七夕行为大赏:北鼻,和我去朋友圈撒一把宇宙的狗粮_风闻
观察者网用户_244575-2020-08-24 09:26
作者:王茸
校对:杨伯顺 王婧彧 张砚斌 张宇辰
审阅:牧夫天文校对组
后台:库特莉亚芙卡 李子琦
一年一度的七夕虐狗大会就要开始了!除了食用传统美食饺子外(西方谚语有云:“情人饺子包三样,耶稣给你找对象”,别问我出处,我只负责吃),要不要和另一半来一场说走就走的星际旅行呢?嗯,比如去冥王星和小心心合个影,撒一把宇宙的狗粮?

“亲爱的,这里太冷了,憋口气拍完照赶紧闪……”
“北鼻,氧气瓶…….我……氧气……瓶……”
(Credit:背景图by新视野号,狗粮简笔画by茸)
穿越了虫洞,折叠了空间,超光速飞行,陪着另一半在飞船上生老病死……地球上的物理学家会一本正经骂你胡说八道,醒醒吧,不要做白日梦了。
虽然关上了胡思乱想的那扇门,但某扇窗也被推开了一点点:近光速飞行!不过,仅仅接近光速就要耗费大量的能源,更别说其他的挑战了。
爱神的诅咒
爱神已经通过狭义相对论告诉人类,咱们是不可能达到或者超过光速去旅行的。星际旅行的理性实现途径,目前基本包括两种:长途旅行(比如乘坐代际飞船,你们可以在飞船上快乐地子子孙孙无穷匮),或者找到一种推进的方式来接近光速,到达相对论速度(relativistic speed)。

掌管天界的傲娇:就是喜欢你们看不惯我又干不掉我的样子。
(Credit: universetoday.com)
七夕剧场版:三国之NASA脑洞
假如技术突飞猛进,我们已经能够达到90%的光速开始飞行了,状况又会怎么样?NASA最近制作了一段可爱且老少咸宜的近光速飞行指南,为了更配合七夕,我特意召唤了小乔、周瑜以及毛头小子孔明,一起加戏,演演演!
(Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center)
小乔:“夫君,管家说你最近想出一法,小乔号速度可至光速十分之九,带我去转转可好?”
周瑜:“乔妹,待我拿出太空总图仔细观瞧一番。”
小乔:“此去路途遥远,颇为颠簸,若近光速飞行,船只怕是要置于盾下才能护其周全……”
周瑜:“乔妹莫怕,时空变换,乃天地运行之理。若能平安归来,你我将体会东吴时间流逝更多。”
小乔:“若去向那太阳系之疆界,所需多时?”
周瑜:“船内计时需九月有余,东吴计时需一年半。”
小乔:“若是那邻家仙女星系?”
周瑜:“此生虽不可至,一百万年则足矣。”
小乔:“若是算上膨胀……”
周瑜:“听闻对岸诸葛小儿初出茅庐,乔妹与我七夕同去探访,聊聊这宇宙膨胀与光之飞行吧。”
才子佳人,宇宙洪荒,光速不可计,情意日月长。
行前准备与突破摄星计划
演绎完毕,我们来谈谈正事。先不说飞船怎样能达到90%的光速,还有一堆问题等着我们在航行前理清楚。面对时间膨胀(归来发现自己依然是少年但朋友们都已作古)、如何在宇宙空间里庇护飞船(盾牌模式)、多久才能到达哪怕最近的目的地(比如最近的恒星比邻星)这些尴尬的问题,没弄明白可是无法说走就走的。
首先要解决怎么去的问题。另外一个天界大神霍金在2016年联合了理工男土豪尤里·米尔纳 (Yuri Milner) 启动了突破摄星计划(Breakthrough Starshot),后来据称脸书掌门人也加入了董事会。虽然霍神一年半以后就撒手离去,但这场汇集了金钱、意识流、新科技以及不同国家科技人(英、俄、美)的计划,仍然以其野心勃勃的光驱动纳米飞行器计划,成为现在近光速飞行的理论先驱。

目标:南门二(半人马座α星)速度:光速20% 理论航行时间:20年
Credit: breakthroughinitiatives.org
尽管这个计划引起了不少科学家的质疑,但搞科学的人仍然多是从可操作性的层面来评估这场“革命”。如何对这些小飞行器进行防护、怎样去通讯、如何安装科研用的相机和仪器,怎么打开这些光帆,哪怕一切顺利,到达目的地后如何减速停下等等,都是科学家们关心的问题。
星际旅行套餐 让你欢喜让我忧
Bla Bla Bla说了这么多,就让科学家去头秃那些技术,我作为一个消费者就不能单纯旅行一次吗?能啊,但如果不想像万户爷爷那样自行发射,还是要研究一下乙方旅行社提供的旅行方案。
“各位游客,大家好,欢迎来到牧夫星际旅行社,请精心挑选我们为大家准备的七夕之旅套餐。”
(温馨提醒:千万不要看最后一栏的风险提示,一般在海报上字小的都是真话)

旅行套餐尽管让科学家去考虑飞船和技术的问题,当你们准备好了大笔银子,手牵手来到星际旅行社,面对展示出的各种方案,要先做个懂科学的人才能不掉到坑里去,并且要尽量能活着回来。

曲率引擎航行想象图。
Credit: NASA
不过这么多方法看下来,星际旅行确实是白头偕老的有效方法。最后丢一个问题给大家,七夕去哪?
参考文献:
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
『天文时刻』 牧夫出品
微信公众号:astronomycn

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