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UFO研究 19.星际飞行

2011-03-29

  20世纪以来,UFO事件急剧增多,根据多数目击者的描述,飞碟以惊人的速度掠过天空,可以随意的改变方向,甚至瞬间消失,令地球人匪夷所思,人们所看到的真是外星飞碟吗?飞碟为什么能够在地球的大气中神出鬼没,来去自如呢?

    我们设想几年前,一艘外星人的宇宙飞船被遗弃在地球的沙漠中,科学家们找到了它。(眼快看书 www.Yankuai.com)他们的任务就是要弄清楚飞船的构造原理,获得飞船所采用的科技。在物理学家、天文学家以及工程师们的帮助下,我们将解密UFO科技,发现更多关于宇宙的秘密。

    飞船造访了地球,我们的星球表面环绕着厚厚的大气层。

    研究者告诉我们:地球有大气,大气是会造成阻力的,飞行器在地球大气中飞行的时候,要服从流体力学的一些原理,所以就有空气动力学这样的学问。但是在外太空,它是真空状态,这个状态下完全不需要考虑流体力学,也不需要考虑空气的阻力,只需要考虑在真空中的运动原理。所以在外太空飞行比在大气飞行简单得多。

    现在我们看到的外星飞船是碟形的,这也是众多目击者最常见的描述。这艘飞船像一个金属大园盘,闪闪发亮。如果去了解一下过去五十年内有关发现UFO的记录,很明显,飞船外形设计并不是单一的。碟形无疑是最经常被描绘的形状。目击者所看到的还有雪茄形状的UFO,另外一种比较常见的就是空中的亮光;发光的球体有些速度很慢,有些则相当迅速。

    另外一个常见形状就是三角形。因为外星人有可能来自银河系和河外星系中的不同星球,他们的飞行器当然会有不同的构造和型号,就像人类制造出来的飞行器那样。每一种都有特定的目的及操作特点。如果外星飞船不是误入了地球的大气圈,那么它造访之前一定对地球的环境做好了充分的准备,掌握了各种参数。碟形飞船是否有空气动力学上的优势呢?

    研究者认为:假如在太空当中,我们设计的飞行器是一个圆盘型,就跟外太空的来的飞碟一样,是不行的,因为地球上有大气,就需要有翅膀,用翅膀来克服空气阻力,而且在空气动力学里讲,机翼剖面是一个流线型上面很圆,下面比较短,空气气流在来的时候上下都分,上面路途长压力小,底下路途短,它的压力大,因此向上升力。

    传统的飞机,一般来说,它们都需要升力起飞,而这一般都是由一些外部构造来实现的,比如机翼。和升力相反的是阻力,也就是在飞机表面摩擦的空气。当然,飞机要向前运动,必须有某种装置产生向前的推动力,譬如,螺旋浆。

    在UFO目击者的描述中几乎没有人提及螺旋桨或喷气发动机,在大量的UFO描述记载中我们看到的是没有机翼。与碟形相比,雪笳状的UFO很像地球人用于发射卫星和飞船的火箭,如果是这样的设计,倒是比较容易穿出地球厚厚的大气层。但就在大气中水平飞行而言,三角形的UFO是最符合空气动力学原理的。

    人类也设计过近似三角形的飞机。这是一种十分优美的全翼设计,至少对超音速飞行来说,这种设计的效率是最高的。全翼飞机的历史可以追溯到二十世纪前半叶。美国诺斯罗普飞机公司在二战期间曾经开发出一种这种形状的远程轰炸机。巧合的是,UFO目击者也从这个时候开始描述这种形状的不明飞行物。

    1947年6月24日,一位名叫肯尼斯·阿诺德的商人驾驶单引擎赛斯纳飞机飞行在华盛顿州凯斯科特山脉,这时一道闪光吸引了他的注意力。他看到一群金属物体以“V”字型编队飞行,速度相当快。阿诺德接受新闻媒体的采访和联邦调查局的调查时,说他看到的这些物体就像是飞碟掠过水面。这个事件使不明飞行物的研究进入现代阶段。阿诺德并没有说这些物体的形状是碟形的,但是飞碟这个词却从此保留了下来。

    阿诺德后来画了一些素描,向别人描述自己看到物体的形状。将阿诺德的图画和美国空军的隐形飞机相比较,我们就会发现不少相似的地方。或许那些外星人在建造三角形飞行器的时候也考虑到在地球大气层里会遇到空气阻力。因为在没有大气的太空中航行,阻力并不是一个问题。

    认真研究一下多数目击者描述的UFO形状,我们意识到外星人似乎并不在意地球大气层所产生的阻力问题。如果他们在意的话,他们就不会建造碟形飞船了,因为至少对于我们人类来说,碟形飞行器无论从上升和转弯都非常难以控制。

    研究者认为:把飞机设计成圆盘形是行不通的,首先圆盘形产生的升力很小,即使圆盘上面是鼓的,下面是比较平的,升力也不足以把圆盘的重量顶起来,特别是坐了乘客以后。现在最大的客机容量是五六百人,能够把它升力顶起来的话,必须要有机翼。另外还要拐弯,是需要有尾翼的。有水平尾翼有垂直尾翼,后边有舵,是可以转动角度的,一转动角度,它就拐弯了。要上升下降就靠水平尾翼,圆盘形状就没法转弯。

    有人曾经依照目击者的描述造出一架飞碟。这个碟形飞行器的中间有个很大的风机,可以起飞并在空中飞行一段距离。这个实验曾轰动一时。但是作为飞行器来说,它实在不怎么样。它的上升效率极低,升力主要靠风机向下喷气;从飞行原理上说,它更接近直升飞机。就升力装置的效率而言,这种飞行器的等级是最低的。

    显然,这艘飞船的形状并没有给科学家更多的启示和灵感。如果地球人来为外星人设计飞行器的外型,科学家们也许会有另外的方案。

    研究者认为:一个小飞碟,它要能穿越茫茫太空到达地球这基本上是不可能的,因为它必须要是一个庞然大物,有各种后勤补给,而且在太空中间是真空,它不需要气动外形,不需要美学感受,也不需要承受重力,所以它的结构应该是相当自由的。但它飞到地球以后,它应该放出一个子机,就是从它的内部放出来一个比较小的东西来在大气层中飞行。如果是这样,那它就符合地球的气动动力学外形的。

    尽管飞碟在进入地球大气层后效率很低,但外星人拥有的超强的推进装置足以弥补这点不足。事实上,如果有足够的推动力,我们甚至能让一块砖头飞起来。考虑到这一点,外星飞船完全可以设计成任何符合美学效果,比较酷的外形,比如碟形。

    科学家在外星人遗弃的飞船上又有新的发现。这个发现证实了我们的猜想。在悬浮的碟形船舱里,藏着一个极为先进的推进器,地球的科学家们还无法破译它的构造,但有一点是毋庸置疑的,这个推进器超级强大,因为无数关于UFO目击的记载资料显示,飞碟以惊人的速度掠过天空,时速估计能达到上千甚至上万公里。

    美国空军UFO档案中有这样一段记载。1952年12月6日黎明前,一架B29轰炸机正在墨西哥湾上空执行一次训练任务。突然,飞行员向机长报告,雷达显示一个不明飞行物从东面以极快的速度向飞机飞来。

    一位机组成员飞快来到右球面观察窗,看到一道蓝白光掠过天空。接着又有四个亮点出现在雷达视野中。它们以8,000公里的时速呼啸而过。

    接着,其中的一个物体分离出来,开始追逐飞机。几分钟以后,雷达检测员看到所有的亮点全都汇集在一起,并在雷达屏幕上显示出一个很大的光球,表明那是一个很大的飞行物。随后它以15,000公里时速离去。迄今为止,这个速度对人类来说是不可思议的。

    在目击描述中,不明飞行物还会迅速增减速度甚至骤然停止或直角转弯。这样的空中特技,最优秀的人类飞行员都是无法企及的。因为那样的飞行无疑会让飞行员粉身碎骨,如同飞机从高空坠毁。如果外星飞船上没有特别的装置,飞行员的结果将是这样的。

    这个原理就像汽车受到撞击一样。出于惯性,驾驶员会保持向前运动。事实上,不论是减速、加速、还是转弯,都会产生力。如果动作很剧烈,所产生的力也会十分强大。

    惯性使静止的物体保持静止,运动的物体保持运动。除非有外来的力量改变这种状态。飞行器上升加速时,飞行员的体重比正常水平高好几倍,处于超重状态。突然减速会产生反方向的力,俯冲会使飞行员处于失重状态,就像过山车俯冲时的感觉。飞行员在起飞和降落的时候会处于超重和失重状态,这并不象在游乐场那么轻松有趣,有时候这种加速度对飞行员来说将是致命的。

    在美国加州勒莫尔海军航空基地,飞行员正使用载人离心机测试人体能够承受多大的正加速度。这个臂长8米的庞然大物,旋转时速为大约100到110公里,能够产生很大的向心加速度,加速度以重力加速度单位G衡量,地球重力加速度大约为10米每平方秒。

    载人离心机产生的向心加速度相当于指向中心的重力,最高可达15个G。而最优秀的宇航员也只能承受10个G。这个加速度足以让坐在其中的人呼吸困难,面部被拉扯变形。

    研究者认为:航天员坐在座舱里,整个火箭从地面点火,好几百G的升力向上升。上升过程中速度越来越快,这个时候航天员是非常难受的,脸整个都变形了,由于过载的原因,它的过载最大可能达到5个G。当然这5个G航天员完全能够承受,因为在地面训练航天员的时候,可以耐受到8个G以上。

    离心机训练是航天员所有训练中负荷最大的一项。在极端超重状态下,人体血液从大脑中流失,全都压到了两条腿上,这将造成人意识丧失。这项测试帮助飞行员了解极端超重的状态下会出现什么情况,以使他们在实际飞行中有效地避免,事先采取措施。

    人体对向外拉的负加速度更为敏感。曾在美国空军服役的约翰·斯戴普博士亲身测试了负加速度对人体的影响。

    负加速度就是减速度,把一个原来静止或者慢的东西,把它使它变快,这时我们需要正的加速度,然后现在我们要让一个快的东西减速,比方说汽车的时候我刹车了,这时候我给它提供的就是一个负加速度。目前是让它的速度减下来。

    斯戴普进入火箭滑车,在一条长长的跑道上将自己发射出去,然后瞬间停止。在1954年的一次实验中,斯戴普的时速达到1000公里,然后在不到两秒钟内停住。他活了下来,但是产生了红雾视症,因为在超过40个G的负加速度作用下,他双眼的毛细血管全部爆裂,几乎失明。斯戴普的实验让包括弹射座位以及汽车安全带在内的诸多安全措施变得更加完善。但是,不论这些测试有多么令人瞩目,它们和乘坐UFO所产生的加速度完全无法相提并论。

