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天地玄黄,宇宙洪荒。日月盈仄,辰宿列张。古人用了简单的16个字,就把一幅天地日月、星辰宇宙生动形象的画面呈现在了我们眼前。每当夜晚降临,仰头看着满天繁星,在科技不发达的过去,一定会产生无数的遐想,还会与生活中的吉凶相关联,所谓夜观星象而知天下祸福是也;而在科技发达的今天,人们反而觉得宇宙冰冷乏味,空旷幽远,遥不可及。人类被囚禁于小而脆弱的地球,封闭于大而无边的宇宙时空藩篱之中,孤独而寂寞。再看那星空,已经没有了浪漫的想象,想到的是炽热的恒星、冰冷的星云和孤寂的太空,也许有外星人存在,但遥不可及的距离告诉你,即使有也没办法相见。既然没有了想象的空间,一切都显得有些乏味。
长期以来,人们对宇宙的描述还停留在牛顿三大定律、爱因斯坦相对论、普朗克量子力学和麦克斯韦电磁方程等的宏观理论上,尽管解释清楚了大部分的问题,但还有很多疑惑一直困扰着人类,比如宇宙的起源到底是什么?宇宙中的万物为什么要遵循那些所谓的定律?是谁制定了这些规则?宇宙有没有边界?如果有,那么边界以外是什么?地球以外有没有生物,有没有像人一样的智慧生物?有没有上帝?等等问题。科学家在研究,老百姓也充满了好奇,最朴素的问题是:想知道我们是谁?我们从哪里来?我们这一生忙忙碌碌到底是为了什么?我们死后去了哪里?我们还能再回来吗?
很多人都知道,有一个叫霍金的英国科学家,曾写了一本《时间简史》,极其生涩难懂,其大概思想体现在下面这段话中:
在经典广义相对论的框架里,在一般的条件下,空间、时间一定存在“奇点”,最著名的奇点即是黑洞里的奇点以及宇宙大爆炸处的奇点。在奇点处,所有定律以及可预见性都失效。奇点可以看成空间时间的边缘或边界。只有给定了奇点处的边界条件,才能由爱因斯坦方程得到宇宙的演化。由于边界条件只能由宇宙外的造物主所给定,所以宇宙的命运就操纵在造物主的手中。这就是从牛顿时代起一直困扰人类智慧的第一推动力的问题。
如果这段话看一遍没弄明白的话,建议再看一遍,慢慢品品。
有读者问,什么是“奇点”?通常的解释是:在数学中,它是指一个特别的点,这个点无法完成定义,或无法放入集合中。在物理中,则指密度无限大、时空曲率无限高、热量无限多、体积无限小的“点”,一切已知物理定律均在奇点失效。用到宇宙研究中,对其描述是这样的:作为一个世界的发生之初,它应该具有形成宇宙中所有物质的势能,能量是一种无形的东西,所以奇点是无形的。
以上这些话,看着都觉得晦涩,不过因为是本文的切入点,还是耐心看一看吧。简单点说就是:宇宙最初是一个能量点,而这个能量点在上帝制定了规则之后,推了一下,才发生爆炸,能量变为物质,膨胀开来,然后形成了现在的宇宙。
看到这里,似乎会形成这样一个印象,那就是宇宙是一个有边界的空间,像一个膨胀的气球。如果这样想,那就太简单了吧,紧接着就会有人问你,宇宙边界之外是什么呢?很难回答了吧。其实不然,你想像的维度仅仅是4维而已,而宇宙的描述可能多达至少11个维度,那是人脑无法想象的复杂度。
这些概念,是建立在理论推导,或者想象的基础之上,并没有实际的观测。当然,也许永远都不可能实现观测,尽管科学家们在不断地探索着新的方法。
20世纪70年代,美国航空航天管理局NASA就曾经发射过飞出太阳系的探测器,旅行者1号和2号,主要任务是探测地外文明,上面携带了很多代表地球人类文明的物品,比如一张镀金铜质唱片,存有来自地球的各种声音,其中包括海浪声、风声和雷声以及动物的叫声等。唱片里还纳入了世界各地55种语言对地外文明的问候语,还有代表性的音乐等等,当时轰动了全世界。
