斯电影_超清&span class=&z-ico-extern-gray&&&/span&&span class=&z-ico-extern-blue&&&/span&&/span&
&span class=&url&&&span class=&z-ico-video&&&/span&/v_show/id_XODAzNjgyNjQ0.html&/span&
&/a&&br&看见没有?一把AK已经把大伙儿吓尿了,要是它手上是个原子弹咋整?&br&&br&&br&好吧,既然都说到这那我也不隐瞒身份了。&br&其实我是叉叉星人派来启蒙人类的使者。&br&Live long and prosper ! &b&(≧▽≦)/&/b&
本文的副标题可以是《猩际穿越》(?﹃?) 按照《星际穿越》的世界观,“他们”的文明程度比人类要高得多。无论“他们”究竟是谁,按照片中“他们”和人类科技水平的差异可以得知:《星际穿越》的“他们”眼中当时人类的文明水平是非常低的,在“他们…
&strong&未来的星际旅行&/strong&是一个宏大的命题,感谢题主 &a class=&member_mention& href=&///people/b482ca007eaff& data-editable=&true& data-title=&@吉鑫磊& data-hash=&b482ca007eaff& data-tip=&p$b$b482ca007eaff& data-hovercard=&p$b$b482ca007eaff&&@吉鑫磊&/a& 把我邀请进来。&br&在开始讨论问题之前,我们先从历史中的&strong&一个小片段&/strong&开始:&br&1977年的8月和9月,承载着时人重大梦想的旅行者号飞船1号(&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Voyager_1& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Voyager 1&i class=&icon-external&&&/i&&/a&)和2号(&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Voyager_2& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Voyager 2&i class=&icon-external&&&/i&&/a&)相继出发,离开地球(这里只讲旅行者号,因为篇幅所限,先驱者10号和11号的事不提,要了解的朋友去这里:&a href=&///?target=http%3A//www.spacetoday.org/SolSys/ThePioneers.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Space Today Online -- The Pioneer spacecraft still are outbound&i class=&icon-external&&&/i&&/a&)。&br&作为追寻星辰大海中生命火种的重大使命之任务载体,&strong&星际航行&/strong&这种技术既是人类空间争霸的阿喀琉斯之踵,同时也是打通宇宙帝国河西走廊的任督二脉,说它如何重要都不为过,我在这里为大家大致梳理一下旅行者号的时间线:&br&&img src=&/ecb1d92ac6eb05f0907d_b.jpg& data-rawheight=&1846& data-rawwidth=&1906& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1906& data-original=&/ecb1d92ac6eb05f0907d_r.jpg&&&br&早在2013年的9月,NASA就宣布了旅行者1号飞出了日球层,成为现时距离地球最远的人造飞行器,也是第一个进入星际空间的航天器,而在40000年后,它将会飞过其路线上距离鹿豹座的&strong&恒星格利泽445&/strong&(目前正在以119km/s的径向速度接近我们的太阳)&strong&最近的位置&/strong&:1.6光年,这是一个什么概念呢?1.6光年=AU(1AU=km,1个天文单位定义为地球到太阳的距离),大约是海王星到太阳距离的3400倍,相当于奥尔特云(&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Oort_cloud& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Oort cloud&i class=&icon-external&&&/i&&/a&)最外层到太阳的距离。&br&得益于当时176年一遇的&strong&行星连珠&/strong&(the grand tour)大事件,旅行者号飞船得到了强大的&strong&引力助推&/strong&作用,使其速度达到了&strong&远超于太阳系逃逸速度&/strong&的数值(大于先驱者和新视野号的速度,对比数值详见&a href=&///?target=http%3A//www./SolarEscape.aspx%3Flat%3D0%26lng%3D0%26loc%3DUnspecified%26alt%3D0%26tz%3DCET& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Spacecraft escaping the Solar System&i class=&icon-external&&&/i&&/a&):&br&&img src=&/75d294b71e51a9f6ac3dbc_b.jpg& data-rawheight=&480& data-rawwidth=&640& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&640& data-original=&/75d294b71e51a9f6ac3dbc_r.jpg&&图片来自&a href=&///?target=http%3A///images/search%3Fq%3Dvoyager%2B1%2Baccelerate%26FORM%3DHDRSC2& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&voyager 1 accelerate&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&根据NASA的数据,在2012年时他们得到旅行者1号的对日速度是17.043km/s,这个速度有多快呢,大家点进这个网站感受一下:&a href=&///?target=http%3A///cn/technology/distance-of-voyager-1/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&旅行者一号的距离&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&但即便是这样,要抵达距离太阳系最近的恒星——半人马座的南门二三合星系统中的&strong&比邻星&/strong&(&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Proxima_Centauri& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Proxima Centauri&i class=&icon-external&&&/i&&/a&),以对准比邻星的方向和高达17.043km/s的对日速度匀速航行,也要花上&strong&73775年&/strong&的时间!&br&另外,旅行者1号使用的是放射性同位素热电机(&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Radioisotope_thermoelectric_generator& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Radioisotope thermoelectric generator&i class=&icon-external&&&/i&&/a&)来进行发电,其原理是利用热电偶阵列接受一些合适的放射性物质(比如放射性同位素钚238),然后转化其衰变时所放出的热量为电能进行供电。