    有些雷达监视报告表明,一个物体几乎是在瞬间就从静止状态加速到时速15,000公里。这种情况下所承受的加速度将是数千个G,这比一架飞机失去控制撞在地面上那一刻所承受的力还要大得多。因为人承受的加速度是有限的,一般来说最大的是十个G,有些资料上说穿抗荷服还可以达到15个G,总之它是非常有限的。如果加速度过大的话,人就会死亡,甚至人体都会被撕裂,所以这时候我们就幻想外星人既然能够达到那么大的加速度,它可能有一个引力场,人造引力场来抵消这种惯性。

    正如人们幻想的,科学家在这艘坠落的飞船里找到了一个惯性消除器,它可以抵消产生加速度的强力。外星人应该能够简单、迅速地开关这种装置,以适应飞行速度的急剧变化。然而,科学家目前对解密这个装置还是一筹莫展:首先这个引力场应该是有很大的质量或者是能量才能产生,这个质量和能量只作用于人,而不作用于飞船,如果作用于飞船的话,飞船加速燃料同时还要克服这个质量,那实际上它就不起作用了。再分析只能作用于人,因为作用于人这个引力是长程力,作用历程是非常长的,没有任何东西能够割断它,所以这也是不太可能的。它随着飞船的前进,还必须得前进,否则就不能随时作用于人,种种讨论下来,如果是相对论的框架之内,人造引力上应该是没有办法实现的,不是技术难以实现,就是起码的理论设想、理论框架都没有。

    20世纪世界各地目击飞碟的报告数以万计,但能够用影像记录目击过程的却为数不多。

    外星飞船悄无声息地在空中盘旋,完全违背牛顿力学原理。或许外星人找到了一种能够屏蔽地球引力的方法;或许是拥有一个可以安静地抵消地球引力的推动装置。人类已知的力共有四种:电磁力、强核力、弱核力、以及引力,其中引力是我们最熟悉的,但同时也是四种力中最弱的一种。

    当阿尔伯特·爱因斯坦还是个专利所职员的时候,就已经用其狭义及广义相对论革新了我们对宇宙运行方式的认识。在广义相对论中,爱因斯坦表示引力是由能量和质量导致的空间弯曲所产生的,地球引力就是我们对地球质量产生的空间弯曲的一种体验。人类一直幻想能造出不受引力作用的飞行器,但大部分科学家认为这是不可能的。

    研究者认为:按照现在的科学理论引力是无法屏蔽的,当然也有很多人一直对此进行探索,但是在目前情况下,这样的东西是不可能造出来的。

    但这并不等于外星人也无法做到这一点。外星人有办法让飞船产生抵消引力的另外一种力,它还可以推动飞船航行,比如磁力。

    在一个磁体周围空间存在着磁场。所有磁铁都有正负两极,异极相吸,同极相斥。当这种力达到某种数值的时候,就能克服引力。通过线圈的电流也能够产生磁场。在铁芯外绕上线圈,然后通电,就制成了一个简单的电磁铁,可以用来吸引铁钉这类的物体。

    我们现在也在使用电磁进行推进。磁悬浮列车就利用电磁原理让车体漂浮在空中,并推动其沿轨道前进。

    研究者认为:磁悬浮是相对简单的,它是两套系统,一套系统就是车轮和铁轨之间产生磁斥力,这个磁斥力是列车悬浮铁轨上,大概是1-10毫米之间,它还有不同的方法,有的是向上推的,有的是拉的,有两种方法,这是一个系统;另外一个系统就是在旁边有一个交流产生的磁场,拉着它前进,就这两个系统。

    磁悬浮列车需要两套磁系统进行运作,而某些材料只需要一个磁场。这是美国格莱格·伯恩宾格教授做的一个实验。

    格莱格·伯恩宾格介绍说:一个是冰球,制造材料是钇钡铜氧化物,一种是高温超导体,大约二十年前发现的。如果我们将它放在液氮中冷却,它就会具有超导性,其属性也会发生戏剧性的变化。如果温度够低的话,它就会变成超导体,就会在这个钕铁硼磁体制成的轨道上漂浮起来,由于它与其自身的磁场相斥,因此与引力相排斥。用磁场抵消引力还有另外一种方法,比如让盛有水的东西漂浮起来。因为水是反磁性体,和磁场是相斥的,所以会想要从磁场里出来。

    有些生物也是反磁性的,比如青蛙。科学家把青蛙放在一个磁场梯度里,它就会上升到较弱的磁场,也就是漂浮在空中。从理论上说,人也可以漂浮在空中,因为人也是反磁性的。但青蛙漂浮实验之所以能够成功,主要是因为在青蛙下方放置着一个很大的磁体。如果UFO真的是利用了反磁性,那么飞碟下方应该有一个巨大的磁体。

    地球本身就是一个巨大的磁场;正因为此,罗盘的指针才会永远都指向北方。或许外星飞船能利用地球的天然磁场?但是地磁场很弱;如果想利用它来使飞船漂浮在空中,人类还需要在物理学领域有更多的突破。外星人也许已经拥有了这样的技术。靠引力屏蔽器或者抵消引力的推进装置,飞碟能够自如应对地球的引力,漂浮在重力波上,去任何想去的方向。

    我们有充分的理由对各种UFO的目击描述表示怀疑,但也许我们应该相信眼见的一切,外星飞船以比人类可能先进几万年甚至几十万年的科技,在地球上空展示了种种令地球人叹为观止的飞行特技。只不过这一切我们还无法解密。关于外星飞船还有多少未知的秘密?它是如何穿越茫茫时空,来到地球?我们将继续想象之旅,科学家们将继续在外星飞船中寻求答案。

    2005年6月21日,世界首艘依靠太阳光压驱动的太阳帆飞船“宇宙一号”承载着人类实现星际远航的梦想从一艘潜艇上发射升空,但十五分钟后便与地面失去联系。承担发射任务的俄罗斯军方官员称,飞船已经坠毁。尽管研制人员对此非常失望,但他们还是对太阳帆飞船的前景充十分乐观。

    长久以来,科学家们一直在设计各种不同的航天飞船,飞船动力是设计中的最大难题。星际航行的漫漫长途需要的能量从何而来?我们也许能通过解密外星飞船得到启示。

    我们想象,这个飞碟几年前被发现废弃在地球沙漠里。科学家的任务是弄清它是如何工作的。经过一段时间的研究,科学家们已经对飞船有所了解。随着机器人摄像机我们看到了飞船的内部:主通道、飞船上的医务室,这是一个必要的设施,还有控制室,外星来客在这里操纵飞船。飞船没有操纵杆,他们是通过心灵感应控制飞船的。

    研究者认为:那完全可能,心灵感应毕竟差不多算不上科幻了,因为现在看战斗机飞行员已经可以用目视来瞄准了,完全瘫痪的人可以用思维来移动殊鼠标来操纵机器,用心灵感应这个名词不太适合,它实际上是用脑电波,因为人们思维的时候,脑电波有变化,虽然非常微小,如果能够把它引出来,就能够让思维来控制一些什么运动了。应该在很短的时间内,比如说在一百年以内,人们已经肯定能够达到用比较复杂的思维来控制外边的机器了。

    外星飞船的内部,甲板下面是一个反物质反应堆,这是一套复杂的设备。反物质反应堆可以产生出巨大的能量,为飞船漫长的星际航行提供动力。它依靠反物质运转,反物质是宇宙中能量密度最高的燃料。

    如果你有30克反物质,你可以用30克普通的物质将其湮灭,这将产生相当于一百万吨火箭燃料的能量。反物质听起来像科幻小说,但却是真实的。

    研究者认为:宇宙中肯定有反物质,就是从高空摄像中人们经常能够发现反物质,探测到反物质。再一个就是说正反物质就是据宇宙大爆炸理论,就是在最开始宇宙生成的时候,生成正物质和反物质是同样多的,相差一个很小很小的一个系数,多亏由于这个系数,就是由于正物质和反物质互相毁灭、变成能量之后,还余下一些很少量的正物质,那么这个正物质就组成我们现在宇宙,组成我们现在的星星,组成我们现在的人气。

    宇宙中存在物质由各种基本粒子构成,比如质子、中子、电子。有一些粒子具有相同的性质,但是所带的电荷却是相反的。这就是反物质。

    质子对应的反物质被称为反质子,它们质量相同,带电相反。电子也有电荷相反的对应体,被称为正电子。反粒子可以组合起来制造反元素,例如反氢。在理论上,任何元素都有对应的反元素。1928年,英国理论物理学家保罗·狄拉克从理论上预言了正电子的存在。1932年,卡尔·安德逊成为第一个在宇宙射线中发现存在正电子的人。

    似乎整个宇宙中充满了物质,而反物质却很少。对人类而言,拥有反物质的最佳途径就是制造反物质。在1955年,埃米里奥·塞格雷与他的同事在加利福尼亚实验室制造出第一束反质子。

    人类正在地球上制造反物质,准确地说是在地下。在一个位于芝加哥城外地下9米深的政府实验室中,有一个周长达6.4公里的巨大封闭环形物。这就是费米国家加速器实验室中的高能粒子加速器。

    费米国家加速器实验室的任务是进行高能物理研究。高能物理致力于研究最小距离的自然力,而要对最小距离自然力进行研究,必须要有很高的能量。在费米国家加速器实验室运行着一台世界上能量最高的高能粒子加速器,称为“一万亿电子伏加速器”,科学家们在这里制造反物质粒子。

    通过用高能质子撞击金属靶的方法制造反质子。高能质子在靶内产生足以制造反粒子的能量密度,这样就有可能制造出反质子。但制造出反质子的概率非常小。向目标靶每发射50万个质子,才能产生一个反质子。

    这一切都发生在一个巨大的地下环形加速器内,为了在撞击目标靶之前将粒子加速到足够快的速度以产生反质子,必须要这么大的空间。在制造并搜集到反质子后,必须将反质子束保持在靠近管道中心的位置,以免与管壁发生接触。如果它与管壁的粒子发生接触,就会相互湮灭。

    事实上,物质和反物质的湮灭是物质转化为能量的最完美反应,100%的物质和反物质都转化成了能量,而在最好的核聚变反应中,大概也只有2%的物质转化成能量。0.5千克正粒子和0.5千克反粒子湮灭,能产生相当于10000公斤铀裂变反应释放的能量。

    假设你有一美分硬币重量的反物质。也就是3克左右。一个硬币重量的反物质内所含的能量足以进行60次宇宙飞船发射。汽车使用普通汽油,每升大概能跑14公里,如果你有反物质汽油,那么,每升就能跑140亿公里。那种汽车的汽油箱大概只用钮扣大小就行了。

    研究者认为:要取得反物质作为这个星际航行的能源有两条道路,一条道路是从宇宙中寻找反物质,这点我们除了具备很强的星际飞行能力以外,目前还做不到;另外一种就是用加速器制造反物质,但是目前地球上的加速器制造反物质效率很低,只能制造很微量的东西,完全不可能用做实际的星际飞行来使用。

    星际旅行路程遥远。除太阳以外离我们最近的恒星,位于阿尔法人马座星系,距离我们4光年。前往阿尔法人马座星系大概需要2250升反物质。如果我们想进行一次这样的旅行,人类必须加快制造反物质生产线。

