地外文明探索

宇宙飞船在宇宙中飞行的原理(实现宇宙飞船以光速飞行)(1)

与超光速研究大约是同时(约在1960年)开始的,这是非常有趣的事。可以说,科学界关于地外文明探索的研究给人们以深刻的启示。目前,人类已在太阳系内广泛寻找初等生命存在的迹象,

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涉及月球、火星、木卫二、土卫二、土卫六等。一般认为,智慧生命应当是在太阳系外。那么,在几十年的探索中为什么宇宙一直沉默不语?为什么人类迄今为止一直没有发现外星智能存在和活动的迹象?这不是同世界多样性的观念相矛盾吗?对此,天体物理学家早已做出了多种解释。

其次,直到几亿年以前,我们的银河系还经常受到γ射线爆发的辐射——死恒星碰撞和黑洞都释放出大量的致命射线。只是到了现在,这些碰撞才变得稀少起来,

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外星生命才有可能出现并从自己居住的行星旅行到相当遥远的地方。也就是说,地球上之所以还没有外星人,可能是因为它们在到达地球之前,就被γ射线杀死了。直到最近γ射线的爆发周期才越来越长,从而为外星人提供了足够的时间间隙做星际旅行。

另一种考虑是,设想外星文明中的一部分发展水平远高于地球,那么它们会不会乘超光速飞船到地球来?!从逻辑上讲不排除这种可能,也就是说我们没有能力去它们那里,它们却有能力来我们这里。但实际上困难非常大。首先,宇宙中并非空无一物,以光速或超光速飞行即使可能。飞船所受的任何碰撞都将是致命的。

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由于速度过高,躲避宇宙中粒子和物体的撞击也无法操作。其次,身处如此高速的飞船中的其他生物,会有怎样的生理变化和反应,也是难以想象的。这可能也是迄今外星人并未光临地球的重要原因。

从现实的角度看,实现宇宙飞船以光速或超光速飞行,即使理论上不存在障碍,困难也非常大。

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首先,迄今为止全世界的超光速研究水平并不高。尽管在美国、德国、意大利、中国等国科学家的参与下,已有了一个好的开始,“禁区”已被打破,做了不少超光速的实验,并由于实验进展的推动,人们又提出了各种允许超光速运动存在的时空理论,使有关研究更趋活跃;但我们必须说,迄今为止的超光速研究尚处在婴儿时期,水平不高、成绩有限。例如,对于中性物质粒子(如中子、原子)的超光速运动尚无实验成功的报道,对卖体物质(如固体)的运动更是如此。或许宇宙中已经有由实体物质构成的天体在做超光速运动?有的天体物理学家说:“实际上,呈现超光速运动的天体相当多,天文学家已经习以为常了。”

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不过,20世纪70年代发现的类星体的超光速现象,能否作为“宏观实体物质可以做超光速运动”的铁证至今仍有争议。既然实体物质做超光速运动的实证还存在问题,超光速飞船尚不是航天界迫切而现实的课题。

现在,最大胆的设想仍是亚光速。曾有报道说,NASA正在审查两个研究项目,其一是美国华盛顿大学的专家提出的磁化等离子束推进系统,从地球到火星可能只需45天;其二是根据德国科学家的设想研究超空间发动机,预期用3小时可从地球到火星,

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据地火间平均距离可算出速度为0.023c。尽管速度还远小于光速,而且这些也只是设想,能否实现还很难说.但宇宙飞船仅是手段、工具,而非目的。有没有不依赖于飞船超光速飞行的远距离宇航方法呢?一位美国科学家曾设想用量子方法输送人体。我们知道,爱因斯坦著名的EPR论文实际上是抨击和否定量子力学的,因为后者含有幽灵般的超距作用。但是,1981年法国物理学家A.阿佩克特领导的实验如同判据一般宣告了量子力学的正确。自那时以后,对量子纠缠和量子信息的研究蓬勃开展。

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为了避开海森堡测不准原理带来的困难,人们致力于发送量子的状态而不去测定它,亦即输送的不是物质而是量子信息。这个量子信息学技术不可能(至少是现时不可能)用来发送人体,虽然EPR纠缠即使在若干光年的距离上也对。况且.描述人体的所有原子的信息量十分巨大

以上我们概述了在地球上进行地外文明探索和超光速研究的基本情况。地外文明探索至今未获成果,但SETI并未失败,仍在继续。这个研究的动力来自一种基本的冲动和思考——想知道我们在宇宙中究竟是不是孤单的?研究和探索自然有重要意义,但是,即便外星人存在并来造访地球,人类恐怕也是尚未做好应对的准备。

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至于超光速研究。应当说它还处在婴儿时期。在一般情况下,做基础研究的科学家是不考虑(至少是不急于考虑)技术应用的,他们的研究动力来自弄清现象本质的兴趣。2000年7月10日,王力军博士在回答记者提问时,就只做了一个空泛的回答:“希望我们的工作能找到有益于人类和平的途径。”这正是做基础研究的科学家常见的态度。不过,既然航天专家提出了问题和任务,从事超光速研究的人们确实应当严肃地予以答复。

小百科的观点是,所谓以光速或超光速航行的宇宙飞船,只是一种设想。即使理论上的障碍可以不做考虑,实践上的困难也非常大。也许可以说,它将成为对地球人类的智慧与能力的最大挑战之一。作为基础研究,目前的迫切问题是以实验证明实体物质可以做超光速运动。

我们不主张主要用电子做实验。众所周知,1901年的考夫曼实验早已证明电子的荷质比随速度改变,后来一直说成是电子质量随速度改变,规律符合洛伦兹公式。因此,实验最好用不带电的中性粒子(如中子、原子)进行。设计新的、巧妙的超光速实验是当前最重要的工作。

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