探测器一路上探测了地球轨道以外的5颗系内行星、众多卫星和小行星,发回的近景照片和数据让人目瞪口呆,每一张照片都冲击甚至颠覆着人们的想象力。看着这些遥远的星球,人们不禁感慨,我们的地球是那么的幸运,恰如其分地拥有了各项条件,才让我们人类能够得以生存。再看那最近的星球也是那么遥远,这些星球要么冰冷死寂,要么高温喧嚣,都没有一丝生命的迹象。距离让我们成了井底之蛙,即使利用最先进的设备进行观测,也只能看到一个小小的局部;即使我们有最快的飞船,终其一生也无法到达下一个星系。
在这种孤独的背景下,人类充满了对地外生命的渴望,期待着能够发现新的文明,找到新的同类,只要有一点希望就会争取。当偶然探测到有一个信号源发出疑似“智慧生物”信号的时候,立刻引起了人类的兴趣,克拉克深空探索基地与NASA合作,决定发射长程载人飞船,执行长达百年的探测任务,目标直指600亿公里之外的一颗系外小行星,信号正是从哪里而来。这是一个大胆的计划,也是一个艰难的计划,但同时也是一个改变人类地外文明探索历史的计划。不过这也是一个残酷的计划,因为参与探索的船员,需要在飞船上度过漫长的一个世纪,代代接续才能够完成。
技术上可以实现,说回来关键还是“人”的问题,如此远的探索,需要几代人完成。试想一下,在飞船这样一个很小的空间里,在单调的宇宙中,生活工作那么长时间,还要传宗接代,看着子孙继续在宇宙中飞行,那将是多么大的心理煎熬和考验啊。
意识到这一点后,没有公布飞船飞行多久,何时返回地球等信息。只含含糊糊公布说要发射大型载人探索飞船,探测系外星体和地外文明,预计将取得惊人的成果,参与的船员将成为全人类的英雄云云。
探索任务确定之后,便开始定向招募船员。在项目论证之初,就通过协商,在全球范围内选择了10所知名大学,从大学一年级开始,有针对性地跟踪培养有潜力的学生,直到他们完成大学学业,期间不断淘汰不合格者,而那些学生并不知道任务的具体内容。此外,还选择了一定数量的幼儿园和小学,筛选出一些优秀的孩子定点培养。最终经过全方位的秘密调查,和多次现场测试,最终完成招募。
这次任务招募了5对家庭志愿者,还有10名少年男女,同时冷冻了大量可以随时进行胎儿培育的受精卵。任务计划飞行100年,来回各需50年,飞船上需要培育3到4代人。飞船各类设施齐全,甚至有可耕种的土地。里面的面积达到了两个足球场那么大。
有读者问,这么大飞船是如何发射上去的呢?那么久的飞行,哪来持续的动力呢?这里简单提示一下,飞船首次用到了帕提克超高能粒子加速器的研究成果,即在船体结构上进行了特殊加工,通过抑制物质中的引力子强度,可以部分消除万物之间的引力。在此之前,这简直就是不可思议的事情,我们学习的经典物理知识,都是认为万有引力是客观存在的,是老牛三大定律之一,完美的计算公式,简洁实用。现在看来,并非如此,其深层竟然也有控制机制。不过也有科学家从另一个角度解释,即使改变了引力子的作用强度,牛顿定律还是成立的。不管那么多了,反正在应用中引力子发挥了作用。
飞船的动力采用的是最新的可控核聚变发动机,五吨不到的燃料,可以全功率运行300年,而且毫无污染。核聚变一直是人类核能利用的梦想,如果实现可控,那么全球的能源供给将不是问题,海水中的重氢足够人类使用上亿年。在地震发生之前,核聚变的可控应用技术已经趋于成熟,试验性的核聚变发电站已稳定运行多日,正式发电站也已经在多国开始建设。南太开发出了核聚变航天发动机,首次将核聚变应用到了飞船推进领域,这也是南太科技实力的体现。
飞船除了最终的目标之外,在飞行过程中还有很多任务要开展,包括探索地球轨道以外的各大行星及其卫星,特别是那些有可能存在生命的星球,同时关注矿产资源丰富的小行星,定位并取样,为以后开采提供数据。其中还有一项重要的任务就是给火星基地送去物资,火星基地一直致力于改造火星环境研究,已经取得了很大的进展。飞船的任务很繁重,也很有趣,当然,如此漫长的飞行路线,变数自然也不会少,到底会发生什么,慢慢走着瞧吧。