    尽管费米国家加速器实验室已经进行了30年反物质生产工作,他们得到的反物质也微乎其微。只保存有一万亿分之一克的反物质。以人类目前制造反物质的速度,需要4000多万年才能制造出1/4克反物质。(眼快看书 www.Yankuai.com)这意味着,人类需要数十亿年的时间,才能制造出前往阿尔法人马座星系所需的反物质燃料。

    要能实现星系间的太空旅行,我们必须学会如何更快地制造反物质,或者能够模仿外星人的反物质储备以及制造设备。我们所发现的外星飞船的设计者已经解决了与反物质燃料相关的许多难题。

    先,他们解决了反物质储存器的问题。外星飞船上有一个微型的、类似费米实验室中那样的存储设备。他们还解决了燃料补给的问题。因为他们的飞船上有巨大的反物质制造设备。

    在反物质制造方面,人类的技术实在难以和这艘飞船相比。要实现星际旅行的梦想,人类还必须寻找别的方案。

    研究者认为:属于第一类的星际航行方式,就是现在的化学动力火箭,这个动力火箭的效率是很低的,基本上只能进行行星级的航行,就是行星周围的航行,行星轨道上的航行。甚至用它进行恒星之间的航行,太阳系内的航行都非常困难,但是这是我们人类目前掌握的主要的航天技术。

    火箭的原理其实非常简单,牛顿早在17世纪就很清晰地描述了它:如果你以一定速度向后抛出一定质量,你就会收到一个反作用力的推动,向前加速。简单的火箭甚至早在牛顿提出这一公式前几百年就在中国发明出来并得到了应用。

    14世纪末,明朝出现了一个勇敢的用火箭作动力的载人飞行试验者,他的名字叫万户。他在一把椅子后面捆绑了47支当时最大的火箭,手持两只大风筝,命令仆役点燃火箭。在巨大的轰鸣声中,万户在烈焰和烟雾中消失了。万户已被世界公认为用火箭作动力飞行的“航天始祖”。为了纪念这位传奇式人物,国际天文联合会于1959年将月球背面的一个环形山命名为万户山。

    而真正从理论上阐明利用火箭进行太空飞行的人是俄国航天先驱齐奥尔可夫斯基。1903年在设计了一艘太空船时他把液氢和氧气混和作为燃料。

    1926年春,美国物理教师戈达德进行了世界上第一枚液体火箭的发射试验并取得成功。他曾获得过214项关于液体火箭的专利,由于他的非凡工作和影响,在世界范围内很快掀起了火箭研究的热潮。

    德国的赫尔曼·奥伯特是另一位太空航行先驱,受他的影响,一群年轻人成立了太空航行学会,开始试飞火箭。温拿·冯·布劳恩是会员中的一个,正是他后来开创了20世纪的火箭时代。

    研究者认为:人类发明了飞行器,逐渐的速度越来越快,人类就想飞离地球,变成地球的卫星。要想形成地球的卫星,环绕地球飞行,必须达到的速度是根据理论计算的,叫做第一宇宙速度,第一宇宙速度是7.9千米每秒。

    人造卫星想要上天,必须获得每秒7.9公里以上的速度。在火箭大型化以前,这是个遥不可及的数值。1942年,年轻的冯·布劳恩领导团队为希特勒完成了V-2火箭的研制工作。

    第二次世界大战末期,1944年9月8日第一枚V2火箭在伦敦市区爆炸,造成了人员和财产的惨重损失。V2火箭虽然在战争中扮演了极不光彩的角色,但它在技术上的成功却使人类向征服太空迈进了一大步,成为现代大型火箭的鼻祖,构筑了航天史上重要的里程碑。

    二战后冯·布劳恩带着最先进的运载火箭技术来到美国。他用自己研究的火箭将美国的第一颗人造卫星和第一位宇航员送上了太空,而他一生中研究的最高成就是这枚有史以来最大的运载火箭“土星”5号,土星5号第一次让人类踏上了月球,但它所代表的化学火箭已经达到了极限,在未来的太空远征中我们将利用什么样的火箭前往呢?

    研究者认为:假若要脱离地球的引力,能够围绕太阳运行,那速度要相应的提高。作为太阳的行星需要多大速度,叫第二宇宙速度,它需要11.2千米每秒,人类还有更多梦想,现在越来越成为现实了,除了要到火星上去,还想到外太空,脱离太阳的引力,必须进一步提高速度,那就是第三宇宙速度。第三宇宙速度的值是16.7千米每秒,达到这个速度就有可能进行星系航行了。

    人类的火箭燃料大都是用的液氢和液氧,这已经是化学火箭中最好的燃料了,但对于星系航行而言,液氢液氧的能量密度还远远不够。在50多年前,科学家发现铀-235原子核在吸收一个中子以后能分裂,同时放出两到三个中子和大量的能量,放出的能量比化学反应中释放出的能量大得多,这就是核裂变能,也就是我们所说的核能。

    有人提出下一代的火箭一定是核火箭,很多年来无数人都对此十分神往。人们设想只要加入很少一点的核燃料,核能产生的强大动力就可以维持火箭飞行几年,甚至几十年、上百年。20世纪上半叶,当原子核中蕴含的能量被发现以后,一方面立即被应用于军事,另一方面很多人也开始了和平利用原子能的尝试,核电站和核动力船舶很快就投入使用。

    而早在1949年,两弹元勋钱学森与美国同行就提出了研制核火箭的设想。50年代末,在美国洛斯·阿拉莫斯国家试验室里,一些科学家在那里进行实验,设想用核动力来实现星际航行。

    研究者认为:核动力航行就是用核裂变、核剧变进行航行,这个在技术上目前基本上已经能够达到了,但是还有很多困难。关于这种核动力火箭、飞船目前都没有出现,但是有很多设想:其中最简洁也是最震撼人的一种设想就是不停地把这个飞船后面扔原子弹,可以造出很小的剧变炸弹、氢弹,大概现在目前的技术有可能造成乒乓球甚至花生米那么大一个剧变炸弹,不停地往飞船后面扔,然后飞船后面有一个反射镜,这个炸弹、氢弹所产生的冲击、辐射就推动这个反射镜,把这个飞船往前推进,这是目前最有意思也是最震撼的一个设想,叫脉冲推动飞船。

    人类即使是使用核燃料,和外星飞船上的反物质反应堆还是无法相比。因为核反应产生的能量仅相当于反物质湮没能量的2%。携带核燃料虽然比液氢和液氧要轻便许多,但跨越数十光年的漫长星际旅行,所需的核燃料仍然是一个相当庞大的重量。

    50年代,美国曾经试验过核动力飞机,庞大的B-36曾被作为核动力飞机的候选人,但是实验结果并不理想,主要问题是核反应堆本身很笨重,它的加热效率不高,能够用来推动的能量不大。

    研究者认为:银河系之内的飞行有各种形式,比较化学动力不行,因为它路程太漫长了;用铀聚变也不行;比较可行的大概就是用氢聚变,就是如果我们现在发现氢的冷聚变方法,然后把它使用粒子方式推进。这样的话,有可能达到星系内部的航行速度。

    小质量的原子核在一定条件下相互聚合,释放出巨大的能量,这就是核聚变。核聚变广泛存在于宇宙中,所以像太阳这样的恒星能发出强烈的光和热,同时宇宙中还存在着各种各样的射线。太阳就有很强的辐射,每时每刻都会喷发出各种粒子,人们形象的把它称为“太阳风”。在上个世纪中期就有人设想,像海风鼓动帆船一样,是不是可以利用太阳风来带动某种太空帆船前进呢?

    严格来说太阳帆并不像船帆,它的形状千奇百怪,有的像一把雨伞,有的也像船帆那样,但是都有一个弧度,还有风车那样的形状。

    太阳帆最大的好处就是它不需要带燃料,虽然太阳风给它的加速度并不快,但由于可以一点点不断加速,所以有人计算只需10年太阳帆即可以飞出太阳系。

    令科学家们更感兴趣的是推动力比太阳风大1000多倍的太阳光。著名天文学家开普勒在400年前就曾设想不要携带任何能源,仅仅依靠太阳光能就可使宇宙帆船驰骋太空。

    太阳光压飞船这一概念到20世纪20年代才明晰起来。1924年,康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基和他的同事提出“用照到很薄的巨大反射镜上的阳光所产生的推力获得宇宙速度”。

    由于来自太阳的光线提供了无穷尽的能源,携有大型太阳帆的航天器最终可以以每小时24万公里的速度前进。这个速度要比当今以火箭推进的最快航天器快4到6倍。即比第二宇宙速度快6倍,比第三宇宙速度快4倍。

    研究者认为:星际飞行分两部分,一部分是摆脱行星引力的飞行,就是飞出行星的飞行。科学家们很形象地把它称作飞出引力深井,这个飞行和宇宙空间飞行还是不太一样的,摆脱引力深井需要在短时间之内,爆发出大部分的能量,就火箭发射咱们就看到了,但是在太空中飞行,因为已经没有引力,也没有空气阻力,可以用很绵长的加速、不停地加速,甚至长年累月地加速,把它加到很高的速度,这时候太阳帆就能起作用了。虽然它一时间的推力很小,但是它长久的加速积累起来就很大了。比如以一个重力加速度,大概加速到一年至于几年的时候,就能接近光

    速,这是一个很高效率的加速度,技术上还可以实现的这个航行方式的。

    依照太阳帆的相同原理,如果到距离太阳更遥远的地方,激光帆是更好的设计。无论是太阳帆还是激光帆,最大的难关是研制帆面的材料,美国科学家李米克是研究激光帆面的专家,他反复试验,希望制造出不仅薄如蝉翼而且还可以耐受高强的激光照射的帆面。现在他正在测试5种激光帆面的新材料。他将大约直径2寸的新材料放入装有激光发射器的封闭舱中,用1万到10万瓦特的激光照射。

    这是非常强大的辐射能量,李米克希望知道这些材料能否经受住强激光照射。这将是这次研究的关键时刻。李米克非常紧张。这张薄如蝉翼的材料是否会瞬间化为灰烬?封闭舱里模拟的是太空环境,大气被抽出,内部气压极低,几乎是真空状态。如果这些轻巧纤细的材料能够经受住这次考验,它将有可能用于制造未来的激光帆飞船。

    仅靠激光的力量就推动了这块小帆面,而且它完好无损。这是一个突破性的进展,但离激光帆飞船的实际建造还相差很远。

    研究者认为:如果地球人已经在宇宙中间建立了一种网络,形成了一些移民地,那么可以像加油站一样,在各个星球上或者在小流星上,加一个激光发射器,飞船从这个地方到那个地方,一路上可以全靠这个激光来施加压力。为什么不用太阳,如果用恒星的光来做动力的话,太阳正好是相距太远。有时候如果太阳在后面,那得顺风,如果太阳在另外一面,恒星在侧面,那就是侧风甚至是顶风。这样作为光环的话,它的效率要打大折扣。如果要是激光接力传送的话,它也不存在这个问题,但必须是实现已经建立了这样的加油站。

