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一份快速到开普勒的商业计划书

文│何晓阳

北京时间7月23日晚间消息,美国宇航局发布消息称,天文学家们发现了迄今“最接近另一个地球”的系外行星——开普勒。它距离地球1400光年。

很多朋友说到达开普勒需要5亿年,我只能说,如果大家都这么想,那么我们人类的科学和教育水平就真的堪忧,我们可能5亿年后也未必能够到达,甚至 5 亿年后我们未必会选择出发。我认为这件事情是可以做得到的,而且是在你我有生之年就可以实现的。

用一句话来简单叙说我的计划:根据狭义相对论,如果我们驾驶飞船以略低于光速的速度抵达,虽然从留在地球上的人的角度看,经过的时间要超过1400年,但是在驾驶飞船者的角度,经过的时间是远远少于1400年的,可能只需要14年,甚至是1.4年。做到这一点,不需要违背现有的物理学规律,甚至,基本上不需要物理科学理论上大的突破,只需要把现有物理科学工程化就可以做到。也就是说,这件事情可以作为一个公司的商业计划。

市场现状和用户需求

迄今为止,所有的人类都出生和死亡在这个半径为6371km 的行星上。几千年来,人类砍伐森林、抽干沼泽、水漫平原,再铺上总长数万公里的铁路并且兴建城市。全球暖化、海平面上升、污染猖獗,使得地球对于人类自己来说也越来越不适宜居住。人类试图用自己的力量来对抗自然,却引发了越来越多的无法预见的副作用。

我们中的一部分人想要离开地球,向外太空迁移,但是有些东西制约了我们迈向太空的脚步。现在的人类最远只到达过384400 km (1.281光秒)外的月球上,而且只有1969年至1972年间的12人而已,从此再无人类登上任何地外星体。

更为致命的是,我们现在用于太空探索的人才和金钱并没有变多,而是变得更少。我从一篇名为《为什么要探索宇宙》的文章中看到,美国总统的年度预算共有2000亿美元,只有预算中的1.6%将用于探索宇宙。

关于恒星际旅行的可行性报告

关键点一:光速是绝对的,而时空是相对的

相信很多人都看过诺兰导演的电影《星际穿越》,Cooper带领团队去了一趟位于黑洞卡冈图雅附近的巨浪星,Cooper本来只打算在巨浪星上花费20分钟,结果却耽误了3个多小时,等他们回到空间站,空间站上的黑人宇航员已经孤独地度过了23年之久。

很多人把这部电影当成毫无科学依据的大片去看,殊不知这部影片背后有一位非常伟大的物理学家——基普·S·索恩,加州理工大学费曼物理学教授。按照索恩所著的书中的一些提示,巨浪星附近因为黑洞引起的巨大引力,以及巨浪星自身超快的运动速度,都导致了时间的膨胀效应,而且膨胀的倍数可以分别通过公式计算出来。

如果我们想要抵达1400光年外的 开普勒,我们可能无法借助和操纵引力让时间膨胀,但是我们可以通过获得理论上来说可以获得的速度来让时间变慢。

如果你开车在高速公路上以150公里的速度行驶,那么你经历的时间流膨胀和空间收缩大约是一百万亿分之一,这个太小了,你明显感觉不出来。但是我们如果能够加速到光速的87%,那么时间膨胀效应和空间收缩效应就明显可以感觉到了,这个时候的时间流比静止的时间流大概慢两倍左右。1400年的时间在我们这里只需要700年就可以度过。

因此,我们只需要接近光速,比如99.99%的光速,20年抵达开普勒;如果达到99.9999%的光速,可以用两年到达;如果达到99.999999%的光速,可以用两个月到达。这并不违背科学定律。

关键点二:加速回归定律

我下面所写的技术只需要很多钱。

第一是冬眠技术。冷冻技术可以急速冷冻人体,这已经在动物身上有了成功的尝试,不过技术上仍有难度。现在已有商业公司提供冷冻服务,但他们目前暂不能提供解冻服务。我们可以先把人冻起来,然后把冷冻的人扔在飞船上,然后等科技进一步发达之后再从地球获得解冻技术。这一思路的核心在于我们人类已经掌握了恒星际生存的大杀器——安塞波(Ansible)技术,也就是实时量子超距通讯,即使相隔几千光年,我们依然可以实时通讯。

第二是纳米技术。我们需要纳米技术制造更轻的飞船材料以及能够代替人类工作的机器人。

第三是常温核聚变发动机以及反物质发动机。常温核聚变技术目前已经有很多商业公司在进行研究,YC 甚至投资了一家初创期的常温核聚变技术公司,相信这项技术很快可以投入到商业使用。但是常温核聚变发动机不足以将飞船加速到接近光速,因此核心技术依然是反物质发动机。

商业化手段

在我们需要的关键技术中,动力技术,也就是常温核聚变技术以及反物质发动机是关键之一,超距通信技术是核心之二,而冬眠技术则是核心之三。我们可以确定未来的技术进步,但是我们无法确定哪一项技术会率先取得突破。

Plan A

假设动力技术率先取得突破,我们可以将飞船加速至光速的99.99%,这样我们到达开普勒的时间大概是20年,这样我们无须使用人体冷冻技术,只需要常规人体冬眠技术就可以到达。在这个方案中,对于量子通信技术的进步要求也不是很高,只需要实现量子超距通信即可,并不需要量子计算技术的进步。

Plan B

如果我们最终未能掌握反物质发动机技术,我们手头可用的动力技术只有常温核聚变,那么恐怕我们无法将飞船加速到接近光速,最好的可能性也恐怕只是光速的20%左右,那么我们必须依然借助于另外一种技术,就是量子计算机技术。我们的飞船不是一升空就再也无法更新技术的单机状态,而更加类似于互联网时代的“云+”端。我们在地球上研发的任何新技术,都可以源源不断地更新到飞船上。

只要我们到达了开普勒,只要我们到达的飞船上有一台量子计算机,我们就可以再制造并传输过去无数台量子计算机,而这些彼端的计算机群体可以把整个人类群体瞬间移民过去。到那个时候,我们将可以向每一个想要移民的人类个体收取一定的服务费用。

这是不是一个良好的商业计划?

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