&br&&img src=&/b9b0353707fca3db1dd75f_b.jpg& data-rawheight=&487& data-rawwidth=&726& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&726& data-original=&/b9b0353707fca3db1dd75f_r.jpg&&图片来自&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Radioisotope_thermoelectric_generator& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Radioisotope thermoelectric generator&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&虽然它比燃料电池、锂离子电池、普通发电机和太阳能电池在无人维护或者太阳光照不足的条件下更有优势,但是因为其燃料源的放射性衰变,使得放射性同位素热电机的发电功率持续的下降,以每年4.2Watt的速度减少,所以每隔一段时间,旅行者1号就会关闭一项功能以保存剩下的仪器运转正常,比如在2010年它就停止了紫外线分光计的观测,而到&b&2025年&/b&以后,就不再会有足够的电力能源保障其余的仪器正常运作了。&br&如果我们想要在短时间抑或几代人的时间内完成星际旅行,那么我们就必须指望新科技或者就有技术的提升,下面我将根据youtube的这个视频:&a href=&///?target=https%3A///watch%3Fv%3DEzZGPCyrpSU& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&https://www.&/span&&span class=&visible&&/watch?&/span&&span class=&invisible&&v=EzZGPCyrpSU&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&为模板,为大家呈现五种可能的星际旅行方案:&br&伊·马镇楼&br&&img src=&/78e24e01ca411c88ed1a_b.jpg& data-rawheight=&664& data-rawwidth=&1046& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1046& data-original=&/78e24e01ca411c88ed1a_r.jpg&&&br&记得开wi-fi哦&br&&br&&strong&1.传统火箭燃料型(Traditional Rocket Fuel)&/strong&&br&人类史上最快的&b&载人航天器&/b&飞行记录的保持者是阿波罗10号,曾经达到39897km/h的速度,换算一下就是&b&11.08km/s&/b&,那么以这个速度奔向南门二(&b&Alpha Centauri,&/b&距离太阳系最近的恒星系),也要······&b&120000年&/b&!额······,究竟还想不想看《名侦探柯南》的结局了?&br&&img src=&/c2fe0dcf12b32cd3837826_b.jpg& data-rawheight=&960& data-rawwidth=&1536& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1536& data-original=&/c2fe0dcf12b32cd3837826_r.jpg&&图片组合自&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Alpha_Centauri& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Alpha Centauri&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&这还没完呢,星际旅行中,&strong&推进器燃料&/strong&才是最大的问题,因为动量守恒sucks!&br&而我们知道,最大速度与火箭排气速度、燃料质量和飞行器质量有关,换言之,就是依据齐奥尔科夫斯基火箭方程(&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Tsiolkovsky_rocket_equation& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Tsiolkovsky rocket equation&i class=&icon-external&&&/i&&/a&):&img src=&/aa699a34ec619cbf81e64cb_b.jpg& data-rawheight=&566& data-rawwidth=&1541& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1541& data-original=&/aa699a34ec619cbf81e64cb_r.jpg&&&br&排气速度(exhaust velocity)实际上跟引擎的性质有关,选择不同的引擎,不同的燃料,其排气速度可以从几千到几百万米每秒不等,这里有一个引擎列表网站,大家可以一览:&a href=&///?target=http%3A///public_html/rocket/enginelist.php%23vasimr& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Engine List - Atomic Rockets&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&长征五号起飞的质量大概是869吨。如果你想要在人类生命的有限时间内达到南门二,那么航行的速度至少要达到&strong&光速的10%&/strong&,把数据带入一算,你会发现,呵呵,所需要的燃料质量有这么大:&br&&img src=&/673f022db249b6b272bc8ad_b.jpg& data-rawheight=&590& data-rawwidth=&1039& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1039& data-original=&/673f022db249b6b272bc8ad_r.jpg&&比可观测宇宙(~10^53kg)还要大!显然是不可能的了。&br&所以这有一种解决方案,装载&b&数量较少、但能量密度很高&/b&的燃料来推进达到10%的光速:&br&&img src=&/a1968978bfd366d8d8a3a03d42ed9ea2_b.jpg& data-rawheight=&1376& data-rawwidth=&1508& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1508& data-original=&/a1968978bfd366d8d8a3a03d42ed9ea2_r.jpg&&没错,这就是第二种恒星际旅行方案:Fusion!&br&&br&&strong&2.核聚变动力型(Nuclear Fusion)&/strong&&br&为什么不试一试直接在飞行器尾部不断引爆核弹,然后依靠爆炸来推进呢?这个概念其实早就有了,美国的猎户座计划(&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Project_Orion_%28nuclear_propulsion%29& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Project Orion (nuclear propulsion)&i class=&icon-external&&&/i&&/a&)的核心宗旨就是利用核弹引爆推进:&br&&blockquote&This fabled technology converts the impulses of &strong&small nuclear detonations&/strong& into &strong&thrust&/strong&.&br&The small shaped-charge bombs each have a mass of 230 kg (including propellant) and a yield of a quarter kiloton (&strong&1 terajoule&/strong&). The fissile material is &strong&curium 245&/strong&, with a critical mass of 4 kg, surrounded by a beryllium reflector.