    真正的激光帆飞船需要庞大的建造计划。科学家们设想,大部分的工作可能在未来的月球移民地进行。首先必须建造数千座使用太阳能的激光发射器。每一座激光发射器将被移动到跑道上包装起来,然后迅速送往一个用于发射的轨道。轨道上排列强大的磁铁,利用磁力加速激光发射器,使其脱离月球重力,到达空间工作站。若干个激光发射器在工作站被组装成庞大的激光阵列。

    火箭将激光帆飞船送入地球轨道,帆面展开了,直径半英里的帆面牵引着准备星际航行的飞船。激光阵列中的发射器发出的强烈的光束,照射激光帆,从帆面反射的光线将推动飞船缓缓前进,并逐渐增加速度。它飞过太阳系中的行星,在几年的旅行后,它将以近乎光速的速率接近另一颗恒星。乐观的估计,人类要实现这个设想的旅程,至少还需要数十年甚至上百年的时间。

    研究者认为:太空飞行所用的动力有各种各样的方面,有很多种。现在人类认为,以现在的认识、现在的科技发展水平,星际突压式发动机是最好的。但是随着科技的发展,可能提到的方案更好又更容易实现。

    人类在苦苦探索新型动力的飞船,为实现星际航行寻求能量之源。科学家也正在为星际航行规划非常可行的节能路线。这是一种被称为空间高速公路的轨道系统,这种轨道系统存在于星体的引力场之间,比如太阳和行星之间,行星和卫星之间。通过计算科学家们已经描绘出了这些系统中的引力平衡点,它们在空间中仿佛像一条条管道,而且这些管道还有接口可以彼此连通。飞行器在这些管道里飞行可以节约很多能量,就像我们进入了高速公路,行驶距离可能不是最短的,但是速度最快而且能量最省。

    目前一些国外的航天项目已经开始开发这种高速公路资源。2009年美国计划发射木星第六探测器,它准备利用的就是这种行星间高速公路,一个探测器预备同时探测木星的3颗卫星。

    尽管人类想象并设计出了各种星际旅行的方案,但还面临着一个重大的难题。就像这艘外星飞船一样,我们不知道它造访地球的旅行耗费了多长的时间,它的速度到底有多快?有什么办法可以在短时间穿越茫茫太空?科学家将继续在飞船中为我们揭开谜题。

    2008年9月10日15点30分,欧洲核子研究中心启动世界最大的强子对撞机上演了微缩版的“宇宙大爆炸”,重现了宇宙诞生时的形态。这个史上规模最大的科学计划,使人类进入了物理学的全新领域。有科学家大胆预言,它有可能是世界上第一台时间机器。人类跨星系旅行的梦想有可能变为现实。

    人类梦想有一天能穿越茫茫时空,进行跨星系的太空旅行。这个梦想似乎还很遥远,但我们不妨先想象外星人已经把它变为了现实。

    我们设想,科学家在沙漠中找到了一艘被外星人遗弃的飞船,地球的物理学家和工程师们正在试图弄清它的内部构造。在飞船的内部,我们发现了反物质反应堆,惯性消除器和抗引力推进装置。这些超过人类成千上万年的技术使飞碟能够穿梭于茫茫太空,并在地球的大气层中神出鬼没,来去自如。

    很多人认为飞碟来自太阳系以外的外太空,因为人类已经证实,除了地球人,在太阳系的所有星体中,没有别的高等智慧的生命体,更没有另一个繁盛的文明。

    据科学家乐观的估计,离地球最近的适宜像人类这样的生命体居住的行星,大约在距地球四十五光年远的地方。我们所处的银河系,仿佛是一个涌动着激流的巨大无比的漩涡,无数恒星依靠引力在这里聚拢,在银河系中像太阳一样的恒星约有2000亿个,而宇宙中的星系,以人类目前的观测大概是500亿到1000亿个,宇宙实在是太大了,令人叹为观止。

    研究者认为:我们经常说宇宙无边无际,要有多大就有多大,甚至我们说是无限的宇宙,但是我们讲太空是要分层次的。比如说讲太阳系、讲银河系、讲总星系有多大?太阳系就在我们身边,太阳离地球的距离也不过是一亿五千万公里,有九大星系,但是像太阳这样的行星,在银河系里边有超过一千亿个,银河系的直径有好亿、好几十亿光年,但是银河系又在总星系里边,这个总星系有数百亿个像银河系这样的东西,它的这个宽度有大概150亿光年,但是人类现在也就能够用我们的望远镜去观察到150亿光年以外的星体。

    150亿年前,在猛烈的一瞬间,热与光的爆发之中,时空从此开始,这就是创世大爆炸。大约46亿年前,太阳系诞生了。我们的太阳只是银河系中的一两千亿个恒星中的一个,实在是微不足道。像我们银河系同类的恒星系还有千千万万。那些遥远的星系还在不断地远离我们而去,离我们越远的星系,飞奔的速度越快,整个宇宙都在膨胀。

    除了太阳以外,离地球最近的恒星在半人马座星系,距离我们超过四光年远。也就是说,即使飞船能够以光速前进,每秒速度达到30万公里,从地球到达半人马座也需要四年多的时间。

    如果古希腊人在5000年前的荷马时代就向半人马座发射了一个太空飞行器,速度和人类目前最快的飞行器旅行者号相同,那么它还需要七万年才能够到达。现在它的飞行距离还不到总距离的百分之一。

    探测木星和土星所使用的旅行者号探测器是目前速度最快的人造物体,速度是每秒钟16公里。以这样的速度,我们到达离地球最近的恒星需要7.5万年左右。难以想象穿越如此遥远的距离和如此长时间的飞行会需要多少燃料,所有这些燃料也会极大增加飞船的重量,并降低它的速度。

    外星飞船以一种的奇特的方式穿梭于银河系乃至整个太空。就人类现有的知识来看,光速是宇宙中速度的极限,任何物体的运动速度只能无限接近光速,不可能超过光速。

    研究者认为:实际上光速是我们现在能达到的极限,这个结论既不是理论推导出的,也不是实验证明了的,这是一个假定。这个假定是爱因斯坦在他提出相对论的时候提出的,问题是没有什么实验能够否认这个假定。所以我们现在都是接受这个假定。但是要明确的是它是相对论所需要的那些前提假定之一。

    作为现代物理学最重要的思想家,阿尔伯特·爱因斯坦的名声早已超过同时代的任何一位科学家,成为超高智慧的代名词。相对论让爱因斯坦名扬天下。

    年轻的爱因斯坦最喜欢观察树林中的光影,狭义相对论的核心是光速恒定,它认为不论光源以多快的速度移动,也不论观察者以多快的速度向什么方向移动,光速永远不变。所有的运动,甚至时间本身都必须与之相对应,由此爱因斯坦首次提出时间是相对的。他告诉我们虽然任何物体的运动速度不可能超过光速,但当它接近光速时,时间就会变慢,距离就会变短。越接近光速,时间越慢,距离越短。

    根据爱因斯坦的理论,越接近光速,飞船上的钟表走动的速度就会越慢,因此时间过得也就越慢。如果飞船以光速飞向半人马座,到达时,在地球上已经过去了好几年的时间。但是对飞船来说,时间仅仅过去了几个星期。机组成员的年龄只增加了几个星期而已。飞行时间记录器上显示的数字也会表明,这只不过是个短期旅行。这就是所谓的“时间膨胀”现象。

    时间是一种带着我们从过去走向未来的无情力量。大家仿佛都知道时间是什么,但却无法确定的定义时间。时间是神秘的,从古希腊甚至更早的时候,人们就对时间进行了很多种思考,但是真正从科学上把时间和空间联系在一起,并提出一种时空理论,还是从1905年爱因斯坦的狭义相对论开始。

    他首次提出一个概念,时间和空间这两者不是彼此无关的。比如说随着人们运动状态的改变,时间和空间在不同的参照系里可能会有意想不到的变化,相对论的提出推动了20世纪物理学的革命,为人们研究星系宇宙奠定了理论基础。

    著名物理学家卡尔·萨根在影片《宇宙》中,把相对论的公式进行了形象地展示。影片中保罗与他的弟弟和朋友们道别,开始了他的光速旅行。保罗正以光速的一半前进时,奇妙的事情出现了,保罗前面的光波被压缩,他的影像变成了蓝色,同时,他疾驰而去时自己的光波会延伸在身后,由于长光波是红色的,他后面的影像就会变红。当保罗加速到接近光速,他身后的一切都压缩到前方的隧道中去了,中间出现蓝影,周围出现红影。

    接近光速最奇特的现象,就是时间会减慢。所有时钟,不论是机械钟还是生物钟,接近光速时都会减慢,但静止的时钟,则像往常一样运作。若我们以接近光速的速度前进,衰老的速度会比正常人缓慢。保罗的手表和他的感觉显示,他仅仅离开了几分钟,但在朋友眼中,保罗已经离开了几十年,只有年迈的弟弟仍然耐心地等候着他,他们体验到时间膨胀的奇怪现象,这就是爱因斯坦所说的狭义相对论。

    当然,影片中的一切只是理论上的假想,但是在1971年,物理学家理查德·基廷和乔伊·哈夫勒验证了这个假想。他们将4个极为精确的原子钟放在一架普通航行的飞机上。飞行之后,这些原子钟与放在地面的原子钟相比的确慢了59纳秒。它不仅证明狭义相对论完全正确,也说明人们通过坐飞机来长寿,理论上是可行的,所不同的是效果太微弱了。一个人在飞机上飞行80年的时间一共可以赚得400微秒。400微秒实际上只是0.0004秒。

    但是在粒子加速器里,狭义相对论所预言的时间膨胀效应就不那么微弱了,在美国费米试验室长达40公里的粒子加速器中,次原子粒子可以被加速到光速的90%以上,在这样的速度下,时间的变化明显出现了。在正常情况下寿命很短的粒子,存在的时间大大延长。这证明对这些粒子来说,时间变慢了。

    从理论上看,如果乘坐非常接近光速的飞船,茫茫的太空之旅并不需要多么漫长的时间。然而,爱因斯坦并没有让光速旅行一帆风顺。相对论还预言了另一个重要的问题。当物体的速度越来越接近光速的时候,它们就会变得更重。

    研究者认为:我们要想把一个物体加速的话,本身就需要很大的能量,但是当它越接近光速的时候,它所呈现出来的质量就变得越大。由于在爱因斯坦相对理论的体系里,他假定光速是不能达到的,所以说如果我们把一个东西加速到光速的时候,这个东西的质量会变得无穷大,这同样是一个假设。因为它就是建立在光速是不可超越的这个前提之上的,它也是假设。也是无法验证的,因为人类现在根本没有能力把这个东西加速到光速。

    既然任何物体都不可能加速到光速,那么光子为什么可以以光速行进呢?

