七夕行為大賞:北鼻,和我去朋友圈撒一把宇宙的狗糧_風聞
观察者网用户_244575-2020-08-24 09:26
作者:王茸
校對:楊伯順 王婧彧 張硯斌 張宇辰
審閲:牧夫天文校對組
後台:庫特莉亞芙卡 李子琦
一年一度的七夕虐狗大會就要開始了!除了食用傳統美食餃子外(西方諺語有云:“情人餃子包三樣,耶穌給你找對象”,別問我出處,我只負責吃),要不要和另一半來一場説走就走的星際旅行呢?嗯,比如去冥王星和小心心合個影,撒一把宇宙的狗糧?

“親愛的,這裏太冷了,憋口氣拍完照趕緊閃……”
“北鼻,氧氣瓶…….我……氧氣……瓶……”
(Credit:背景圖by新視野號,狗糧簡筆畫by茸)
穿越了蟲洞,摺疊了空間,超光速飛行,陪着另一半在飛船上生老病死……地球上的物理學家會一本正經罵你胡説八道,醒醒吧,不要做白日夢了。
雖然關上了胡思亂想的那扇門,但某扇窗也被推開了一點點:近光速飛行!不過,僅僅接近光速就要耗費大量的能源,更別説其他的挑戰了。
愛神的詛咒
愛神已經通過狹義相對論告訴人類,咱們是不可能達到或者超過光速去旅行的。星際旅行的理性實現途徑,目前基本包括兩種:長途旅行(比如乘坐代際飛船,你們可以在飛船上快樂地子子孫孫無窮匱),或者找到一種推進的方式來接近光速,到達相對論速度(relativistic speed)。

掌管天界的傲嬌:就是喜歡你們看不慣我又幹不掉我的樣子。
(Credit: universetoday.com)
七夕劇場版:三國之NASA腦洞
假如技術突飛猛進,我們已經能夠達到90%的光速開始飛行了,狀況又會怎麼樣?NASA最近製作了一段可愛且老少咸宜的近光速飛行指南,為了更配合七夕,我特意召喚了小喬、周瑜以及毛頭小子孔明,一起加戲,演演演!
(Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center)
小喬:“夫君,管家説你最近想出一法,小喬號速度可至光速十分之九,帶我去轉轉可好?”
周瑜:“喬妹,待我拿出太空總圖仔細觀瞧一番。”
小喬:“此去路途遙遠,頗為顛簸,若近光速飛行,船只怕是要置於盾下才能護其周全……”
周瑜:“喬妹莫怕,時空變換,乃天地運行之理。若能平安歸來,你我將體會東吳時間流逝更多。”
小喬:“若去向那太陽系之疆界,所需多時?”
周瑜:“船內計時需九月有餘,東吳計時需一年半。”
小喬:“若是那鄰家仙女星系?”
周瑜:“此生雖不可至,一百萬年則足矣。”
小喬:“若是算上膨脹……”
周瑜:“聽聞對岸諸葛小兒初出茅廬,喬妹與我七夕同去探訪,聊聊這宇宙膨脹與光之飛行吧。”
才子佳人,宇宙洪荒,光速不可計,情意日月長。
行前準備與突破攝星計劃
演繹完畢,我們來談談正事。先不説飛船怎樣能達到90%的光速,還有一堆問題等着我們在航行前理清楚。面對時間膨脹(歸來發現自己依然是少年但朋友們都已作古)、如何在宇宙空間裏庇護飛船(盾牌模式)、多久才能到達哪怕最近的目的地(比如最近的恆星比鄰星)這些尷尬的問題,沒弄明白可是無法説走就走的。
首先要解決怎麼去的問題。另外一個天界大神霍金在2016年聯合了理工男土豪尤里·米爾納 (Yuri Milner) 啓動了突破攝星計劃(Breakthrough Starshot),後來據稱臉書掌門人也加入了董事會。雖然霍神一年半以後就撒手離去,但這場彙集了金錢、意識流、新科技以及不同國家科技人(英、俄、美)的計劃,仍然以其野心勃勃的光驅動納米飛行器計劃,成為現在近光速飛行的理論先驅。

目標:南門二(半人馬座α星)速度:光速20% 理論航行時間:20年
Credit: breakthroughinitiatives.org
儘管這個計劃引起了不少科學家的質疑,但搞科學的人仍然多是從可操作性的層面來評估這場“革命”。如何對這些小飛行器進行防護、怎樣去通訊、如何安裝科研用的相機和儀器,怎麼打開這些光帆,哪怕一切順利,到達目的地後如何減速停下等等,都是科學家們關心的問題。
星際旅行套餐 讓你歡喜讓我憂
Bla Bla Bla説了這麼多,就讓科學家去頭禿那些技術,我作為一個消費者就不能單純旅行一次嗎?能啊,但如果不想像萬户爺爺那樣自行發射,還是要研究一下乙方旅行社提供的旅行方案。
“各位遊客,大家好,歡迎來到牧夫星際旅行社,請精心挑選我們為大家準備的七夕之旅套餐。”
(温馨提醒:千萬不要看最後一欄的風險提示,一般在海報上字小的都是真話)

旅行套餐儘管讓科學家去考慮飛船和技術的問題,當你們準備好了大筆銀子,手牽手來到星際旅行社,面對展示出的各種方案,要先做個懂科學的人才能不掉到坑裏去,並且要儘量能活着回來。

曲率引擎航行想象圖。
Credit: NASA
不過這麼多方法看下來,星際旅行確實是白頭偕老的有效方法。最後丟一個問題給大家,七夕去哪?
參考文獻:
Trends, Curr & Eng, Biomedical & Biosci, & Braddock, Martin. (2018). Concepts for Deep Space Travel: From Warp Drives and Hibernation to World Ships and Cryogenics. Current Trends in Biomedical Engineering & Biosciences. 12. 10.19080/CTBEB.2018.12.555847.
https://www.universetoday.com/147513/nasas-new-video-shows-you-what-its-like-traveling-close-to-the-speed-of-light/
https://breakthroughinitiatives.org/initiative/3
『天文時刻』 牧夫出品
微信公眾號:astronomycn

彭羅斯三角