英国著名物理学家史蒂芬·霍金在中国拥有数量庞大的拥趸。这不，4月12日，霍金老爷子官方认证微博刚开通，中国网友就疯了，粉丝已达到300万+。试问谁有这样的气场？不仅如此，霍金老爷子还借助微博做了一个大大的推广。
Greetings to everybody in China from NYC. At the One World Observatory in New York City, Yuri Milner and I launched a mission to the stars. Mark Zuckerberg lent his support by joining the board of our new initiative, Breakthrough Starshot.
Within the next generation, Breakthrough Starshot aims to develop a ‘nanocraft’ – a gram-scale robotic space probe – and use a light beam to push it to 20 percent of the speed of light. If we are successful, a flyby mission could reach Alpha Centauri about 20 years after launch, and send back images of any planets discovered in the system.
Albert Einstein once imagined riding on a light beam, and his thought experiment led him to the theory of special relativity. A little over a century later, we have the chance to attain a significant fraction of that speed: 100 million miles an hour. Only by going that fast can we reach the stars on the time-scale of a human life.
It is exciting to be involved in such an ambitious project, pushing the boundaries of ingenuity and engineering.
我在纽约向中国的各位问好！在纽约城的一号楼观景台，我和尤里·米尔纳启动了“突破摄星”计划 (Breakthrough Starshot)，马克·扎克伯格也加入了该计划的董事会，为“突破摄星”助一臂之力。
在一代人的时间内，“突破摄星”旨在研发出一台“纳米飞行器” —— 一台质量为克级的自动化太空探测器—— 并且通过光束把它推动到五分之一的光速。如果我们成功的话，这个飞掠任务将会在发射后二十年左右到达半人马座阿尔发星，并发送回来在那个星系中发现的行星的图片。
爱因斯坦曾经幻想在宇宙中乘着一道光线飞驰，这个思想实验为他的狭义相对论奠定了基础。一个多世纪后，我们有机会可以达到光速的一小部分：一亿英里每小时。只有通过这么快的速度，我们才有希望在人类的时间尺度内到达那些恒星。
这个项目耗资巨大，雄心勃勃地希望探索人类创新和工程学的极限。能参与这样的项目，非常令人兴奋。
米尔纳和霍金
专访支持霍金的俄罗斯“金主”：
“突破摄星”计划有何玄机？
译自：美国《Popular Science》（大众科学）
撰稿人：Dave Gershgorn
本文转载自科通社（scipress)
米尔纳得到著名物理学家史蒂芬·霍金的协助，计划向25万亿英里之外，距离我们最近的相邻星系发送探测器，该探测器小如饼干，薄如邮票。当前技术条件下，该旅行需花费3万年才能完成。但是米尔纳不愧是米尔纳，作为一个十年前就看到社交网络的巨大潜力并通过Facebook和Twitter进入这个财富盛会的人，他并不满足于“当前技术”。才不。他会用激光束把这些探测器发送至太空。然后这些探测器会凭借微型推进器继续这段为期4年的飞行过程。