    研究者认为:光子的速度并不是加速的结果,它一直就是这个速度,其实并没有经历过一个加速的过程。任何以光速传播的东西,比如说无线电波也是用光速传播,这些东西都不是我们加速的结果,等于它天生就是这个速度。

    自从爱因斯坦在一个世纪以前提出速度和质量之间的这种关系,整个人类世界都在苦苦探索问题的解决方案。看上去这似乎也是外星人进行星际旅行的路障。但事实并非如此。

    也许有一些方法可以绕过光速这个问题。请释放你的想象力,跟随科学家继续外星飞船的探秘。一艘外星人的宇宙飞船被遗弃在地球,科学家正在努力弄清楚这艘飞船的构造原理。

    他们攻入了飞船的电脑引导系统,发现似乎有一张全宇宙的地图。这是一个具有突破性的发现。两点之间并不一定是直线最短。如果想要了解外星飞船如何来到地球,我们必须再次请教爱因斯坦。

    20世纪以前的物理学建立在牛顿绝对时空观的基础上。时间永恒地均匀流逝,空间是不动的舞台,两者相互独立并且不受物质的影响。爱因斯坦的革命性发现是:时间和空间是不可分割的统一体,时空告诉物质如何运动,而物质告诉时空如何弯曲。

    在爱因斯坦的理论中,两个物体间的相互作用并不像牛顿所描述的那样,是彼此直接产生引力,而是由每个物体对周围的时空产生影响,它们在时空中造成凹陷或扭曲,一个物体经过另一个物体的旁边,路径就会受到扭曲而偏向,这就好像是物质互相吸引一样。

    如果我们举例描述广义相对论:放在橡胶膜上的重物代表恒星或整个星系,网格代表时间和空间,重物的质量越大,空间和时间凹陷的程度也越深,那些从附近经过的东西,也就越难逃脱坠落在这个大质量物体上的命运。这个形象实际就是空间弯曲的形象,把一个铁球想像为地球或者太阳或者某个天体,只要它有巨大的质量,那么它就能够产生这个空间的弯曲。理论上小的质量也能产生弯曲,问题那就小得无法看到,不仅感官不能感知,也检测不到。

    为什么时间和空间会是弯曲的呢?这要先从平直空间说起。古希腊的欧几里德发展了一套几何理论,后人称为欧几里德几何学,他从几个定义和公设出发,可以推导出一系列定理。在欧几里德几何学里,有一个第5公设,根据这个公设,我们可以推论出三角形的三个内角,加起来总和是180度。因为平面上的图形显然满足这个性质,所以我们把符合欧几里德几何学的空间称为平直空间。

    十九世纪初,法国数学家高斯、匈牙利数学家鲍耶、俄国数学家罗巴切夫斯基等人认识到,除了平直空间以外,没有第5公设的非平直空间在逻辑上是可能的。在这样的空间中,三角形的内角之和未必是180度。描述这种空间的几何学叫做非欧几何。

    在球面上,三角形的三个角加起来超过180度,在双曲面上,三角形的三个角加起来小于180度。当然,在这些曲面上并没有真正的直线,但是比方说一只蚂蚁,被局限在曲面上,那么这就是它的直线。同样,人也被局限在生活的三维空间中。爱因斯坦的相对论证明,在大质量物体附近的时空需要非欧几何来描述。这就是所谓弯曲时空。

    一个有大的质量的东西就有引力,这时候它会让周围的空间弯曲,实际上这种弯曲度是非常微小的,在我们日常的感官中是感觉不到的。那么对比如说太阳这么大的一个质量,它能够使它周围的空间弯曲,在一定条件下进行天文观测是可以观测到的。

    当1916年爱因斯坦发表了广义相对论时,那还只是一个推测,爱因斯坦需要证据,为此他需要一次完整的日食。

    如果爱因斯坦的推测是正确的,那么某个星球发出的光,在到达地球之前,从太阳附近通过的时候,实际上是沿着空中的一条曲线在运动,由于我们认为,光是沿着直线运动的,那么我们从地球上看到的情况是这个星球处在距离太阳很远的b点。

    如果爱因斯坦的推测是错误的,星球将一直处于A点。通常情况下,我们不会看到太阳附近有另一个星球的存在,因为太阳太亮了,但有一种情况下,我们能看到这个星球的存在,那就是发生日全食的时候,爱因斯坦预测到这个时候星球会按照广义相对论所叙述的方式运动,那么他需要的是有人在日全食时候拍到的照片。

    这个人就是阿斯爱丁顿,一位著名的英国天文学家,他相信爱因斯坦的理论,并且迫切的想证明爱因斯坦的推测是正确的。

    1919年5月,他组织两个远征队,分赴巴西东北海岸外的索布拉尔岛和西非几内亚湾的普林西比岛进行观测,希望能够看到一次日全食的过程。远征队在发生日食的时候拍摄了太阳的照片。当月亮遮挡住太阳,在一片黑暗中,太阳附近开始出现星星。他看到了太阳后面的星星,太阳周围巨大的引力让这些星星的光线发生了弯曲。

    半年以后,英国皇家学会正式宣布,他们的观测结果符合爱因斯坦的预言!这个消息立刻轰动了世界。阿斯爱丁顿的发现确定了爱因斯坦作为物理学之父的地位。广义相对论从此得到科学界公认。

    因斯坦建立广义相对论后,立刻开始思索是否可以用它来研究整个宇宙的性质。在此之前,大家心目中的宇宙图像是牛顿的宇宙模型,时间和空间都是无限的,在其中均匀分布着静止的物质。但是,这个宇宙模型本身存在着内在的矛盾。一个矛盾是,由于宇宙无限大,物质无限多,物质产生的引力也变成无限大。由于万有引力的作用,牛顿宇宙中的物质难以保持静止,而会互相吸引,最后坠落到一起去。

    因斯坦认为,利用非欧几何里的弯曲空间,可以解决这个问题。所以他在1917年,提出了一个宇宙模型。这个模型的空间部分是一个球面,弯曲的空间,使得宇宙看起来是有限的。因此可以避免引力变成无限大的问题。但是爱因斯坦发现,和牛顿的宇宙一样,这个模型里的物质也很难保持静止不动。

    很快有人反对爱因斯坦的这个静态宇宙模型,第一个提出质疑的,是俄国学者阿列克谢·弗里德曼。在1922年发表的一篇论文中,弗里德曼求解了不包括宇宙学常数的广义相对论方程,发现宇宙不会静止不动,而是要么膨胀要么收缩。爱因斯坦看到弗里德曼的论文后,给发表它的杂志去信,说弗里德曼可能算错了。弗里德曼并没有屈服于爱因斯坦的权威,他详细写出了自己的计算过程给爱因斯坦寄去。后来,爱因斯坦在同一个杂志上发表声明,承认自己错了而弗里德曼是对的。

    引力能够让空间发生弯曲,也许外星人正是利用了这个现象穿越了星系。这艘假想的飞碟中有一个空间弯曲引擎。它能够将后面的空间膨胀,前面的空间收缩,这样一来,从一个地方到另外一个地方的速度能够比光速还快。

    更妙的是,飞船内的钟表会同外面的钟表保持同步,它将处于平常的空间,不会因为高速而感觉到相对论的效果。

    研究者认为:外星人怎么能够到地球来造访,也许他们能够克服光速、克服光障,也许他们有很长的寿命,也许他们有自动化的装置,摆在飞碟里边来和我们的地球的人类对话,这些都是有可能的。所以航天科技很有魅力,它对我们每一个人的精神层面、心理层面、心灵层面、智慧的层面和信仰的层面,都有极大的诱惑力,诱惑着我们向空间科学的深度和高度进军。

    我们的工程师成功攻入了外星电脑系统,了解到关于飞船的更多知识。除了空间弯曲引擎还有一个更加成熟的装置,使飞船达到比光速还要快的速度。这个装置是一个虫洞开凿机器,能够将空间本身进行折叠。

    拿一幅世界地图,标记为A的地方是纽约,标记为B的地方是巴黎。如果将地图折叠,这两个城市之间的距离并不遥远。所需要做的就是在地图上钻个洞,将这两个城市连接起来。这个通道就是一个虫洞。

    广义相对论出现后产生的最重要的影响,就是提供了允许时空旅行的虫洞理论。按照《时间简史》中霍金对虫洞的描述:它是沟通宇宙之间的细长时空管道。虽然虫洞被形象地描画出来,但它其实只是一个数学模型,是1935年,爱因斯坦和罗森在论文中根据场方程推导出的通道,被称为爱因斯坦-罗森桥。但爱因斯坦也指出这座桥很难通过,因为它极不稳定,随时有断裂的危险。

    研究者认为:在量子物理里所想到的虫洞通常都是很短寿的,虫洞这个东西到现在为止没有谁见过真的,它是一个理论上推导出来的,是根据爱因斯坦的引力场方程推导出来的一个结果。所以在理论上它可能存在,不过实际上谁也没有找到过。这个虫洞对于星际航行来说是最有吸引力的,因为哪怕离我们最近的恒星,我们用光速行驶也要四年以后才能到达,何况现在根据相对论我们也到不了光速。但是虫洞是另外一种东西,它意味着时空的扭曲,它让我们有可能瞬间就到达遥远的地方,或者说它根本就是超光速的,甚至就是速度无穷大的。那这样的话,对于星际航行的假想来说是富有诱惑力的。如果在恒星之间真的有星际航行存在的话,它们一定是超光速的,否则这么遥远的旅程是没有意义的。

    外星飞船上的虫洞开凿机器一定有一个稳定器。也就是说,外星人能够开凿出一个虫洞,同时在飞船经过的时候保持虫洞的畅通。要想弄明白这艘飞船的飞行原理的确是个不小的挑战。我们必须将相对论的知识运用到极致,才能够明白来自外星球的这些访问者已经取得的成就。

    也许在并不遥远的将来,我们能将这些超光速的技术运用到人类的飞行器中,能够穿越茫茫的空间和时间,去外星人的星球上与他们会面。然而,这一天的到来可能蕴藏危机,因为在这艘外星飞船中还隐藏着一个重大的秘密,科学家将继续为我们解密。

    人类在战争中使用过的武器最极端的、威力最大的莫过于原子弹了。随着巨大的蘑菇云翻腾升起,在不到千分之一秒的时间里,地面温度达到数千度,爆炸附近的人被瞬间蒸发,巨大的冲击波将整座城市夷为平地。

    原子弹是地球上有史以来使用过的最可怕的杀伤性武器,如果真的有外星文明,那么他们无疑也会制造和使用武器,在地球人的科幻电影中,人们设想过许多的外星武器,这些的武器会有何等的威力呢?

    一艘闪闪发光的外星飞碟,从遥远的外太空,穿越茫茫宇宙的时空隧道,来到地球,不知道为什么被外星人遗弃在沙漠中。科学家正在努力地解码飞碟上的各种奇特装备。我们可以确定,建造这艘飞船的外星人,拥有着地球人叹为观止的宇航技术。他们利用空间弯曲引擎和虫洞开凿机压缩了时空,使用反物质反应堆制造了源源不断地高能燃料。

    我们不怀疑外星人造访地球的能力,但我们仍然疑惑他们为什么要飞越几十光年的距离来到这颗蓝色的星球,他们来做什么?这些拥有远超越人类的发达文明和先进科技的外星来客将是我们的朋友还是敌人?