The soft X-rays, UV and plasma from the external detonation vaporize and compress the propellant to a gram per liter, highly opaque to the bomb energies at the temperatures attained (67000 K).&/blockquote&引自&a href=&///?target=http%3A///public_html/rocket/enginelist.php%23projectorion& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Engine List - Atomic Rockets&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&在上世纪50年代的后期,弗里曼·戴森和泰德·泰勒等人就这个项目煞费苦心,但是没办法,1963年的《部分禁止核试验条约》(&b&P&/b&artial &b&T&/b&est &b&B&/b&an &b&T&/b&reaty, &b&PTBT&/b&)直接中止了这个项目,合约中明确说明了不能在外层空间包括大气层、外太空进行一切核试验有关的活动。&br&&img src=&/76bc2b70f612992dca1f_b.jpg& data-rawwidth=&1600& data-rawheight=&1120& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1600& data-original=&/76bc2b70f612992dca1f_r.jpg&&图片来自&a href=&///?target=http%3A///images/search%3Fq%3DProject%2BOrion%26view%3Ddetailv2%26%26id%3DAAF6D2CE44%26selectedIndex%3D7%26ccid%3Dlm0l7bwN%26simid%3Dthid%3DOIP.M966d25edbc0da68adefe4f414dbfad35H0%26ajaxhist%3D0& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Project Orion&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&但是让我们假设,人类的生存条件危在旦夕,不得不使用这项技术了,并且现代的&strong&热核装置&/strong&已经足够先进。把星际战舰总质量的3/4都腾给&strong&300000颗当量1兆吨的氢弹&/strong&,并在1个月内逐次逐个地引爆这些核弹,以1g的加速度来加速至&strong&光速的10%&/strong&。&br&&img src=&/b48f86fe063f57ce7c40c2_b.jpg& data-rawheight=&508& data-rawwidth=&803& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&803& data-original=&/b48f86fe063f57ce7c40c2_r.jpg&&这样我们就可以在44年内到达到达南门二喽,假设我们不需要减速下来的话。实际上,高速航行的减速一直是很大的难题,一般需要使用一半的燃料进行减速,所以就意味着实际装载的燃料只能提供到5%的光速,不过那也没关系,还是可以在&strong&90年内&/strong&完成这个单程的旅途。也就是说,需要&strong&三代人&/strong&在星际战舰上的传承,并保证星际宝宝能安全的出生和成长。&br&&img src=&/ac0eaadcbec7dbddb6c0f5_b.jpg& data-rawheight=&208& data-rawwidth=&319& class=&content_image& width=&319&&图片来自&a href=&///?target=http%3A///images/search%3Fq%3Dspace%2Bbabies%26view%3Ddetailv2%26%26id%3DF29C0DCD5D3FAFECBE5B%26selectedIndex%3D3%26ccid%3DrA6kYge5%26simid%3Dthid%3DOIP.Mac0eaadcbec7dbddb6c0f5o2%26ajaxhist%3D0& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&space babies&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&对于核弹的建造,我们早已不再陌生,其他部件不管难度如何,都不会阻拦这项科技成为&strong&目前为止&/strong&,在&strong&短期内&/strong&最为&strong&可行&/strong&的方案。&br&在未来,当具有更加复杂的磁性限制以及防止等离子体不稳的控制方案提出后,&b&轻小型的核聚变反应堆&/b&就有可能发明出来,进一步提高比冲量、效率,减少燃料载量,比如·······&br&&br&&b&Option A——代达罗斯计划&/b&(Project Daedalus)&br&&p&代达罗斯计划是英国星际学会在年之间倡导的研究计划,考虑使用无人太空船对另一个恒星系统进行快速的探测。其技术就是运用核聚变火箭推进,并且只要50年,在一个人的有生之年内,就可以抵达另一颗恒星。巴纳德星(除南门二之外距离太阳系第四近的恒星,公元&b&11800年&/b&时,会距地球仅&b&3.85光年&/b&,那时它就会成了除太阳以外离地球最近的恒星)被选择为其中一个主要的目标。&/p&&p&&img src=&/34ae91fe87ec577a2cefa580c389cadd_b.jpg& data-rawheight=&414& data-rawwidth=&550& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&550& data-original=&/34ae91fe87ec577a2cefa580c389cadd_r.jpg&&图片来自&a href=&///?target=http%3A///images/search%3Fq%3DProject%2BDaedalus%26view%3Ddetailv2%26id%3D51EC7B189B5C2BBFA52DE37ECD18%26selectedindex%3D21%26ccid%3DNK6R%252Fofs%26simid%3Dthid%3DOIP.M34ae91fe87ec577a2cefa580c389caddo0%26mode%3Doverlay%26first%3D1& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Project Daedalus&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&/p&&blockquote&虽然是一个无人探测器,代达罗斯却重达5.4万吨,相当于半艘尼米兹级核动力航空母舰的质量,其中燃料的质量达5万吨,科学仪器质量只有区区的500吨。因为实在太大,所以这个探测器将在地球轨道上建造。代达罗斯探测器是个两级的飞行器,第一级工作2年,把它加速到&b&光速的7.1%&/b&。之后第二级工作1.8年,&b&把它加速到光速的12%&/b&,然后关闭发动机,在茫茫太空中巡航46年,最后到达目的地。因为在太空中要经受住极低温的考验,探测器外壳大量使用了铍,使飞行器在低温中仍然能保持结构强度。&/blockquote&&p&引自&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Project_Daedalus& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Project Daedalus&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&/p&&br&&br&&b&Option B——惯性约束聚变&/b&(Inertial confinement fusion,ICF)&br&因为我的专业不是高能物理方向,把话语权暂时转给wiki吧:&br&&blockquote&&b&惯性约束聚变&/b&是一种核聚变技术,这项技术利用激光的冲击波使得通常包含氘和氚的燃料球达到极高的温度和压力,来引发核聚变反应。&br&&img src=&/58db0d486b3d1e01d1eb2_b.jpg& data-rawheight=&170& data-rawwidth=&600& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&600& data-original=&/58db0d486b3d1e01d1eb2_r.jpg&&以激光进行惯性约束聚变的图解。蓝色箭头代表激光;橘色代表固态球状核燃料向外爆裂的力量;紫色代表因激光热能而产生向内的惯性作用力。&br&1. 激光光束,或是以激光产生的X光,快速加热燃料球表面,在周围形成等离子体。&br&2. 燃料核因为表面爆裂产生向内的反作用力,遭到挤压。