PS：你为什么要做这个？
米尔纳：人们梦想星际旅行已经有很长时间了。第一个提议借助帆的力量进行星际穿越的实际上是德国天文学家约翰内斯·开普勒，他在1610年写给伽利略的一封信中提到了这个想法，但那时候人类还不知道怎么实现它。到了二战之后，各领域的科学家都在思考这个问题，并提出了各种方案：帆只是其中一个，还有核聚变、反物质和其他方法。但是所有方案都认为要实现星际旅行还得几个世纪之后。
让天平重新倾斜的，是飞船重量的变化。我们的团队可以制造出一艘加上帆重量也只有几克的宇宙飞船。多亏了微电子技术的发展，过去的15年中一切事物都缩小了。通讯设备、导航设备，摄像头、处理器、甚至推进器——我们已经可以制造出微型推进器了。
[这时候米尔纳拿出一个他的微型飞船。这是一个小小的印刷电路板（PCB），只有一张邮票大小，带着一块微型太阳能电池板。PCB的顶端和侧面伸出两根微型天线。一根大约有两英寸长，另一根长一英寸。]
PS：这东西可以航行25万亿英里？
米尔纳：就是它。这一块还不具备我们需要的所有功能，还稍微有点重了，但是它可以让我们做出权衡——它可能不需要太阳能电板，但是需要其他东西。这才是重点。
PS：具体要如何实现呢？
米尔纳：它成功的秘诀在于巨大的富余。你可以用成百个这样的微型探测器取代一部大而昂贵的火箭。星际环境很危险——太空中的尘粒可以摧毁你的设备。我们目前的计算表明，在太阳和半人马座阿尔法星之间，[他用手比划着，把芯片薄薄的边缘当做飞行前缘]飞船和一微米大小的尘粒大概会有发生四次碰撞的几率。
庞大的星战飞船搭载着许多人，以接近光速的速度飞进虫洞——这太不切实际了。和最小的尘粒发生一次碰撞就会把你结果了。所以我们现在能做的就是像这样的东西。你需要把体积做得非常非常薄。
PS：这需要花多少钱？
米尔纳：加上我们在谈论着的所有设备，只需花费购买一台iPhone手机的钱。所以本质上我们能够批量生产这些微型探测器。如果考虑到电力成本的话，发射更多探测器的边际花费只需要几十万美元。所以发射上百个（可能会有一千个）这样的微型探测器是有意义的，其中有些探测器能够完成任务。另一些则不会。但这是一种看待星际旅行的新方法。
PS：所以，飞船有了。你们怎么把它们送到那里？
米尔纳：需要一个激光器，如果你可以建造一个足够大的激光器的话。原则上我们可以做到。你需要在几分钟的时间内发出10千兆瓦的激光，因为只需要几分钟就能把这个东西加速到五分之一的光速速度。所以纯物理告诉我们，如果1克的东西想要加速到五分之一的光速速度：功率必须在几分钟内达到50千兆瓦。科学家们已经在小范围内做过试验了。所以我们知道这是可以实现的。我们并不是在创造全新的技术。我们只需要按比例大幅扩展就行了。
PS：你有这种想法多久了？
米尔纳：我很早就有了这个想法。我的名字里就有它。我的名字取自尤里·加加林（第一个进入太空的人类），我出生于1961年，就是他升上太空的那一年，于是我的父母就以他的名字给我取了名。后来我成为了一位物理学家，而且我对这个领域内的潜力感到好奇。我那时在阅读卡尔·萨根和阿西莫夫的书籍。我其实在关注这个领域。当我数年前发布“突破倡议”（该项目由米尔纳创立）的时候，这就是我们关注的问题之一，除此之外，还有SETI（“地外智慧搜索”，由米尔纳资助）以及其他问题。
我那时候很怀疑这个东西的可行性。但是当我们进一步研究并和专家们讨论过后，我发现这个东西在20-30年之内是可以实现的，部分原因是因为激光器的成本在以指数级的水平下降。
PS：都有哪些挑战？
米尔纳：能量帆的稳定性。它必须得反射超过99.9%以上的光线，否则电池就会被毁坏。我们现在有这样的材料了吗？没有。但是我们有了可以找到这种材料的途径。
另外，还有重量限制和帆在光束中的稳定性的问题。如果你稍微偏离激光束，那你就彻底完蛋了。我们能设计出一种可在激光束中保持稳定的帆吗？如果它斜向一边的话，它能不能自动向内移动？有很多像这样琐碎而又相当复杂的挑战。但是好像，从我们今天所见来看，有一条前进路径可以解决这些挑战中的大多数。拦路虎可能会有，但是我们在这些问题上都可以向前走。这第一笔1亿美元真的只是证明了这个概念而已。
PS：你怎么确定这些不同技术的可行性？是不是需要放到一起测试、在太空测试？