    外星人来到地球也许只是因为好奇,科学探索,甚至可能是在去别的什么星球的途中误入了地球的大气层。然而,事情也许比我们愿望的要糟糕。1996年好莱坞拍摄了一部巨片《独立日》。

    这部以8亿多美元的总收入横扫当年全球电影票房榜的科幻片,以令人惊叹的特技展示了一场来自外太空的浩劫。在《独立日》中,外星人的到来使地球面临一场灭顶之灾,他们的目的是要消灭人类,掠夺地球的资源。

    让我们在飞碟想象游戏中更现实一些。显然,这艘外星人飞船上有几座武器炮塔。这是用来做什么的呢?是防御性的还是进攻性的?外星人想对地球人做什么呢?我们当然愿意想象所有的外星来访者都不是好战的。但是好好想一想,当外星飞船在太空中穿梭时,不知道会遭遇到什么。携带武器无疑是一个明智的选择。

    自然,制造这艘飞船的外星人会把安全放在第一位。我们假想的这艘飞船就装配有大规模的激光武器。这些致命武器令人忧虑,但并不令人惊讶。如果地球人有可能准备一次星际飞行,我们的飞船上也会安装激光武器。

    美**方正在研制几种激光制导能量武器。2006年8月,在新墨西哥州的一个导弹试验场,一台造价为2200万美元的新型激光武器,成功地击落了一枚火箭。

    激光是一种可以发射连贯光束的设备。通过受激辐射的光放大便得到一束非常聚集的光线,这种光线能以很小的截面达到很远的距离。激光是高度集中的,它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象。

    使光线聚集并不困难,用一个放大镜,使太阳光聚焦在一片树叶上,当热量足够大的时候,就可以让树叶燃烧。同样,这就是激光能做到的。将一束激光聚焦在某个物体上并保持足够长的时间,就能破坏或者完全摧毁这个物体。

    有两个原因使激光成为极佳的攻击性武器。第一,激光束以光速运动,因为它本身就是光波。第二,它能以难以置信的精确度进行瞄准和聚焦,而不会产生太大的附带性伤害。世界上第一个激光器发明于20世纪50年代中期,实际上是一个微波激射器。它没有使用可见光,而是利用微波和氨气制造出一种波束。50年代后期发明了可见光激光。时至今日,激光的使用已经非常普遍了,激光也早已作为了地球人的军事武器。

    激光在现代军事领域运用可以说是非常的广泛,它基本上可以分为这么几类,一种是杀伤性激光武器,第二是非杀伤性激光武器。1982年马岛战争的时候,阿根廷的飞行员就多次反映,他们在轰炸英国舰艇的时候,遭到了英国舰艇上的激光器眩晕器的扫描,导致他们无法准确的瞄准目标,进行投弹。

    激光有不同的波长和功率。杀伤性激光武器通常需要很大的功率。美国新墨西哥州空军基地拥有功率十分强大的激光装置,它们的任务是摧毁目标。

    这种激光器被称为EDCL,意思是电火花同轴激光器。它使用了三种气体,氦气被作为产生激光的介质。利用氮气和二氧化碳来激发光束。

    激光是以光谱上看不见的红外线发射出来的。这种设备被用来研究高能激光对不同的目标材料产生的破坏效果。如果想用一束激光来摧毁一颗卫星,那需要对那颗卫星的各个部位进行试验评估,以确定使用激光的强度。

    这个激光器通常不会使物体爆炸,只是将其烧毁,但是它确实具备产生爆炸的能力。这取决于向目标加载多大的能量。加载更大的能量,就会对目标产生更高的加热效率。

    美国空军正在研制一种更大、功率更强的激光武器,这种武器将被安装在飞机上,目前最著名的就是美国,军方正在研制的弹道导弹防御计划中的ABL记载激光武器系统,这个项目非常大,它是由波音747大型客机改装的一种机体,作为载体平台来进行发射的。在机头有一个激光照射器,射程非常远,它可以直接将对方上升阶段的弹道导弹进行摧毁。

    一架747大型喷气式飞机上面,安装着一个先进的光学系统、一个战斗指挥控制系统,以及多个高能激光器。它可以从机头发射可控激光束,摧毁正在加速飞行的弹道导弹。机载激光武器起初只是一项旨在击落短程导弹的空军计划。2001年,它成为导弹防御计划的一部分,目标是摧毁中程乃至洲际弹道导弹。

    红外摄像机被用于探测导弹发射。探测信息传输到机载计算机上,计算机指挥飞机机头的炮台对准导弹。炮台使用两台激光器,一台锁定目标,另一台向目标开火并将其摧毁。这种武器的射程是几百公里,在战略热点地区部署少量机载激光武器就能进行有力的防御。

    尽管机载激光器目前还在研制过程中,但经过反复试验和模拟,这已经是一项非常成熟的技术。不久,它就能够投入到实际的空中防御系统中。激光武器不仅能进行空中防御,还能用于打击地面目标。美**方计划在2010年之前,将用于打击地面目标的激光炸弹,装备在各种攻击性战斗机上。

    和常规武器相比,这种激光炸弹攻击速度快、转向灵活、不受电磁干扰,而且具有隐蔽性,因为它发射时不会发出巨大的爆炸声。激光炸弹也有缺点,从理论上说,错误发射的激光只有在击中目标后,才会停止,这可能误伤友军。

    然而,人类的激光武器比这艘外星飞船上的发射器落后若干年。在影片《独立日》中,我们看到了外星人的激光武器显示出的惊人威力。在这艘飞船上,科学家发现了更为可怕的攻击性武器。那就是反物质鱼雷。飞船上有反物质制造器。正是靠反物质反应堆的能量,这艘飞船才穿越了几十万光年的茫茫时空,来到地球。反物质与物质融合时会完全湮灭,所有的质量都在猛烈的爆炸中化为能量。

    除了各种攻击性武器,谨慎的外星人还携带有防御性武器。在飞船中,我们的工程师发现了一个能够产生力场盾的设备,这种能抵挡敌人攻击的盾牌是一种近乎完美的防御武器。力场盾甚至能够抵御激光武器。

    在电影《独立日》中,面对外星人的侵略,人类的空军飞行员驾驶战斗机对飞碟发起了反击,然而,巨大的外星飞碟周围设有强大的力场盾,数千枚炸弹无一能击中飞碟,都在力场盾的外围爆炸了。

    研究者认为:目前从理论上看,如果按人类的技术要造力场盾的话,我们对于能防御的来袭武器是有选择的,就是我们能够造出一个电磁力场盾,就是磁场,它只对金属物体有作用,就是说它能把金属的来袭物挡开,但是它的强度也是有限的。目前能想象出来用超导体可能造出来一个屏蔽的电磁场,但是用来挡炮弹强度还远远不够。而对于非金属的物体,它完全没有作用。具体到像科幻电影中间的外星人,飞船周围,这种力场盾显然不是电磁力场,按照现在的技术来说,即使是从理论上都很难,实际上就更不存在这种东西。

    更好的防御是干脆不让敌人知道你在哪儿。隐身是一个不错的选择。当你靠近一艘到处都是奇异按钮和控制器的外星飞船时,必须非常小心。如果有人意外地按下了隐身设备的按钮,就会出现一声巨响。

    在飞船上的各种防御器械中有一个完美的隐身设备,在遇到危机时可以用来偷偷逃走。外星人知道他们的飞船虽然比人类先进很多,但也并非无懈可击。因此他们也做好了逃跑的准备。隐形并不是外星人的专利,人类的飞机也可以隐形。

    研究者认为:飞机的隐形大概可以分为三种类型,第一种是可见光的隐形,第二种是红外隐形,第三种是电磁波的隐形。可见光的隐形简单的说,就是如果您穿一身白的衣服,站在一个白墙之前,把脸也盖上白纸的话,就很难被发现。穿上同样颜色绿色的军用迷彩服,躲在树林里,对方就很难发现。可见光的隐形就跟变色龙一样,变色龙基本的原理是会根据它周围物体的颜色,来改变它身体的颜色,那么可见光的隐形,就是让这个物体的颜色与它背景颜色相同。事实上很多的隐形飞机,大多数都涂成黑色。不管是美国的F117还是以前的U2,黑鸟等等,他们都带个黑字,其用意也在这儿。

    事实上,地球上的一些生物在隐形方面似乎超越了人类的技术。有一些动物能根据它们所处的环境背景瞬间改变原来的颜色,例如,变色龙。有些比目鱼也可以变色。当你把它们放在一个有特殊花纹的池底,它们就会重新调整颜色,与环境匹配。

    比目鱼之所以能够突然消失,这得益于它的色素细胞。色素细胞是一种含有色素颗粒的特殊细胞,能够使机体改变颜色。有人尝试将这些鱼放置在一个方形棋盘图案上。这些鱼没能变成完全匹配的颜色,但是十分接近。黑色方形的边缘有一些粗糙,但间距是正确的,它们近似方形。

    如果你给一块布通电,把传感器放到整个系统中,在一台小型计算机的帮助下,就有可能改变布的颜色,使之与背景匹配。

    红外线的隐形——作为肉眼看不见的红外线是每个物体都会散发出来,这也是许多作为地面探测和空中探测的重要手段之一。作为一架飞机,它会不断的向外散发出红外线,包括机体,最重要的是发动机喷口,因此许多隐形飞机都对发动机喷口做了处理,进行红外线的抑制,有的干脆就把发动机的喷口放在了机体之上,比如说美国的B2隐形轰炸机。它的喷口在飞机之上,那么从地面的红外探测装置就很难发现它,从而减少了它被红外探测的几率。

    所有高于零下273℃的物质都可以产生红外线。红外线是不可见光线。所以一架红外线隐形的飞行器飞过天空,是可以用肉眼看见的。它能骗过的只是地面的红外探测仪。电磁波隐形也非常相似,它所能骗过的是雷达,而不是人的眼睛。

    第三种隐形飞机的手段就是减少电磁波的特征,也就是说,我们常常说的雷达隐形。我们知道,探测雷达的主要原理就是发送雷达波束,物体会反射雷达波束,一旦接收到,我们就可以探明这个飞行物体的方位距离飞行特征等等。那么,如何让对方的雷达接收不到雷达波束,有那么几种方法,第一让雷达波束不返回它的发射体,那么可以改变物体的形状,就像美国的F117一样,变成一个多菱形的体,雷达波束可以分散出去,较少的雷达波束才反射回去,这样的话,它的雷达特征就小,或者干脆一点。现在有许多的隐形飞机已经采用,就是有机体的涂层,这个涂层可以大量的吸收雷达波束使之无法返回,或者是很少的雷达信号返回去。

    在弗吉尼亚州的老道明大学,穆尼尔·拉鲁斯博士正在进行低温等离子体的前沿研究。等离子体有一天可能会成为未来的防御武器。它将是一种新的隐身设备。

    什么是等离子体呢?物质以四种形态存在。固态,加热,就会变成液态。继续加热,就变成气态。如果再继续给它加热,其中一些分子和原子的电子会脱离出来,它们就被电离了。当物质以这种形态存在时,被称为等离子体。宇宙中99%的可见物质可能是等离子体,其中包括恒星。等离子体既有自然形成的,也有人造的。