&br&3. 当燃料核的密度比铅还大二十倍,温度到达 ?C,进入最后阶段。&br&4. 压缩后的燃料核,产生的热量快速向外放射,发散的能量是激光光束加在燃料球上的数倍。&/blockquote&引自&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Inertial_confinement_fusion& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Inertial confinement fusion&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&&b&Option C-&/b&&b&可变比冲磁等离子体火箭&/b&(Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket,简称VASIMR)&br&这种火箭其实是一种电磁推进器,利用无线电波电离并加热推进剂,同时加载一个磁场来加速产生的等离子产生推力:&br&&img src=&/e5b8c6b5b0ff31e6340e4_b.jpg& data-rawheight=&618& data-rawwidth=&800& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&800& data-original=&/e5b8c6b5b0ff31e6340e4_r.jpg&&图片来自&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Variable_Specific_Impulse_Magnetoplasma_Rocket& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&VASIMR最早是被定位于空间托运用途,一般用于轨道转移交通工具。使用VASIMR加速后托运力可以达到34公吨——从低地轨道到低月轨道而只需要8公吨的氩气推进剂,而普通的化学火箭则需要60公吨的液氧-液氢推进剂。&br&使用高速档的VASIMR,其排气速度可以达到惊人的&b&294000m/s&/b&。2004年,NASA Johnson Space Center的Advanced Space Propulsion Laboratory就写了一篇小科普,大家有兴趣可以去看看:&a href=&///?target=http%3A//web.mit.edu/mars/Conference_Archives/MarsWeek04_April/Speaker_Documents/VASIMREngine-TimGlover.pdf& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&http://&/span&&span class=&visible&&web.mit.edu/mars/Confer&/span&&span class=&invisible&&ence_Archives/MarsWeek04_April/Speaker_Documents/VASIMREngine-TimGlover.pdf&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&但是,聚变只能把不到1%的静质量转化成能量,如果我们能做到接近100%呢?&br&这就是我们要谈的另一种选择·······&br&&br&&strong&3.反物质引擎(Antimatter Drive)&/strong&&br&反物质和物质一旦相遇,就会相互吸引、碰撞而&strong&100%转化&/strong&为光并释放出的巨大的能量,这个过程叫做湮灭。如果把它们用作燃料,则能源效率极高无比。&br&&img src=&/43f5598746ffdf30512be9acd7166aaf_b.jpg& data-rawheight=&197& data-rawwidth=&400& class=&content_image& width=&400&&图片来自&a href=&///?target=http%3A///images/search%3Fq%3D%2Bantimatter%2Bannihilation%26view%3Ddetailv2%26%26id%3DA6FD18A%26selectedIndex%3D4%26ccid%3Dq%252bUk1Igk%26simid%3Dthid%3DOIP.Mabe524debcec26a3fc%26ajaxhist%3D0& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&antimatter annihilation&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&举个例子,10g的反物质引擎,可以让我们在1个月内到达火星&br&&img src=&/dceaaf2fd8e_b.jpg& data-rawheight=&650& data-rawwidth=&753& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&753& data-original=&/dceaaf2fd8e_r.jpg&&不过,最大的困难是收集、扑捉和保存反物质。我们都知道,反物质无法在自然界找到,要有的话也是稍纵即逝的短暂存在,比如放射衰变或者宇宙射线等影响。即便人们可以在实验室内制造出反物质,又或者在粒子加速器里合成,但也是非常缓慢而且造价及其昂贵,一次只能得到少量的反质子,到不了那种可以航行到恒星的千克级别。&br&假设我们能达到量产反质子的水平,比如达到现在产能的100万亿万亿倍,那么反物质火箭(更特定地说是π介子火箭)就有可能成为一种选择了:&br&&img src=&/10ae2f7f918af9fd15cce0_b.jpg& data-rawheight=&1024& data-rawwidth=&1280& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1280& data-original=&/10ae2f7f918af9fd15cce0_r.jpg&&图片来自&a href=&///?target=http%3A///images/search%3Fq%3Dantimatter%2Brocket%26view%3Ddetailv2%26%26id%3DDC61A99C7F0D29B6E24A65ADF543E6%26selectedIndex%3D0%26ccid%3DDZMnh8J0%26simid%3Dthid%3DOIP.M0de251fb1c187af%26ajaxhist%3D0& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&antimatter rocket&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&让质子和反质子进行湮灭,你会得到带电的以近光速移动π介子(charged pion)。再加载磁场后,这些π介子就可以提供推进力,它所能提供的能量密度是最优化的核聚变火箭的50倍之多。那么,降低燃料的装载量意味着星际战舰的最大速度只取决于夹带的反物质总量。&br&于是50%的光速就成为了可能,这样我们到南门二的旅途只要花费10时间。再进一步,逼近80%的光速也是有可能的,而这将会是非常棒的一种尝试,因为时间膨胀效应得到显著加强,以宇航员为参考系:&br&&img src=&/1fed29d0f60ee8e1086830_b.jpg& data-rawwidth=&859& data-rawheight=&334& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&859& data-original=&/1fed29d0f60ee8e1086830_r.jpg&&只需要&b&3年零三个月&/b&的时间。&br&&br&火箭和推进器的设想确实非常酷,但如果我们根本就不需要装带推进剂呢?如果我们能“帆航”至别的恒星呢?&br&下面就是基于这个理念的另一种星际旅行设想······&br&&br&&strong&4.光帆(Light Sail)&/strong&&br&光帆,顾名思义,跟普通帆船不同的是,它们依靠不是普通的风力而是由光组成的“光风”。&br&&strong&现今&/strong&大多数关于光帆的设计都是用在太阳系内巡游的探测器,比如来自行星协会的Bill Nye等人合力推动的“Light Sail Probe”项目,这个项目的目的就是利用太阳的光线进行推进而不用装带任何的化学燃料。因为太阳发出的光子本具有能量和动量,所以借助这些光子的反射,光帆可以得到推进加速,虽然反弹的动量较小,但却是可持续的。&br&我摘两段话出来,大家看看:&br&&blockquote&Instead of converting the Sun's energy to usable electricity like traditional solar-powered space vehicles, a fully functional LightSail will &strong&coast on the sun's rays&/strong&, moving its sail to and fro to make sure the solar radiation is constantly propelling it in the direction it wants to go. In other words, it surfs through space&strong& without burning fuel.