在一次有李正桐老師參加的老朋友聚會上，閒談起了外星人話題。恰巧李老師在這方面很有研究，並提起了他之前寫過的一篇文章，這引起了我的興趣。遂找來了那篇文章，在徵得李老師同意的情況下經少許編輯後發佈到這裡，以使其發揮一些“科普”作用，也希望能引起有共同興趣的UFO愛好者的討論。
文章有點長，不妨耐心一讀。
關於“外星人”的話題，一個有趣的現象是一些人就外星人的話題比著說大話，好像誰說得邪乎就顯得他有深度。例如，有人說恐龍滅絕就是外星人乾的，有人說外星人能摧毀銀河系，還有人說外星人能抑制宇宙的膨脹等等，實在是不著邊際。
大概是看了科幻作品不能自拔，把科幻故事的浪漫描述當成了依據，就像某些不大讀書的人把“戲說”當正史一樣。說大話其實很容易，只要聲稱外星人是超級智慧，話說得多大都不為過。正像古代的教士，他們只要聲稱上帝是全能的，就能解釋一切一切。
其實只要稍稍留意數量關係，就會發現不要說改造宇宙，哪怕是一次跨星系的航行也不像文學作品描述的那樣浪漫和隨心所欲。
有鑑於此，本文試圖探討真實的（而非科幻的）外星人要想實現一次恆星際航行會遇到哪些問題。
到底有沒有外星人？有人從統計學或哲學的意義上推斷說，應該有，只是至今尚無確證。
如果真有外星人，很可能他們會和我們有很大差異。例如他們的體形、他們身體的化學成分、他們的表達和交流方式、他們使用的工具裝備等，都可能和我們截然不同。
但外星生命也有共性，例如：他們都是物質的，他們都有慣性質量，他們的壽命是有限的，他們身體的結構強度是有限的，他們的生存都依賴特定的條件，他們自身及其工具裝備同樣受制於一切普遍適用的科學定律，尤其是，被稱為“大自然的憲法”的能量守恆定律是任何智慧生物都不能抗拒的。反之，如果你一定要把外星人想象成超脫於自然規律之外的，那麼，你設想出來的也許是上帝，也許是魔鬼，而不會是外星“人”了。
作為嚴肅的探討我們不承認外星人的超自然屬性，也不應毫無根據地認為所有星系的外星生命都是遠比我們優越的超級文明，只能說可能有一部分是，另有一些處於進化初級階段。
為便於下面的討論，我們粗略地把速度分成三擋，我們的車、船、飛行器等的速度叫做常規速度；我們的人造衛星、宇宙飛船的運行速度叫做宇宙速度；略小於光速的速度叫做亞光速。粗略地說，亞光速是宇宙速度的數萬倍。之所以不考慮光速，是因為根據相對論除光子或電磁波外任何物體都不可能以光速運行。
外星人實現恆星際航行遇到的首要問題就是距離。宇宙之大遠遠超出我們的經驗，距我們幾十光年（光年是距離單位，1光年=9.45×1012千米）的星系仍然要算是近的。假設距我們50光年的一顆行星上有智慧的外星人（為敘述方便我們給它取名叫做“Z星”），它的3名宇航員要飛到我們太陽系，如果用宇宙速度航行，則需要數十萬年，顯然不現實。這就迫使外星人不得不採用亞光速，假設採用0.95倍光速，這樣單程航行需時52.6年。但根據相對論的時間膨脹效應，宇航員的生命進程只推進了16年，這對宇航員是有利的。
Z星宇航員作為一個生命體在數十年時間裡如何維持生存是一個重要的問題。地球人維持生存需要進食、進水、呼吸空氣，我們無法揣測外星人用什麼方式補充體能延續生命，總之得有能量補充，姑且叫做生存補給吧。