    在自然界,当你经历一场暴风雨时,你看到的闪电就是等离子体,云层和地面之间的高电压差使空气电离了。而霓虹灯和荧光灯则是人造的,灯管中的气体被电离成等离子体。拉鲁斯博士的设备利用两个盘形电极间的电压差,使氦气变成等离子体。

    等离子体是一种特殊的滤波器,当雷达频率低于等离子体频率时,雷达波被全部反射,雷达显示屏上出现的是飞行物的虚像,而不是它的真实位置。当雷达频率高于等离子体频率时,雷达波能被等离子体吸收,使雷达接受到的信号大为减弱。这些功能,使等离子体成为最有发展前景的一项隐身技术。目前,美国和俄罗斯军方都在投入经费进行等离子隐形技术的研究。

    另外一种减少雷达型号特征的手段是俄罗斯米高扬设计局正在研究的第五代战斗及S2正在采用的一种手段,它通过等离子的发射器来使之在飞机表面上形成一个等离子的隔绝层,从而让雷达波数很难直接投射到飞机表面上,从而减少雷达被发现。但是这种技术手段,目前还在研制过程中,到实用阶段还有一段距离。

    我们知道如何制造等离子体。但是,要想再进一步,让它真正应用到我们想要的隐形盾中,仍需解决很多技术问题。

    地球上的科学家还需要一段时间来制造合适的隐身设备。这艘外星飞船也许可以帮助我们加快研制速度。这个飞碟所携带的武器十分完备,就好像这些外星人在建造飞船之前看过了地球人的科幻电影。

    科学家正在研究的这艘外星飞船里的武器远远超越了人类当前的科技,但它们并没有超出我们的想象。大部分的设备都是我们在科学研究和科幻小说中曾经构想过的。

    星际飞行构想出的所有设备中,最引人注目的是空间转移器。这种设备能够在瞬间将一个生物体传送到另一个地方。这艘外星飞船上的确有一台空间转移器,它可以将一个物体,包括一个生物转化成一束物质流,然后将物质流传输到另一个地点进行重新组合。这是外星技术中的极致。

    如果要对一个人进行空间转移,我们首先对他进行分解,记下他身体内每个原子的位置。然后,我们把包含他身体内所有原子位置的信息发送到另一个地方。然后,那边的某种装配器就会把所有的原子组装起来。当完成这些时,我们得到就是刚刚被分解的那个人。

    空间转移是一项十分复杂的技术,要想记录下人身体内所有原子的位置,这大概需要十亿个十的十五次方那么多字节。如果我们把这些信息全部储存在计算机光盘中,那么这些光盘将从地球一直堆积到,距银河系中心三分之一的地方。但外星人在这艘飞船上安装了一台非常小巧的便携式超级计算机,完全能够处理所有这些数据。

    你走进一个空间转移器,得知首先会发生的事情是自己将分解成原子,这真是十分恐怖!用原材料把自己重新组装起来的时候,你还会是原来你吗?

    空间转移器有一个附带的好处,外星人肯定已经了如指掌。如果能够将一个物体分解成一堆原子,然后在另一个地方将它们重新组合起来,那么肯定能够以相同的方式重新组合任何原子堆。也就是说,空间转移器同时也是一台复制机,一台克隆设备。

    进行空间转移的方法不再是先把人分解,而是对其进行扫描。然后把所有信息从一个地方传输到另一个地方。接着,把那个地方已经准备好的原子,根据相关信息组合起来,这样就复制成另一个人了。而原来的人仍然存在。

    这样看来,空间转移器不仅能使外星人快速脱离危险境地;它还能够大量复制最勇敢的外星战士。

    人类的想象力为这艘飞船制造的武器远比它拥有的还要多。超声波武器,通过超声波让人失去意志,甚至神经错乱,地震武器,通过一种能量的转移,使某一个地区,发生地面的能量传达,造成该地区的地震,气象武器把南极或北极的冰熔化,使人类遭遇巨大的气象灾难。还有一种武器也许只有科幻作家才能想到,就是中子星武器:它是一种介于黑洞和正常物质之间的物质,它只是行星瘫缩的时候,寿命到了的时候,最大质量的恒星瘫缩为一个黑洞、一个极点。但是质量小小的恒星它瘫缩不成黑洞,就变成一个中子星,中子星的物质密度相当大。比如说火柴盒这么大的一个中子星物质,它的密度就可以相当于一座山峰那么大的密度,就是每立方厘米可能在几百万吨的样子。这样一种物质放到地球上,就像一个铁块放到水上一样,就沉下去了。如果外星人真的有一个强有力的飞船,就拉这么一块中子星物质,把它投到地球上是这样一个后果:这个中子星往地球上坠落,速度很快而且由于它的质量和速度,它可能穿透地球,从另一边出去,出去以后,受到引力,受到地球引力的牵制,又把它拉回来,又再次穿透地球,又从这边出去。这样可能往返几十,上百次把这个地球穿的像筛子一样。

    如果真的有外星飞船来到地球,它一定比地球文明先进若干年。我们不知道外星飞船上会不会带有武器,会带有什么样的武器。我们所能祈祷的是超高科技的外星人也同样拥有极高的道德准则,他们对星外的生命也会怀有高度的善意和尊重。

    到目前为止,地球上所有的UFO目击事件描述中,都没有不明飞行物使用武器攻击人类的报告。外星人也许拥有非常先进的武器,因为他们需要在星际飞行时,抵御外来的侵犯。我们相信,如果人类对外星文明心怀善意,那么外星人同样也会和地球文明和平共存。

    全球约有1/3的国家在对UFO进行有组织的科学研究。遗憾的是我们所能获取的研究资料微乎其微。到目前为止,地球上还没有哪一个国家宣称截获到UFO。天外来客只是地球人的想象和幻觉吗?外星人真的存在吗?地球以外还有其它的生命和别的文明吗?

    美国天文学家卡尔·萨根对地外生物的存在坚信不疑,他说“宇宙比任何人所能想像的还要大,如果只有我们,那就太浪费空间了。”他的有生之年在不断的用科学实验求证其它行星上存在生命的可能性。1963年,他模拟原始地球条件成功地制成了核酸蛋白质。

    在地球上发生的一切,也可能已经、正在或将要在其它的星球发生。我们知道外太空有无数个星球。在理论上许多星球能够维持生命。生命非常顽强,在地球上最恶劣的环境中,我们也能找到生命,但那些是善于适应环境的微生物。整个宇宙是用同样的元素构成的。到处都是同样的化学物质,同样的物理原理。所以,除非地球上发生了奇迹,否则完全有理由期待外太空中存在许多种生命。

    说到生命,通常我们所能想到的就是地球上各种形态的生物。然而,宇宙中的生命还有无限种别的可能。

    为什么只有我们这样的生物才叫生命?为什么不可能有某种生物它根本不需要氧气和水?实际上生命的形态是各种各样的,现在人类对这些问题的研究越来越深入以后,也知道生命的形态是多种多样的。甚至太阳上都可以有生命,它可以在六千度的高温上生活着,只要修改了对生命的定义,都是有可能的,所以我们也不能断定,哪个星球上没生命,我们能说的只是我们现在没有得到哪个星球上有生命的证据。

    一些人认为智慧极难形成。即使有一颗跟地球一样的行星,要产生像人类这样的智慧生物的可能性十分渺小。高智能外星文明存在的概率更是微乎其微。以人类现有的观测手段,我们无法看到外星文明,即使是用目前地球上功率最大的射电望远镜也无能为力。但也许我们可以倾听他们的声音。

    在过去的半个世纪中,人类已经向太空竖起了耳朵。如果外星人会说话,那么地外文明搜寻计划研究所就可能会听到。

    地外文明搜寻计划研究所的监听站坐落在加利福尼亚州帽溪的一个古老火山岩河床上。这个山谷和周围的群山阻挡了地球上几乎所有的人为噪音,为监听外星人信号提供了一个完美的场所,假如他们真的在传输信号的话。

    这个监听站由一个类似卫星接收天线的射电望远镜阵列组成。它们搜集来自太空的无线电辐射。外太空辐射着各种频率的噪音,地外文明搜寻计划研究所监听的主要是微波信号。

    在微**段,宇宙是最黑暗最安静的。所以,微**段是星际联系和通信的主要信道。事实上,我们使用这个信道与航天器进行通信,也正是因为这个信道可以进行最可靠的通信联络。

    无线电微波信号还有另外一个实用优点。事实证明,从一个星系通过无线电向另一个星系传输信息不需要花费太多的能量。而且无线电波能够直接穿过恒星之间的气体和星尘。如果我们知道这点,外星人也会知道。

    那么,地外文明搜寻计划研究所如何判断它所接收到的微波信号是否来自外星文明呢?

    研究者认为:这是要解决的问题,现在有个活动的叫做地外文明搜索,简称是CIT。CIT专门有一个官方网站,所有的业余爱好者都可以去下载一个软件,这个软件就是说利用计算机空闲的时间,帮它处理它收听到的信号,只是想从这种信号里看有没有一种规律性的东西,或者比方说周期性的东西,或者某个特定的数值。总之要是有那么一点人为的性质出现,不是宇宙中随机的造成,所谓得到了信息,其实是指看出了有人为的痕迹了,就算得到了。

    寻找伴侣,寻找同类是生命的天性。人类总有这么一个**,希望在宇宙中寻找到别的生命和文明。

    倾听外星人的声音,最初的想法并不是来自地外文明搜寻计划研究所。19世纪90年代,发明家尼卡拉·特斯拉首次开始寻找来自外星的无线电信号。之后是古列尔莫·马可尼。他们两人都认为听到了某些声音。

    他们确实听到了,那种声音听起来具有很高的智能,但事实上,那是一种自然现象,是高能粒子在地球磁场中运动时发出的。

    但是直到20世纪50年代,射电望远镜和接收机的发展才使我们能够仔细倾听来自天外的声音。

    宇航员弗兰克·德雷克是首批倾听天籁的科学家之一。50年代后期,德雷克制造了第一个系统,展开了第一次这样的搜索,那是在西弗吉尼亚州格林班克的国家射电天文台。德雷克和他的同事使用了一个26米的射电望远镜,花了两个月的时间,用它搜索来自鲸鱼座天仑五和波江座天苑四的信号,这两颗恒星距离我们最近,而且跟太阳比较类似。他们的射电望远镜具有很高的灵敏度。他们并没有等多久。

    第一天,望远镜第一次对准波江座天苑四恒星,他们从无线电接收机中听到了一种叽叽的声音,这是以前从未听到过的。但后来,它被证实是地球第一架飞机所发出的。

    1977年8月15日在俄亥俄州州立大学的射电天文台,研究者杰瑞·艾曼真的发现了一个信号。这个信号非常有名,被称为“哇信号”。称之为“哇信号”的原因是,在计算机进行了一晚上的信号记录后,艾曼走进屋里,在计算机的打印输出中发现了这个信号,于是在其后写上了一个“哇”字。研究者们进行了多次仔细的搜索,试图再次找到那个信号,不幸的是这个信号只出现了一次。