&/strong&&/blockquote&引自&a href=&///?target=http%3A////lightsail-bill-nye-launch/%23tO_.CsF9gqqj& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Bill Nye's first LightSail probe to launch Wednesday&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&blockquote&&img src=&/6daa8b87b1c3e686df5976_b.jpg& data-rawheight=&611& data-rawwidth=&1157& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1157& data-original=&/6daa8b87b1c3e686df5976_r.jpg&&Solar sail spacecraft capture &strong&light momentum&/strong& with large, lightweight mirrored surfaces—sails. As light reflects off a sail, &strong&most of its momentum is transferred&/strong&, pushing on the sail. The resulting acceleration is small, &strong&but continuous&/strong&. Unlike chemical rockets that provide short bursts of thrust, solar sails thrust continuously and can reach higher speeds over time.&/blockquote&引自&a href=&///?target=http%3A//sail.planetary.org/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&LightSail | The Planetary Society&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&这是一张光帆1号于号在地球同步轨道上拍摄自己的“帆布”的一瞬间:&br&&img src=&/91ece84f2c0b477edfd3_b.jpg& data-rawheight=&1200& data-rawwidth=&1600& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1600& data-original=&/91ece84f2c0b477edfd3_r.jpg&&图片来自&a href=&///?target=http%3A//sail.planetary.org/& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&LightSail | The Planetary Society&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&但这样的尺寸只是典型的无人飞行器设计形态。&br&如果我们想要载人风帆呢?如果我们采用不同的材质和光源呢?&br&设想一种风帆的帆布上是由长和宽约一公里的蓝宝石(&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Sapphire& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Sapphire&i class=&icon-external&&&/i&&/a&)铺展的涂层覆盖,通过巨型的空间激光射线推进引航,而这种激光的爆波能量相当于100个核电站之多!&br&&img src=&/f6d25f16eaf6e665f7dbd_b.jpg& data-rawheight=&579& data-rawwidth=&1039& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1039& data-original=&/f6d25f16eaf6e665f7dbd_r.jpg&&选用蓝宝石(&strong&蓝宝石&/strong&是刚玉宝石中除红色的红宝石之外,其它颜色刚玉宝石的通称,主要成分是氧化铝——Al2O3),是因为其具有&b&高反射、热绝缘&/b&等绝佳的性能。&br&想象一下,建造在月亮之上大型He-3反应堆或者围绕太阳轨道的大型太阳能板激发出的光线:&br&&img src=&/cd9bda79f87f_b.jpg& data-rawheight=&578& data-rawwidth=&1039& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1039& data-original=&/cd9bda79f87f_r.jpg&&因为我们并没有装载任何的燃料,所以风帆的最大速度只取决于激光的能量、激光的瞄准程度以及帆布的大小。&br&射线的有效距离越长,所获得的速度也就越大,达到10%的光速或者稍微更大一些是有可能的。&br&当然了,在目的地减速又是一个很大的问题。有人提过用目标恒星的stellar wind(恒星风)来减速,不过也是难度很大。尽管如此,在不断扩大光帆尺寸之后的载人,以及能超过10%的光速的可能确实令人无限向往。&br&&br&&br&最后一种,可能最酷炫、也许最作死、但却最碉堡的是······&br&&br&&br&&b&5.黑洞引擎(Blackhole Drive)&/b&&br&或者按照科幻小说——&b&Schwarzschild Kugelblitz&/b&(史瓦西球形闪电)&br&&img src=&/a1ba3ee91d1_b.jpg& data-rawheight=&685& data-rawwidth=&1024& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1024& data-original=&/a1ba3ee91d1_r.jpg&&图片来自&a href=&///?target=http%3A///24306-interstellar-flight-black-hole-power.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Kugelblitz! Powering a Starship With a Black Hole&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&&br&&a href=&///?target=http%3A///24306-interstellar-flight-black-hole-power.html& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Kugelblitz! Powering a Starship With a Black Hole&i class=&icon-external&&&/i&&/a&这篇文章花了一大段讲这种科幻技术,太长了。&br&我为大家摘一段维基上的介绍:&br&&blockquote&In theoretical physics, a &b&kugelblitz&/b& (German: &ball lightning&) is a concentration of &b&light so intense&/b& that it forms an event horizon and becomes self-trapped: according to general relativity, if &b&enough radiation&/b& is aimed into &b&a region&/b&, the concentration of energy can &b&warp spacetime&/b& enough for the region to become &b&a black hole&/b& (although this would be a black hole whose original &b&mass-energy&/b& had been &b&in the form of radiant energy&/b& rather than matter). In simpler terms, &b&a kugelblitz is a black hole formed from energy as opposed to mass&/b&.