不難想象攜帶夠用數十年的生存補給對宇宙飛船是個多麼沉重的負擔。可能較合理的方案是把宇航員冷凍起來，臨近目標時再把他喚醒，這樣可以較少攜帶生存補給，但無疑涉及一套複雜的裝備。然而出於安全的考慮，至少有一名宇航員要保持清醒狀態以應對變故，否則萬一出現什麼狀況，飛船偏離了航向達不到目的地，豈不成了“太空棺材”？所以生存補給還是要帶一些的，按我們地球人的標準需要帶十幾噸。此外飛船上還要有生命保障系統、自動駕駛系統、附加推進裝置、飛船外層必要的防護裝甲、通訊系統、用於生活和各系統運行的自備能源系統、用於考察和開發目標星球的儀器工具設備、用於抵禦目標星球原住民的敵對行為的武器裝備等等，這個飛船的總重應不低於50噸。
Z星人從Z星出發需要先將飛船加速到亞光速，依靠慣性航行數十年後，在臨近目標時還需將飛船逐漸減速以實現軟著陸。加速和減速都需要消耗能量，這就涉及另一個問題：能耗。不論外星人有多聰明，能耗都是一個繞不開的問題。
從設計程序來看，應該首先考慮制動火箭，因為它與飛船座艙共同成為發射火箭的負載。它與飛船座艙一同發射離開Z星，並伴隨飛船飛過大部分行程，只是在臨近目標星球時才被啟動，施加一個反向推力使飛船減速以實現軟著陸。
大家可能對阿波羅登月使用的土星火箭還有印象。僅僅是為了實現第二宇宙速度，僅僅是跨越地月距離，就需要那樣一個110米高的運載火箭。 我們討論的Z星飛船由於運行在接近極限的亞光速，據此可以算出，它的動能應該是阿波羅飛船的34億倍。這就要求制動火箭必須攜帶與飛船動能相同的能量。如果仍然採用化學燃料，那麼所需的巨型制動火箭其直立高度應是珠峰的18倍，總質量是胡夫金字塔的150萬倍。智慧的Z星人一定不會採用化學燃料，他們會選擇利用核能或最高效的湮滅反應。
理論上正、反物質的湮滅反應是獲取能量的最理想途徑，是愛因斯坦質能關係的完美體現，它比太陽內部的核反應還要高效。但對地球人來說實現成規模的湮滅反應還只是夢想，將來能否實現也很難說。
假設Z星人能獲取反物質並能製造出利用湮滅反應的火箭發動機，那麼為完成此任務需要正、反物質燃料共110噸。從數值上看這其中的55噸反物質並不算多，但卻需要巨量的能量和複雜的操作才能獲取，就地球人來說，即使窮盡一國之力，也未必能製取這55噸反物質燃料。
110噸的正、反物質燃料再加上它的結構部分，制動火箭至少要120噸。所以從Z星發射的是飛船座艙和制動火箭的組合，約170噸。發射這個組合至少要用380噸正、反物質燃料。如果改用裂變核燃料所需數量會增大千倍。須知約20千克核裝藥就可組裝一顆核彈，發射火箭和制動火箭如採用裂變核燃料，其數量將超過地球全部核彈裝藥的一千多倍。Z星人能否搞到如此巨量的反物質或其它核燃料，是實現恆星際航行的第一道門檻。當然有可能外星人可以不用火箭發動機而採用其它更先進的推進技術，但所需的能量是不能打折扣的。
我們地球人的宇航員在起飛加速過程中要忍耐短時間的過載。眾所周知過載對宇航員是痛苦而危險的，這期間宇航員會有多方面的不適感並影響正常反應。好在地球人的宇航員只需忍受幾分鐘的過載即可達到第一或第二宇宙速度。而Z星宇航員由於要加速到亞光速，即使他比我們體質強，其忍受過載的時間也要長達一個多月。這個過程在減速段還要重複一次。Z星宇航員能否熬過這個痛苦的時段？如果不能，只好降低加速度，其結果是增加航行的總時長。
