03.01 流浪地球多没意思,外国科学家提出预想:要走就整个太阳系一起走

不知不觉,已经在家闷了一个多月了。回想起去年的这个时候,我大概是坐在电影院,看《流浪地球》。

时光荏苒,这一年就这么过去了。都说人是要成长的,过一年就要长一岁,变得更博学。这不,时隔一年,我去年看的是地球去“流浪”,现在看的,是整个太阳系都“流浪”。

这回不是科幻小说或者电影了,是国外一位天体物理学家写的文章,他叫马修·卡普兰,供职于美国伊利诺伊州立大学。据说他是接受了一位国外视频网红的邀请设想一种能将天体推动的推进器,结果越设计越嗨,索性就写了一篇论文,发表在《宇航学报》(Acta Astronautica)杂志上。在论文里,他提出了卡普兰推进器,预言这种推进器可以推动巨大的太阳,从而带动整个太阳系,在宇宙中“流浪”。

流浪地球多没意思,外国科学家提出预想:要走就整个太阳系一起走

推进太阳,比推进地球要难得多。首先,从质量上说,太阳是地球质量的33万倍。牛顿第二定律告诉我们,如果想达到同样的推进效果,那就需要比推进地球大33万倍的推力。这个时候,搞什么扔石头进去靠碳的聚变来作推动力,已经靠不住了,因为推力不够。

另外还有一个尴尬的问题,那就是推进器还得离太阳远一点。太阳不像地球,可以把推进器放在地球上直接推。要是把推进器放在太阳旁边,分分钟给你烧成灰。

因此,卡普兰设计推进器的时候,就必须考虑到这两个问题。

那么,首先就解决动力的问题。

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卡普兰认为,如果想要推进太阳,那么我们就必须使用传说中的神器——戴森球。戴森球是著名的美籍英裔数学物理学家、数学家和作家弗里曼·戴森提出的。这是一种比我们高级的文明通过制造一个直径2亿公里的人造天体包裹住太阳,吸取太阳绝大部分能量以供人类使用的方法。这可以提供巨额能量,看起来是推动太阳的好方法。

卡普兰的计划比戴森球还高更夸张,他的设想是直接攫取太阳的物质——氢和氦。攫取来的物质分为两部分使用,其中的氦通过聚变释放巨额的动能,是推动太阳的主要动力;而氢聚变则提供了一个对太阳的斥力,防止撞上太阳。这就类似于你一边往前走,一边吹动着一只气球向前进。而由于引力而被”绑在气球“上的其他小球,也会跟着一起前进。

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根据卡普兰的计算,这个推进器的能力非常强,可以将整个整个太阳系带动,在100万年内飞出去50光年。

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和地球的“流浪”一样,太阳系的“流浪”也是为了出于保护地球的目的。我们知道,宇宙中没有什么是一成不变的,意外每天都在发生,危险也无处不在。不论是伽马射线暴,还是黑洞,抑或是超新星爆发,乃至于几十亿年后仙女座大星系和银河系的相撞,都充满了危机。因此,如果太阳系真的不凑巧处在危险区,人类必须自救。

单纯地让地球流浪,那是科幻小说。如果没有阳光,地球坚持不了多久,就像你出门时没带手机充电器一样,那种酸爽的感受……因此,如果临走的时候,我们还能带上”电源“,对于地球来说,无疑是个好消息。

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也许有人对卡普兰推进器的速度并不满意,100万年前进50光年,相当于每秒才15公里。不过,好在那些事件也不是马上就发生,而且科学家也可以提前几百甚至几千年就能够发现,所以这个速度足够我们逃离了。

不论卡普兰推进器能否实现,我们都有必要进行相关的研究。即便失败了,但是在这个过程中,我们也会积累大量的经验。不论是对更新型的推进器还是对于其他领域的发展,都有着重要的意义。

总之,科学家的视野,就像现在的我们一样,也在不断扩大。去年我们看《流浪地球》,今年我们看“流浪太阳系”,没准再过两年,咱们就要流浪到平行宇宙了~

(2月28日,“戴森球”的提出者弗里曼·戴森去世,享年96岁,在此向他致敬,感恩他的贡献!)

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