&/blockquote&引自&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Kugelblitz_%2528astrophysics%2529& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Kugelblitz (astrophysics)&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&简单来说呢,就是利用人造的黑洞来为引擎提供动力。这种黑洞不是产生于&strong&质量&/strong&,而是来自于&strong&光&/strong&。&br&根据爱因斯坦的广义相对论,足够高能量密度的激光束汇聚于足够小的一个区域,可以扭曲这个区域的时空构造产生一个奇点——Kugelblitz(在德语中由球形闪电的意思),这是一个单纯由能量激发而成的黑洞。一个正好尺寸的黑洞可以提供巨量的霍金辐射,如果尺寸越小,辐射越快,寿命也越短,尺寸太大,辐射则过慢,同时也很难帮助星际战舰提速更不方便夹带。&br&&img src=&/a5b6c09ceec0e9b86d21_b.jpg& data-rawheight=&579& data-rawwidth=&1039& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1039& data-original=&/a5b6c09ceec0e9b86d21_r.jpg&&&br&根据视频里的计算&br&一个质量&img src=&///equation?tex=6%5Ctimes+10%5E%7B8%7D+kg& alt=&6\times 10^{8} kg& eeimg=&1&&的黑洞(相当于两座帝国大厦的重量),其尺寸只相当于一个质子,而这样一个黑洞可以达到&img src=&///equation?tex=1.6%5Ctimes+10%5E%7B17%7D+W& alt=&1.6\times 10^{17} W& eeimg=&1&&的辐射功率!相当于全球总能量消耗的10000倍!&br&&img src=&/c27f683ddc_b.jpg& data-rawheight=&579& data-rawwidth=&1039& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1039& data-original=&/c27f683ddc_r.jpg&&这个黑洞会在三年半辐射殆尽,假设我们能提取大部分的辐射,这样的功率能在20天内帮助星际战舰提速至10%的光速,在三年半的时间内也许能加速至70%的光速。毫无疑问的是,这个技术将会比其他任何一项科技都要快,都要酷。但唯一的缺陷就是,制造出黑洞的激光功率需要比黑洞的功率还要大,因此对比其余技术,这也是离我们最远的最远的科技。&br&&br&中场休息一下&br&&img src=&/c659deb697caec7095961_b.jpg& data-rawheight=&1131& data-rawwidth=&1600& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1600& data-original=&/c659deb697caec7095961_r.jpg&&我们来算算实际情况,根据大型强子对撞机(&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Large_Hadron_Collider& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Large Hadron Collider&i class=&icon-external&&&/i&&/a&)的数据,目前为止&strong&最强力&/strong&的质子质子对碰实验能释放出&strong&~13TeV&/strong&的能量,如果我们把这些撞击的能量转化为黑洞,那么根据质能方程:&br&&img src=&/adb4d7c191cfa0f820d8b2_b.jpg& data-rawheight=&48& data-rawwidth=&163& class=&content_image& width=&163&&我们可以大致算出这个黑洞的质量为&img src=&///equation?tex=2.3%5Ctimes+10%5E%7B-20%7D+g& alt=&2.3\times 10^{-20} g& eeimg=&1&&&br&根据公式:&img src=&/6af8fb53_b.jpg& data-rawheight=&86& data-rawwidth=&176& class=&content_image& width=&176&&可以大致算出这个黑洞的史瓦西半径为&img src=&///equation?tex=3.4%5Ctimes+10%5E%7B-50%7Dm+& alt=&3.4\times 10^{-50}m & eeimg=&1&&,小到没有普朗克长度&br&如果你相信霍金辐射(&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Hawking_radiation& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Hawking radiation&i class=&icon-external&&&/i&&/a&)的话,会有:&br&&img src=&/9feffae6da7cd56c155eeeb380a9c004_b.jpg& data-rawheight=&46& data-rawwidth=&142& class=&content_image& width=&142&&你会发现,这个集合我们目前为止最强力的对撞实验所释放的能量所可能制造的黑洞,其存在时间只有,呵呵呵,&img src=&///equation?tex=1%5Ctimes+10%5E%7B-84%7Ds+& alt=&1\times 10^{-84}s & eeimg=&1&&&br&什么概念呢?宇宙大爆炸理论中的暴涨时期(&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Inflation_%28cosmology%29& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Inflation (cosmology)&i class=&icon-external&&&/i&&/a&),大家知道吧&img src=&/bc69a0435ffc65d922a981a43160a07d_b.jpg& data-rawheight=&579& data-rawwidth=&1039& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1039& data-original=&/bc69a0435ffc65d922a981a43160a07d_r.jpg&&截图来自&a href=&///?target=https%3A///watch%3Fv%3DZL4yYHdDSWs& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&https://www.&/span&&span class=&visible&&/watch?&/span&&span class=&invisible&&v=ZL4yYHdDSWs&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&其持续时间只有&img src=&///equation?tex=10%5E%7B-35%7Ds+& alt=&10^{-35}s & eeimg=&1&&!比暴涨还要短的多的多的多&br&&br&辣么,不说别的,如果我们能弄到史瓦西半径接近普朗克长度的黑洞呢?&br&普朗克长度=&img src=&///equation?tex=1.Cleft%28+97%5Cright%29%5Ctimes+10%5E%7B-35%7Dm++& alt=&1.616199\left( 97\right)\times 10^{-35}m
