03.01 流浪地球多沒意思,外國科學家提出預想:要走就整個太陽系一起走

不知不覺,已經在家悶了一個多月了。回想起去年的這個時候,我大概是坐在電影院,看《流浪地球》。

時光荏苒,這一年就這麼過去了。都說人是要成長的,過一年就要長一歲,變得更博學。這不,時隔一年,我去年看的是地球去“流浪”,現在看的,是整個太陽系都“流浪”。

這回不是科幻小說或者電影了,是國外一位天體物理學家寫的文章,他叫馬修·卡普蘭,供職於美國伊利諾伊州立大學。據說他是接受了一位國外視頻網紅的邀請設想一種能將天體推動的推進器,結果越設計越嗨,索性就寫了一篇論文,發表在《宇航學報》(Acta Astronautica)雜誌上。在論文裡,他提出了卡普蘭推進器,預言這種推進器可以推動巨大的太陽,從而帶動整個太陽系,在宇宙中“流浪”。

流浪地球多沒意思,外國科學家提出預想:要走就整個太陽系一起走

推進太陽,比推進地球要難得多。首先,從質量上說,太陽是地球質量的33萬倍。牛頓第二定律告訴我們,如果想達到同樣的推進效果,那就需要比推進地球大33萬倍的推力。這個時候,搞什麼扔石頭進去靠碳的聚變來作推動力,已經靠不住了,因為推力不夠。

另外還有一個尷尬的問題,那就是推進器還得離太陽遠一點。太陽不像地球,可以把推進器放在地球上直接推。要是把推進器放在太陽旁邊,分分鐘給你燒成灰。

因此,卡普蘭設計推進器的時候,就必須考慮到這兩個問題。

那麼,首先就解決動力的問題。

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卡普蘭認為,如果想要推進太陽,那麼我們就必須使用傳說中的神器——戴森球。戴森球是著名的美籍英裔數學物理學家、數學家和作家弗里曼·戴森提出的。這是一種比我們高級的文明通過製造一個直徑2億公里的人造天體包裹住太陽,吸取太陽絕大部分能量以供人類使用的方法。這可以提供鉅額能量,看起來是推動太陽的好方法。

卡普蘭的計劃比戴森球還高更誇張,他的設想是直接攫取太陽的物質——氫和氦。攫取來的物質分為兩部分使用,其中的氦通過聚變釋放鉅額的動能,是推動太陽的主要動力;而氫聚變則提供了一個對太陽的斥力,防止撞上太陽。這就類似於你一邊往前走,一邊吹動著一隻氣球向前進。而由於引力而被”綁在氣球“上的其他小球,也會跟著一起前進。

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根據卡普蘭的計算,這個推進器的能力非常強,可以將整個整個太陽系帶動,在100萬年內飛出去50光年。

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和地球的“流浪”一樣,太陽系的“流浪”也是為了出於保護地球的目的。我們知道,宇宙中沒有什麼是一成不變的,意外每天都在發生,危險也無處不在。不論是伽馬射線暴,還是黑洞,抑或是超新星爆發,乃至於幾十億年後仙女座大星系和銀河系的相撞,都充滿了危機。因此,如果太陽系真的不湊巧處在危險區,人類必須自救。

單純地讓地球流浪,那是科幻小說。如果沒有陽光,地球堅持不了多久,就像你出門時沒帶手機充電器一樣,那種酸爽的感受……因此,如果臨走的時候,我們還能帶上”電源“,對於地球來說,無疑是個好消息。

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也許有人對卡普蘭推進器的速度並不滿意,100萬年前進50光年,相當於每秒才15公里。不過,好在那些事件也不是馬上就發生,而且科學家也可以提前幾百甚至幾千年就能夠發現,所以這個速度足夠我們逃離了。

不論卡普蘭推進器能否實現,我們都有必要進行相關的研究。即便失敗了,但是在這個過程中,我們也會積累大量的經驗。不論是對更新型的推進器還是對於其他領域的發展,都有著重要的意義。

總之,科學家的視野,就像現在的我們一樣,也在不斷擴大。去年我們看《流浪地球》,今年我們看“流浪太陽系”,沒準再過兩年,咱們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歲,在此向他致敬,感恩他的貢獻!)

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