一萬年太久，只爭朝夕

霍金最近心血來潮，就地外文明、外星人等話題發(fā)表了意見，引發(fā)了媒體對此類話題的很大興趣。話題之一就是關(guān)于人類進行星際航行的可能性。

與地外文明話題聯(lián)系在一起的“星際航行”，當(dāng)然不包括在我們自己太陽系中進行的行星際航行——這種航行人類已經(jīng)能夠進行，盡管目前還只能在離地球不太遠(yuǎn)的地方(比如火星)稍轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)。由于到目前為止從未發(fā)現(xiàn)我們太陽系之內(nèi)有別的文明，所以與地外文明聯(lián)系在一起的“星際航行”總是指在恒星之間的航行。

要討論這樣的星際航行，我們可以先從非常簡單的算術(shù)開始思考。

通常人們都愿意從離太陽系最近的一顆恒星——半人馬座的比鄰星開始思考，比鄰星距離我們太陽系4，3光年。目前人類實際能夠達(dá)到的最高星際航行速度是多少呢?

從地球上飛出太陽系所需要的“第三宇宙速度”，人類已經(jīng)能夠?qū)嶋H達(dá)到，因為我們相信已經(jīng)有航天器能夠飛出太陽系的萬分之一都不到。當(dāng)然，按照常理，在此基礎(chǔ)上再努力一下，增加1倍左右，達(dá)到30千米/秒，應(yīng)該說還是不太離譜的。

如果我們以30千米，秒的速度飛向比鄰星，至少需要43 000年。

如果我們能夠達(dá)到3000千米/秒，飛到比鄰星至少需要430年。但這個速度對人類目前的科技能力來說已經(jīng)是遙不可及了。

但對我們來說，430年和43 000年是一樣的。比如，這都大大超出了人類的正常壽命，也大大超出了機器的工作壽命。

我個人覺得還有一個更大的問題，那就是，任何在地球上的人們有生之年看不到結(jié)果的實驗、考察、探險等活動，雖然在理論上可以進行，但實際上人們總會意識到它對自己已經(jīng)毫無意義，所以很難設(shè)想這樣的活動會得到實施。

也許正是考慮到了這一點，英國皇家宇航學(xué)會在20世紀(jì)70年代進行的星際航行模擬研究“代達(dá)羅斯”工程，設(shè)想的飛行速度是30 000千米/秒，在此后許多關(guān)于星際航行的假想中被視為一個重要“門檻”。之所以考慮采用這個“門檻”，也許和上面提到的心理有關(guān)——如果花43年飛到比鄰星，再等4.3年讓無線電報告?zhèn)骰氐厍?，這樣在我們有生之年還可以得到探險結(jié)果。上窮碧落下黃泉。兩處茫茫皆不見

星際航行是一個美麗的夢想，它既可以在當(dāng)代科學(xué)主義綱領(lǐng)下不顧一切地被追求，也可以從古代純粹的人文情懷中得到共鳴——《長恨歌》中那個道士還“排空御氣奔如電，升天人地求之遍”呢。所以，盡管人類目前實際能夠達(dá)到的航行速度只有光速的萬分之一量級，但這并不妨礙科學(xué)家對星際航行展開豐富、系統(tǒng)而大膽的想象。

這種想象已經(jīng)提出了多種方案，大體可以分為二條路徑。

一條路徑是接受目前只能“慢速航行”的現(xiàn)實，考慮千百萬年的長期航行。這樣的航行必將面臨一系列難以克服的困難。首先是燃料從何處提供?飛船出發(fā)時不可能攜帶43 000年的燃料，目前也沒有任何在中途添加燃料的能力。其次是機器設(shè)備的工作壽命，迄今為止還沒有一架航天器持續(xù)工作過50年，43 000年誰敢指望?

這還只是考慮無人航天器，如果載人，則宇航員要“冬眠”，那飛船上的支持系統(tǒng)能工作千萬年而不出差錯嗎?如果在飛船上傳宗接代，那這飛船就要被建設(shè)成一個小型的地球，這就更沒譜了，況且還有近親繁殖問題。

另一條路徑當(dāng)然是從加快航行速度上著手，只要速度足夠快，就可以消解上一條路徑中的大部分困難。這時“代達(dá)羅斯”工程中的1/10光速“門檻”就經(jīng)常會被用到。已設(shè)想的至少有如下幾種重要方案:

核聚變發(fā)動機。這正是“代達(dá)羅斯”工程本身所設(shè)想的方案，它用的是氫的同位素氘和氦3聚變，但是方案所需的數(shù)千噸氦3，則只能到木星上去提取。所以這只是史詩般的假想，用來拍科幻電影可以，目前人類根本沒有這樣的能力和財力。

反物質(zhì)發(fā)動機。欲將物質(zhì)轉(zhuǎn)換成為能量，目前所知最有效者，莫過于物質(zhì)與反物質(zhì)的相遇湮滅，能夠釋放出巨大能量。如果想把1噸重的設(shè)備，在50年內(nèi)送到比鄰星，初步的計算表明，需要1.2千克反物質(zhì)。但是目前人類的技術(shù)能力，在這方面還差得太遠(yuǎn)。在丹·布朗的小說《天使與魔鬼》中，他只敢想象1克的反物質(zhì)。而事實上，以人類現(xiàn)有的科技能力，哪怕只生產(chǎn)1毫克反物質(zhì)，就需要耗盡全世界的能源。

光帆飛船。它很容易在公眾心目中喚起詩意的聯(lián)想。但是真要實施的話，技術(shù)上的困難是駭人聽聞的。飛船的光帆將大到數(shù)十平方千米，厚度則只有16納米。這樣的帆怎樣張開?更別說還要操縱它了。還需要在土星和天王星之間的某個位置建造巨大的太陽能—激光轉(zhuǎn)換器，設(shè)想該轉(zhuǎn)換器直徑達(dá)1000米，據(jù)說射出的激光束可以遠(yuǎn)至40光年也不發(fā)散。不過，這個宏偉的方案真要實施的話，它的能量消耗將是現(xiàn)今整個地球生產(chǎn)能力的幾萬倍。

何以解憂，唯有蟲洞?

上面這些史詩般的狂想方案中，基本上都沒有考慮人。人類向外太空的探險行動，最先派出無人飛船當(dāng)然可以，但最終總要派人去才行。而一旦考慮了人的因素，立刻出現(xiàn)二方面的困難。

首先是生理上的問題。在“代達(dá)羅斯”工程類型的方案中，要求飛船的巡航速度達(dá)到光速的1/10，即每秒30 000千米，這必然有一個現(xiàn)今難以想象的加速過程，人體瞬間能夠承受多大的加速度?對某種加速度又能夠持續(xù)承受多長時間?在民航客機起飛和降落時，一點點加速度就會使某些乘客不適甚至發(fā)病。宇宙飛船如果急劇加速，說不定剛起飛不久宇航員就七竅流血而死了。

其次是心理上的問題。如果以光速的1/10飛往比鄰星，這對宇航員來說意味著什么?43年如一日在船艙里。到了比鄰星后，即使能夠順利返回地球，那至少也得86年以后了——這其實就是終身監(jiān)禁啊!世間有幾人能夠承受?

人類星際航行的真正出路，恐怕只能是目前誰也沒見過的蟲洞了。