    到目前为止,在地外文明搜寻中还没有接收到可靠的外星人信号。但是我们可以确定,长久已来,我们星系中的智能生物以及至今无法探测到的生命一直在向太空发送着信号。他们也许就是我们这样的生物。我们最早的无线电和电视广播现在已经在许多光年以外了。除了这些无意识的发送之外,1974年,我们用世界上功率最大的射电望远镜发射机发送了一条十分清晰的信息。

    科学家们发送了时长为三分钟的信号,地外生命将它解码后可以看到一幅粗略的图画,这幅图画首先是建立一个数字体系。然后它展示的是构成人类生命的关键——DNA的化学式。科学家选择了一幅太阳系的草图,还有一幅人体草图,它让外星人明白,在第三颗称之为“地球”的行星上存在着生命。今天,这个信号正在向一个编号为“梅西耶-13”的球形星团飞去,大约将在25000年后到达那里。

    1977年8月和9月,人类曾经接连发射了2个旅行者号探测器,把它们送入了太阳系,这2艘探测器的科学使命是对太阳系内的木星和土星进行探测。旅行者号的飞行轨道,将和这两个巨大的星球接近,借助星体加速,然后飞出太阳系,因此,旅行者号将进入一个恒星际的空间。

    在遥远的将来,这两个探测器,也许会成为某一个地外文明智慧生物的天外来客,可是探测器本身最多只能说明它的制造者所掌握的科技,为了和可能存在的外星文明更好的沟通,人们在每一个探测器上都带上了一张精致的光盘,上面除了刻录了人类一位妇女的脑电波以外,还录制了地球上的音乐、图画、和说话的声音,其中包括用60种人类语言问候的话,以及彼此打招呼的声音,唱片封套上有使用说明,包括怎样听取录制在光盘上的声音,以及怎样收看记录在上面的图画,在那些图画上有一些是地球上家庭生活的照片,旅行者号携带的照片就像是内藏信件的一个宇宙漂流瓶,等待有谁偶然把它拾去。

    宇宙中哪一种智慧文明会拾到来自地球的信息呢。它会在那个文明里引起怎样的喧哗呢?如果外星人能够向我们发射信息的话,它会像和我们发射给他们的一样吗?这些问题引起了人们无穷的好奇和幻想。然而,很多学者却在思考另外一些问题:SETI工程它分两大部分,寻找外星文明的工程,一部分是监听,一部分是向外面打招呼。包括送食物,像旅行者送一个光盘,还包括向外面发射电磁波,就是发射信息。首先监听的话,目前来说应该是没有太大的后果的,因为我们只监听不发射,位置不会因为监听而暴露,但是向外发射电波的话,就有一定的问题,它有可能暴露太阳系地球的位置,就是告诉宇宙间我们这个星系里面有生命。

    以人类文明的历史来看,两个不同文明,就是不同层次的文明之间相遇,往往是弱的文明被殖民、被奴役它的文化也遭到灭绝。这是一个通行历史现象。15、16世纪,欧洲人在美洲建立殖民地所伴随的是当地土著文化的消亡。就此看来,人类同未知的外星文明主动接触,是非常冒险的行为。

    有学者认为整个宇宙就像一座黑暗森林,每一个森林间的每一个文明都是一个带枪的猎手,一旦看到别的人它只有开枪,为了自己文明的利益。不管对方是善良的还是邪恶的,这就是宇宙中的生存法则。地球人向地外文明暴露自己是极度危险的。但也有科学家对人类接触地外文明的努力非常乐观,将心比心,我们都愿意和平的真诚的去跟外形文明取得联络,那么外星的生命体,如果他们的科学技术高度发达到一定程度,他们的伦理、道德水平也应该很高。

    人类还有更大胆的计划,那就是创建一个属于人类的地外文明。未来,人类的生存空间将远远超出地球的范围。

    地球生命在35亿年演化过程中,已经经历过五次大灭绝。也许是地球毁灭的危机感迫使人类要在太空中探寻新的家园。

    第一次物种大灭绝发生在4亿4万年前,由于地球气候的急剧变化,生活在水体的各种不同无脊椎动物便荡然无存。

    最为著名的第五次大劫难发生在6.5千万年前,科学家们猜测,当时地球遭到巨大的陨石的碰撞,毁灭了包括恐龙在内的90%的地球物种。?

    人类将要经历地球生命的第6次大毁灭,这也许并不是耸人听闻。霍金,这位被称为继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家已经给地球人提出了忠告。他认为人类大约在20年后可以在月球上建立永久基地,40年后可到达火星。霍金提出“为了人类的生存和延续,我们应该分散到宇宙空间居住,这是非常重要的。地球上的生命被一场大灾难灭绝的危险性越来越大,比如土壤的地球温度上升、核战争、基因变异的病毒或者是我们还没有想到的灾难。”地球上正在发生的事实不断的验证了霍金的忧虑。

    2008年9月23日,一家英国媒体披露了一个令人震惊的消息。科学家最新研究发现,全球变暖导致北极海底冰冻层开始融化,数以百万吨计的甲烷正在被释放到大气中。在地球历史上,甲烷气体的突然大量释放曾造成过全球温度突然升高、气候急剧变化,甚至是物种的大规模灭绝。

    人们惊呼北极埋着一颗“甲烷定时炸弹”!全球变暖影响北极的程度已超出了人们的想象。

    全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,洋流改变,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的生存。电影《后天》给我们展示如果全球变暖持续加剧,将给人类带来的巨大灾难。

    生命对地球环境有反作用,地球环境塑造成现在这个样子,是双方平衡的结果,生命本身也在给地球,包括大气层的成分在发挥作用。现在的地球环境处于一种很微妙的动态平衡状态之间,随时都可能失衡。所以说从整个地球几十亿的历史来说,发生灾大灾变应该是很正常的一个现象,生命都很脆弱。而每一次气侯的变动,从自然界限的观点来看,可能并不是太大,比如从正常的气侯变到小冰期,温度也就下降那么几十度,那么对生命来说就是致命的。

    在影片《后天》中,最后幸存下来的一小群人,成为地球文明未来的希望。如果我们现在开始保护地球环境还为时不晚,人类还有改造地球大气的希望。但这并不能保证地球生命不会面临下一次的毁灭。

    研究者认为:地球的大灾难也为我们今天的航天事业提供了一个重要的意义,因为现在人类文明只有五千年,直到现在人类没有遇到过灭顶之灾,我们所有遇到的灾难,我们以为很大,包括几次世界大战,但都是我们内部的一些局部的很小的灾难,让整个人类面临灭顶之灾的这种灾难,我们还没有遇到过。假如我们人类现在五千年发生一次灭顶之灾是偶然的话,那么我们文明会延续五万年还是五十万年,这肯定会有一次灭顶之灾,是必然。

    据科学家推算,如果一个1公里到10公里级的小天体撞击地球,就会造成某种程度的物种灭绝。撞击概率根据现有的预测是5000万年一次。小天体撞击地球将是不可避免的。

    在数以百万计的小行星中,那些飞到地球公转轨道附近的,被称为“近地小行星”。对地球威胁最大的就是这些近地小行星。现在已经被确认的近地小行星有400多颗,直径在1000公里以上的就有将近100颗。其中有相当数量的小行星并不按照一定规则在自己的轨道上运行。

    某些小行星的轨道已经扩张到了木星轨道上,有的甚至还横跃过地球的轨道。如果由于其它天体的引力或者小行星之间发生了碰撞,它们便会突然偏离自己的轨道,一旦进入地球的引力圈并被地球捕获,就有可能撞向地球。对于地球来说,它们是一群裹挟着巨大危险的“灾星”。因此,地球从诞生之后,可能遭受撞击的风险就一直存在,然而却是难以确定的。

    20世纪80年代,罗瑟利在《外层行星的卫星》一书中认为:地球上每1000万平方公里的面积上,就分布着直径1公里以上的一个陨石坑。由此他推测,平均每25万年,就会发生一次小行星和地球的撞击。

    美国科学家莫瑞森则估算说,能够形成直径50至100公里陨石坑的大撞击,地球每1000万年可能会遭遇一次。

    德国天文学家艾伦·哈里斯,通过对20个近地小行星观测后认为,大概每60万年,地球会与直径为1公里以上的小行星发生一次撞击。

    英国和俄罗斯科学家联合开发的计算机模拟试验显示,直径200米的小行星与地球撞击的几率是每16万年一次。

    火星是地球的近邻,最近时离地球只有5600万公里,而且除了地球的卫星月球,火星是太阳系中最适宜人类访问的天体,因此科学家普遍认为火星是未来人类向空间发展的首选目标。

    从古到今,没有任何一颗行星能够赢得比火星更多的关注,因为这颗夜空中荧荧如火的红色行星与地球如此相似——存在着四季更迭,一天的长度相仿。这里有绵延5000多公里的太阳系最大的峡谷水手谷,有太阳系最高的火山、高达27000米的奥林匹斯山。如果要寻找另外一个适合人类居住的星球,火星将是第一候选。

    研究者认为:在各方面看来,火星确实是第一,第一是它的环境,环境包括了地表的环境和大气层的环境,第二还包括它离太阳的远近,离太阳很近的,比方说水星,它会变得非常的热,离太阳很远的星,比方说冥王星,那就是寒冷的世界。让人类到极热和极冷的地方,可能会受不了。火星是紧挨着我们地球的邻居,相对离太阳的远近也是合适的。

    虽然建设火星基地听起来似乎和科学幻想差不多,而事实上对火星探测早已开始了,1975年,美国的“海盗1号”和“海盗2号”两个探测机器人就已经踏上火星,它们发回了第一张火星表面的照片。

    1996年12月,携带“旅居者”号火星车的美国“火星探路者”号探测器发射升空,1997年7月4日它在火星阿瑞斯平原着陆。

    2003年7月,美国宇航局将装备更为先进,智能化程度更高的火星探测机器人“勇气”号和“机遇号”送到了火星。

    2004年1月15日,在美国航局总部,布什宣布了美国政府制定的雄心勃勃的新太空计划。人类踏上火星的梦想,现在已经真实地进入了美国和欧洲的空间计划。

    2004年3月18日,科学家宣布在火星的南极地区发现了大量的冻结水,说明火星上现在就有大量的水。

    这让人不由得浮想联翩。长期以来,改造火星一直是科幻作品中的重要话题,人们提出了无数改造火星的方案,比如制造一面巨大的镜子,把太阳光聚焦到火星极地的冰盖上,释放出二氧化碳引发温室效应。另外还有人设想在火星上建造“超级温室气体工厂”,向火星排出氟利昂,它在制造温室效应上要比二氧化碳气体有效数千倍。

    既然现在发现火星上的确有水存在,那么火星或许真的可以被改造成一颗生机盎然的“小地球”。

    基因决定了我们对未知领域的好奇心。在遥远的行星上,在地球上,在费米国家加速器实验室里,在美国民间外星生命探寻研究所内,在世界各地的物理教室和实验室中,我们在设想人类新的世界。所有对未来和太空的美好幻想都将在新世界中变为现实。

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