米尔纳：一阶段是知道它原则上能够实现。我们在实验室里面对它进行过测试。二阶段是：我们需要创建一个原型。而这需要花时间。然后还要花时间测试。当一切就绪之后，你需要创建这个大机器。这个大机器可能需要花费数十亿美元，但不需要上万亿，因为之前的项目都不需要这么多。
PS：那么“激光推进”是怎么做到的？
米尔纳：我们会用长达几分钟的连续脉冲激光来产生30000G的加速度。但探测器能够挺过来。
PS：所以速度达到了，然后呢？
米尔纳：然后就这么一直飞下去，直到飞掠任务。它们要飞上20年，然后花上大约一天的时间来进行各种测量。
PS：再然后呢？
米尔纳：再花几年时间把影像传回来。
PS：在这之后你不继续追踪它们了？
米尔纳：嗯。
PS：为什么啊？
米尔纳：1瓦的电池太少，这些飞船最终会撞上一颗尘埃颗粒，然后可能就灰飞烟灭了。但这只是现阶段的打算。
PS：如果你发现了其他形式的生命怎么办？
米尔纳：我觉得在我们的邻近宇宙空间没有任何智慧生命，这一点或多或少已经很清楚了。要不然的话我们可能会看到某些蛛丝马迹。很难相信他们不在自己的卫星之间进行交流。所以我们到目前为止本该看清楚了，而且“突破聆听”项目正盯着邻近星球，以确保那里不会出现任何东西。所以我认为可能存在某种生命，但不是智慧生命。所以我们希望会看到某些东西，但我们不会太惊讶。
PS：那么你投资的回报在哪里？
米尔纳：我有一份稳定的工作，这只是个爱好。这是非盈利的，纯粹非盈利。我们所做的一切都基于开放信息，同时我们也会公布所有研究成果。这是推动这个领域的唯一方法。另外，我们也无法保证探测器能够抵达目的地。
PS：这可是一笔巨资。你这么做的驱动力是什么？
米尔纳：我觉得很多人都梦想过这件事。很多人为之付出过努力，卡尔·萨根就是其中之一。我说的不是开普勒。我感觉如果有能力的话，我们有责任推动这件事向前发展。人们一直在开发这个技术，并不只是为了这个项目，但是我们现在有了这个能力。而且我相信如果某件事可以做到的话，某个人就会去实现它。所以我认为我们只是真的想看看它是否切实可行。
但是我想就算对这个项目进行一番严肃谈话也相当振奋人心，因为我们已经到这个阶段了。而不必等上一千年。这意味着我们作为人类已经实现了很大成就。但是很多伟大的科学家已经在谈论下一个大前沿了。
PS：你的小探测器要怎么和地球进行交流？
米尔纳：晶片上有个小型激光器。就我个人来说，1瓦的电量加上这么小的激光器（加起来不到1克重）居然能够从那么远的距离外发来足够的信息量，就已经非常震撼了。
当然，我们还有许多问题需要解决。例如，为了发送这些影像，你该如何指向地球？所以小型激光器的激光束大小很重要，还有你顺便得把帆用作天线。这是第二次把它用作天线，所以你需要把它大致指向地球。
这些激光束在抵达我们太阳系时的大小约为0.1个太阳单位。一方面这足够宽广；另一方面，你的指向需要非常精确。所以仅仅在纯物理上看来它是可以实现的，这相当令人惊叹。
PS：所以你们往回传的数据只有一天的量。探测器在路上不会发送任何信息吗？
米尔纳：不会……嗯，可能会吧。但是飞船需要节约电池。可能它们每半年需要发送一次信号回来，表明自己还活着。
PS：你希望收获什么样的数据？
米尔纳：大概类似飞掠冥王星的时候会得到的那些数据。照片、磁场测量，或许再加上光谱。你懂吧——大概就是这类东西。
PS：其实你有点在创造人类历史上最重要一天的味道——我们在那天对最临近的星系进行了一次近距离观察。
米尔纳：如果我们果真收到了照片，那确实将会是美好的一天。但我们需要为此等待大约四年……幸运的话能够比这稍微快一点。
这个项目有种有趣的对称美，还有一种美学上的美感，因为你的确在“用光”。首先，你可以在地球表面上收集光以驱动激光器。然后激光器也是光。所以你使用光子，你还在协同发送不同类型的光子，然后借此驱动宇宙飞船。此外当它飞行的时候，它还使用小型光子推进器进行导航，这里用的也是光。然后当你抵达目的地的时候你要拍照，这里的照片，又是光，然后你使用激光器（又一个光源）来把照片发送回来。所以这里面都是光。所以如果你想写首诗的话……
至少在物理学里，有时候最重要的那些定理都有这种数学上的美。所以可能这个项目的美丽向我们讲述了一些故事，可能这就是实现它的方式。可能这就是信号。
编辑 | 张韵
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