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星際航行：一堂沮喪的算術課
——摘自《科學外史》
《科學外史》江曉原著上海人民出版社
該書系作者為法國著名科學雜志《新發現》之中文版所撰寫的專欄文章結集，涵蓋天文地理、宇宙太空、科技科幻諸多領域，談及司南傳說、星佔學家、“超級民科”、影響因子等科壇趣事。
與地外文明話題聯系在一起的“星際航行”，當然不包括在我們自己太陽系中進行的星際航行——這種航行人類已經能夠進行，盡管目前還隻能在離地球不太遠的地方稍轉一轉。由於到目前為止從未發現我們太陽系之內有別的文明，所以與地外文明聯系在一起的“星際航行”總是指在恆星之間的航行。
要討論這樣的星際航行，我們可以先從非常簡單的算術開始思考。
通常人們都願意從離太陽系最近的一顆恆星——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，也就是說，以光速從地球到比鄰星要運行4.3年。
目前人類實際能夠達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”，人類已經能夠實際達到，因為我們相信已經有航天器能夠飛出太陽系，這個速度是16.7公裡/秒。注意這個速度連光速（300000公裡/秒）的萬分之一都不到。當然，按照常理，在此基礎上再努力一下，增加一倍左右，達到30公裡/秒，應該說還是不太離譜的。如果我們以30公裡/秒的速度飛向比鄰星，至少需要43000年。
如果我們能夠達到3000公裡/秒，飛到比鄰星至少需要430年（這裡完全忽略了飛船出發后加速、到達前減速之類的過程所需要的附加時間）。但這個速度對人類目前的科技能力來說已經是遙不可及了。
其實在不少問題上，430年和43000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毫無意義，所以很難設想這樣的活動會得到實施。
也許正是考慮到了這一點，英國皇家宇航學會在20世紀70年代進行的星際航行模擬研究“Daedalus工程”（希臘神話中Daedalus 造了翅膀逃出迷宮），設想的飛行速度是30000公裡/秒，這在此后許多關於星際航行的假想中被視為一個重要“門檻”。之所以考慮採用這個“門檻”，也許和上面提到的心理有關——如果花43年飛到比鄰星，再等4.3年讓無線電報告傳回地球，這樣在我們有生之年還可以得到探險結果。
星際航行是一個美麗的夢想，它既可以在當代科學主義綱領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，升天入地求之遍”呢。所以，盡管人類目前實際能夠達到的航行速度隻有光速的萬分之一量級，但這並不妨礙科學家對星際航行展開豐富、系統而且大膽的想象。
這種想象已經提出了多種方案，大體可以分為兩條路徑。
一條路徑是接受目前隻能“慢速航行”的現實，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。比如燃料從何處提供？
另一條路徑當然是從加快航行速度上來著手，隻要速度足夠快，就可以消解上一條路徑中的大部分困難。這時“Daedalus工程”中的十分之一光速“門檻”就經常會被用到。不過，這個宏偉的方案真要實施的話，它的能量消耗將是現今整個地球生產能力的幾萬倍。
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然可以，但最終總要派人去到彼處才行。而一旦考慮了人的因素，立刻出現兩方面的困難。首先是生理上的，其次是心理上的，43年如一日在船艙裡，到了比鄰星后，即使能夠順利返回地球，那至少也得80多年以后了，這其實就是終身監禁啊!
人類星際航行的真正出路，恐怕隻能是目前誰也沒見過的虫洞了。
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