对于如此大规模的飞船和如此长距离的飞行,要圆满完成各项任务,船员的选择至关重要。飞行时间单程50年,往返就是100年,如果30年算一代的话,则至少需要4代人接续飞行。所以选人考虑的因素就很多,一是年龄,肯定不能太大,当然也不能太小,多大合适呢?,初步定为大学毕业,差不多就是22岁左右;二是专业,飞船上工作、生活、维护、教育、医疗等等都需要有一定专业背景的人员;三是家庭关系,船员男女比例1比1,且必须是夫妻,成立家庭,便于在飞船上生育下一代;四是心理素质,长时间在一个密闭的空间里生活,甚至一生都在飞船里,如果没有稳定的心理素质,将难以坚持;五是必须得到家人或监护人的全力支持。此外,为了预防生病或意外造成减员,也为了保证飞船早期有稳定的接续者,计划再选择10岁左右的儿童登船,男女比例也是1:1。
在所有的人选中,船长的选择非常关键,通过多轮筛选,哥大天文系应届毕业生布莱恩幸运入选,他的女友马大的卡米拉一同入围,并在登船之前举行了婚礼。
船员的选择,还有一个身高的要求,要求身高不能超过1.75米。布莱恩刚刚满足要求,他是学校体育队的短跑运动员,曾经多次获得泛美大学生运动会奖牌,肌肉紧致而又不那么夸张,看起来力量中透着稳重。平时爱穿一身偏运动的休闲服,稳重中又透着阳光,有着天然的亲和力。大学所学专业是计算机,除了爱好运动,还特别喜欢看书。
卡米拉和布莱恩从小学起就是同学,可谓青梅竹马。卡米拉身高1.6米出头,身材匀称,小脸,一头披肩的金发,平时特别爱笑,活泼可爱,弹得一首好钢琴,学校学的是临床医学专业。
来自清大的钟清华和师大的陈丽也是一对刚结婚的小夫妻,成功入选。钟清华主要负责飞船的导航系统,而陈丽和卡米拉一起负责船员的医疗保障工作。
钟清华个头不高,略显深色的皮肤,看起来很结实、很健康,一头浓密的黑色短发,有时候会带着一副近视眼镜,喜欢思考问题,精通空间导航系统,别看看起来不像运动员,但打起乒乓球来可是很难找到对手。陈丽文静漂亮,是那种娇小可爱型,性格温和,寡言少语,学的是医学专业,歌唱得不错。
剑大的欧文和帝国学院的黛西入选,两人还没有结婚,他们两个希望在飞船上举行婚礼,那将更加浪漫和有纪念意义。欧文负责各种参数的测量,而黛西则喜欢天文物理研究。
欧文稍有些矮胖的感觉,也可以说是结实,让人看起来精力永远都显得那么充沛。一头灰色的头发,向一侧偏分,不太注重穿着,平时非常随性,但他那洋溢的精力,仿佛在说如果给他一个任务的话,不管挑战性多强,一定会完成得很好,他在大学学的专业是天文学。黛西一头黑发,和欧文个头差不多,混血偏浅的巧克力肤色,长长的睫毛,大大的眼睛,很有点芭比娃娃的味道,专业是物理学。两人喜欢打网球,在自己的学校里都各自小有名气,两人也是通过网球相识相爱的。
来自布大的帕迪和慕大的艾琳成功入选,前不久才开始成为男女朋友,进入恋爱状态,他们也希望和欧文黛西一样在飞船举行婚礼。
帕迪高瘦,已经接近了高度的上限,一头深棕色的头发,不知道是不是染的,看起来一绺绺深色的头发嵌杂在红棕色的头发中,不是那么自然。帕迪见到人总是很客气,笑起来有点腼腆的感觉,在学校学的是机械设计,对机械维修等很在行,平时喜欢打游戏。艾琳年龄比帕迪小,正在上大二,提前修完了大学四年的课程,专业是教育心理学。艾琳约1米6的个头,金色头发,脸上有些小小的雀斑,性格活泼,喜欢拿着一把吉他,自弹自唱,性格与帕迪刚好互补。
邱维林和薇拉都来自莫大,刚刚举办完婚礼,非常高兴能够人选参加这次长途之旅。
邱维林是莫大学电子学专业的毕业生,平时喜欢烹饪,做得一手好菜。中等个头,不胖不瘦,褐色头发,每天都乱糟糟的。薇拉则是典型的斯拉夫美女,金发碧眼,肤色白皙,身材匀称。文静起来很文静,活泼起来又很活泼,主要看她的心情,专业是幼师,琴棋书画样样在行。
还有一同登船的几名少年,分别来自不同的国家,个个都是非常优秀的孩子,让我们在以后的飞行中慢慢认识他们吧。
飞船就要出发了!
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