如果宇宙空間是絕對真空，那麼飛船取得初始速度後將會服從牛頓第一定律永遠前行，直至到達目的地。遺憾的是宇宙空間不是絕對真空，而是彌散著極稀薄的氣體原子、亞原子粒子、宇宙塵埃以及宇宙背景輻射的光子等。這方面不同的文獻給出的數據不盡相同，我們選用較低的數值：大約每立方米空間有相當於3個氫原子的物質，我們不妨稱之為“太空密度”。而進入太陽系以後，太空密度還會逐漸增至數倍。這些太空物質平時可以忽略不計，甚至對以宇宙速度運行的衛星或飛船幾乎沒有影響，但對以亞光速運行的飛船，這些物質就會構成阻力。假設飛船的截面積為20平方米，那麼它每秒會與2.84×10-17千克氫原子發生碰撞，其宏觀效果就是阻力。飛船把一部分動能傳遞給太空物質導致自身動能的損耗，大約每秒減損5.6焦耳的動能。相當於遇到2×10-8牛頓的阻力。這意味著飛船必須隨時補充能量，否則就會逐漸慢下來。以上討論尚未考慮暗物質的存在，如果考慮到暗物質的作用則飛船遇到的阻力還會大幾倍。前蘇聯一位學者曾認為亞光速飛船在宇宙空間遇到的阻力相當於魚在鋼錠裡遊。可能他指的是更接近光速的亞光速，但願我們討論的情況不至於那麼誇張。
除此之外，更危險的是固體的宇宙塵埃。儘管飛船與之相遇的幾率極低，但畢竟路程太長，萬一碰上了會怎樣呢？例如碰上了一粒1毫克的宇宙塵埃，1毫克，1克的千分之一，很小了吧？但由於飛船運行速度太快，碰撞瞬間就會釋放2000億焦耳的能量，其破壞力相當於步槍子彈的4千萬倍，相當於炮彈的4500倍，輕易就可以將飛船擊穿。這就要求在直徑為5米，長度為50光年的航行通道內，必須保證“一塵不染”，而真實的宇宙中，誰能為你提供這種保證？尤其進入太陽系以後，塵埃、隕星之類必然密集出現，這使得恆星際航行的安全性幾乎為零。
以上所述僅僅是一個單程。如果外星人當真只組織了一次孤注一擲、有去無回的冒險之旅，還能叫做高級智慧嗎？顯然還要配備帶有運載火箭和制動火箭的返回艙。但不要以為把前述單程旅行的各項數據乘以2就夠支持一次往返的旅程，絕不是，而是要擴大許多許多倍，即使掏空Z星的全部資源也未必夠支持一次往返的旅程。
以上所言只是外星宇航員必須解決的主要問題，遠不是全部。這些難題的總和似乎構成了一道無形的屏障橫亙在各星系之間，使得恆星際航行很難很難實現。就此我們不妨小心翼翼地提出“恆星際屏障”的假設：它是一個無形的屏障，它由極遠的距離、超長的航行時間、極限的航速、宇航員的有限壽命、巨量的能耗、由太空物質構成的旅途風險、對目的星球的不完全認知導致的應對風險等等等等所構成。它的存在使得恆星際航行几几乎是不可能完成的。據此，那些擔心外星人來訪的朋友，你們可以稍稍放心了，“恆星際屏障”同時也就是地球的保護屏障，使得外星人縱有千倍的智慧卻面臨著萬倍的難題，使得恆星際航行的成功率幾近於零。即便出發了，航道上的任何一粒微塵都將是航行的終點。
人們對外星人懷著矛盾的心態，有人盼他來，有人怕他來，甚至有些不知深淺的人試圖與外星人取得聯繫。需知我們地球人同類之間尚且苦苦征戰了數千年，你憑什麼認定那個從天而降的異類就一定是和平使者？萬一不是，他既然能完成我們無法實現的恆星際航行，掃平我們還不容易嗎？而那些把古代巨石遺址看作是外星人曾經造訪地球的證據的人也未免太幼稚了，如果古代真有外星人到訪，難道他們花費天大的代價，克服數不清的極端困難，冒著生命危險，就為到地球來鑿石頭嗎？
經常會有一些喜歡見神見鬼的人爆出消息說他在某某場合看到了外星人。通過前文分析我們已經知道，外星飛船攜帶著巨大的動能，致使它著陸前也要消耗同等的能量實現制動，其量值之大遠超過核彈爆炸，即使在制動的尾段也會有巨大能流傾洩到地球，造成劇烈的聲、光、熱效應，要想悄無聲息地著陸地球，既不可能也無必要。所以外星飛船登陸地球必是一個驚天動地、萬眾矚目的大事件，不可能只有少數人發現。再遇到有什麼人神說遇到外星人，儘可一笑置之。◆
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