& eeimg=&1&&&br&那么我们可以算出这个黑洞的质量M大约为:&br&&img src=&/2711ebaa5ba_b.jpg& data-rawheight=&92& data-rawwidth=&573& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&573& data-original=&/2711ebaa5ba_r.jpg&&如此,根据霍金辐射,这个黑洞的寿命呼之欲出:&br&&img src=&/fc0e36f16313bbafd11102_b.jpg& data-rawheight=&95& data-rawwidth=&577& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&577& data-original=&/fc0e36f16313bbafd11102_r.jpg&&已经接近暴涨时间了&br&&br&豁出去了,再把数量级增大15个点,如果能弄到&img src=&///equation?tex=10%5E%7B-20%7Dm+& alt=&10^{-20}m & eeimg=&1&&级别的史瓦西黑洞嗫?&br&我们来看看这个黑洞的质量M:&img src=&/1dcbd42e133e10caa2e17f0dd7bfb866_b.jpg& data-rawheight=&91& data-rawwidth=&435& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&435& data-original=&/1dcbd42e133e10caa2e17f0dd7bfb866_r.jpg&&&br&打开霍金辐射,出招后得到:&br&&img src=&/c0e1bbc0c87ca03a2c92_b.jpg& data-rawheight=&95& data-rawwidth=&428& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&428& data-original=&/c0e1bbc0c87ca03a2c92_r.jpg&&&br&寿命可以有7个小时左右&br&下面我们来算算这个黑洞在一开始时的温度:&br&&img src=&/a80fdefc47eee54acfe0_b.jpg& data-rawheight=&101& data-rawwidth=&489& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&489& data-original=&/a80fdefc47eee54acfe0_r.jpg&&这是一个&b&非常高的温度,非常非常烫&/b&!而如果把这温度变换成能量的话就是&b&1.6TeV&/b&!这也就意味着霍金辐射出的粒子&b&不仅仅只有光子了&/b&:&br&&img src=&/28df520b61f4f6a29cca9a_b.jpg& data-rawheight=&400& data-rawwidth=&675& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&675& data-original=&/28df520b61f4f6a29cca9a_r.jpg&&图片来自&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_spectrum%23/media/File%3AEM_Spectrum_Properties_edit.svg& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Electromagnetic spectrum&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&除了&b&高能伽马射线&/b&外,还能辐射出&b&正电子-负电子对&/b&(positron-electron pairs)和&b&质子-反质子对&/b&(proton-antiproton pairs)。&br&那么黑洞辐射出的功率能有多少呢?大家看看:&br&&img src=&/e6d114f24bea41e5dfee01_b.jpg& data-rawheight=&93& data-rawwidth=&677& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&677& data-original=&/e6d114f24bea41e5dfee01_r.jpg&&&br&这个功率水平大约是全世界2010年平均电力消耗的&img src=&///equation?tex=3.72%5Ctimes+10%5E%7B6%7D+& alt=&3.72\times 10^{6} & eeimg=&1&&倍!&br&&br&那么我们离目前可能出现的最小黑洞还有多长的道路要走呢?&br&首先,定义一下这个所谓的&b&“最小黑洞”&/b&:当你把一个普朗克质量限制在一个普朗克体积所获得的黑洞。&br&然后,我们看一下LHC的13TeV这个数据。需要&strong&多少个质子&/strong&的撞击来完成这个能量的需求呢?&br&&img src=&/5e1e2a5e76a7e4ecb878edcbf78389fa_b.jpg& data-rawheight=&92& data-rawwidth=&382& class=&content_image& width=&382&&LHC现在有2808束质子流,每束有&img src=&///equation?tex=1.15%5Ctimes+10%5E%7B11%7D+& alt=&1.15\times 10^{11} & eeimg=&1&&个质子,一共就是&img src=&///equation?tex=3.2%5Ctimes+10%5E%7B14%7D+& alt=&3.2\times 10^{14} & eeimg=&1&&只质子,而这些仅仅是一个普朗克质量黑洞所需能量的&b&34%&/b&,意味着至少需要&b&三台大型强子对撞机&/b&同时工作同时释放所有的质子流才能够达到最小黑洞的能量需求,然后我们还得把这些能量压缩到一个普朗克体积(&img src=&///equation?tex=4%5Ctimes+10%5E%7B-105%7D+m%5E%7B-3%7D++& alt=&4\times 10^{-105} m^{-3}
& eeimg=&1&&)中去来完成这个最小黑洞,完全不可能!更别提这个黑洞几乎在瞬间就蒸发光的事实了。&br&&br&小结:&br&上面讲了5种未来的星际旅行方式,大家在看过我的答案后,&strong&觉得哪种是最快的航行方式呢?哪种又是最为实际最为可能的呢?&/strong&&br&&br&老实说,如果我们必须要在极短的时间内移民或者殖民成为跨星种族,那么我选择核聚变动力型飞船,比如猎户座计划的设计。我们至少拥有核弹技术,要做的只是增加现有基础的200倍核储备,当然这个绝对违反《部分禁止核试验条约》。&br&即便&strong&最新的核聚变技术&/strong&可能离我们至少50年之远,但&b&聚变型引擎相比其他技术要更加的可持续&/b&。假设我们现在就尝试这个计划发射飞船的话,人类会在&b&22世纪的后半叶&/b&登陆南门二。&br&反物质引擎和球形闪电黑洞推进器,它们还在遥远的未来。如果&b&曲速引擎&/b&失败的话,它们会成为最有可能的替代品——让人们以相对最为接近光速、最纯粹的时间膨胀和尺缩效应的体验在银河系遨游。&br&如果我们没有人类火种的重任在肩,那么&b&光帆技术&/b&值得一试。我们可以远洋第一艘光帆运载型&b&无人探测器&/b&至南门二。从发射之日起不减速,需要45年的时间,再花个4.5年来接受信息。当然,载人光帆离得还很远,但是完全可行。&br&所以,人类的第一次星际旅行可能就会在光帆和聚变引擎之间的胜者上出现,但不管是哪一种,都会如史诗一般,众人传唱。&br&你最认可哪种呢?&br&&br&~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~&br&不知道大家注意到没有,上面突然提到了&strong&曲速引擎&/strong&,喜欢科幻的亲们应该不会陌生,这里专门劈出一段聊聊:&br&说曲速引擎就不得不说一下米格尔·阿库别瑞先生,这位墨西哥物理学家率先提出了阿库别瑞度规(&a href=&///?target=https%3A//en.wikipedia.org/wiki/Alcubierre_drive& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Alcubierre drive&i class=&icon-external&&&/i&&/a&)&br&&img src=&/cb67cc91edd6ff_b.jpg& data-rawheight=&372& data-rawwidth=&500& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&500& data-original=&/cb67cc91edd6ff_r.jpg&&图片来自&a href=&///?target=http%3A///images/search%3Fq%3DMiguel%2BAlcubierre%2BWarp%2BDrive%26view%3Ddetailv2%26id%3D6ABE29274AD2CADAFDD2E61AB96577%26selectedindex%3D46%26ccid%3Dy2fMke1F%26simid%3Dthid%3DOIP.Mcb67cc91edd6f%26mode%3Doverlay%26first%3D1& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Miguel Alcubierre Warp Drive&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&阿库别瑞同时也是一位科幻迷,非常喜欢电影或文学中超光速的概念(&b&Faster Than Light,简称FTL&/b&),受到星际迷航(Star Trek)系列作品的启发,他决定进行一番探索,并吸纳了金·罗登贝瑞的“Warp”概念,于是给他的阿库别瑞度规起名“Warp Drive”,直译或来就是“曲速引擎”&br&啥也不说了,直接上人家的大作吧:&br&&img src=&/e01ca56ae5fd731d084d_b.jpg& data-rawheight=&748& data-rawwidth=&841& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&841& data-original=&/e01ca56ae5fd731d084d_r.jpg&&&br&截图来自&a href=&///?target=https%3A//arxiv.org/pdf/gr-qc/.pdf& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&https://&/span&&span class=&visible&&arxiv.org/pdf/gr-qc/000&/span&&span class=&invisible&&9013v1.pdf&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&1994年的时候,阿库别瑞发表了这篇名为《The warp drive: hyper-fast travel within general relativity》的文章,就像在上面的截图中的摘要部分看到的,这是一个建立在广义相对论框架范围内的度规。&br&换句话说,阿库别瑞先生用爱因斯坦理论的数学语言构建了一个曲速场。&br&而其中一个爱因斯坦广义相对论方程的解,允许了FTL的存在。&br&首先,需要说的是这个解并不违反我们认知的物理法则,并不违反宇宙速度极限的原理。我们知道,光速涉及到&b&物质(things)&/b&,具体一点&strong&就是质量(mass)、能量(energy)和信息(information)&/strong&:&br&&img src=&/78ecf3868bdd_b.jpg& data-rawheight=&579& data-rawwidth=&1040& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1040& data-original=&/78ecf3868bdd_r.jpg&&图片来自&a href=&///?target=https%3A///watch%3Fv%3D94ed4v_T6YM& class=& external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&&span class=&invisible&&https://www.&/span&&span class=&visible&&/watch?&/span&&span class=&invisible&&v=94ed4v_T6YM&/span&&span class=&ellipsis&&&/span&&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&广义相对论并没有限制时空中&strong&两个独立点之间的相对速度&/strong&,最明显的例子就是我在之前的答案中&a href=&/question//answer/& class=&internal&&为什么宇宙的年龄是 130 亿年,而我们却能看到 470 亿光年远的东西? - 土豆泥的回答&/a&讲到的,根据哈勃常数,距离我们460亿光年之远的可观测宇宙的边界上的点正在以&img src=&///equation?tex=9.57%5Ctimes+10%5E%7B8%7D+m%2Fs+& alt=&9.57\times 10^{8} m/s & eeimg=&1&&远离地球上的观察者(观察者的参考系),即便二者在自己局部的参考系内都是静止的,但是这个“速度”也已经妥妥的超了光速:&br&&img src=&/54d267f054f7de06e671_b.jpg& data-rawheight=&336& data-rawwidth=&600& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&600& data-original=&/54d267f054f7de06e671_r.jpg&&另外,在一个黑洞的视界(event horizon)以内,时空像瀑布一下&b&由视界超光速倾泻&/b&而下直至&b&中央奇点&/b&,顺带着一切光、物质和猴子等等:&img src=&/fe78cc2c47b139ff69c36e067ae91283_b.jpg& data-rawheight=&933& data-rawwidth=&1740& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1740& data-original=&/fe78cc2c47b139ff69c36e067ae91283_r.jpg&&忽略上图的比例尺。&br&本质上,质量&能量告诉我们时空如何扭曲,但是只要你足够丧心病狂,你可以自己塑造一个不涵盖真实的质量&能量分布的广义相对论场方程的解,这就是阿库别瑞所做的。&br&&br&大家看这一段:&br&&img src=&/aeda2bd9e70ad472c990_b.jpg& data-rawwidth=&790& data-rawheight=&482& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&790& data-original=&/aeda2bd9e70ad472c990_r.jpg&&&br&利用广义相对论的&b&(3+1)&/b&模式,时空可以用常数坐标t来表示为类空超曲面的叶片状结构,所以阿库别瑞度规的广义形式为:&br&&img src=&/f588928fee67fe097334ca_b.jpg& data-rawwidth=&1087& data-rawheight=&65& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1087& data-original=&/f588928fee67fe097334ca_r.jpg&&上式中,&img src=&///equation?tex=%5Calpha+& alt=&\alpha & eeimg=&1&&是递减函数,代表的是相邻超曲面之间的固有时间间隔;&img src=&///equation?tex=%5Cbeta+& alt=&\beta & eeimg=&1&&是位移矢量,将不同超曲面空间坐标系统联系起来;&img src=&///equation?tex=%5Cgamma_%7Bij%7D+& alt=&\gamma_{ij} & eeimg=&1&&是每个超曲面上都具有的正定度规。&br&然后他定义了以下两个函数:&br&&img src=&/ea62c06b1d440d0c9fa67_b.jpg& data-rawwidth=&598& data-rawheight=&88& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&598& data-original=&/ea62c06b1d440d0c9fa67_r.jpg&&特别的,给出另一个函数f:&br&&img src=&/fec3208605fce_b.jpg& data-rawwidth=&470& data-rawheight=&88& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&470& data-original=&/fec3208605fce_r.jpg&&其中,R和&img src=&///equation?tex=%5Csigma+& alt=&\sigma & eeimg=&1&&分别为大于零的任意参数&br&然后他给出了这种特殊形式的结构:&br&&img src=&/c9fc74fe318c373e454ab14229eda4be_b.jpg& data-rawwidth=&1059& data-rawheight=&473& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&1059& data-original=&/c9fc74fe318c373e454ab14229eda4be_r.jpg&&&br&本质上,这是一种描述平直、优美的时空被一张由极度扭曲的曲线构成的泡泡包裹起来的度量张量,像这样:&br&&img src=&/7a9b4f48bd6cdcf0ee3915_b.jpg& data-rawheight=&504& data-rawwidth=&908& class=&origin_image zh-lightbox-thumb& width=&908& data-original=&/7a9b4f48bd6cdcf0ee3915_r.jpg&&图片来自&a href=&///?target=http%3A///images/search%3Fq%3DMiguel%2BAlcubierre%2BWarp%2BDrive%26view%3Ddetailv2%26%26id%3D5DB767EAD5F3F1D35EE%26selectedIndex%3D6%26ccid%3DeptPSL1s%26simid%3Dthid%3DOIP.M7a9b4f48bd6cdcf0eeajaxhist%3D0& class=& wrap external& target=&_blank& rel=&nofollow noreferrer&&Miguel Alcubierre Warp Drive&i class=&icon-external&&&/i&&/a&&br&这种曲速泡泡使得飞船(2)后方的时空(1)扩张,前方的时空(3)收缩,结果就是,飞船不断地被时空反复推拉,以一种只

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