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本书资料来源

作品:3001太空漫游 作者:阿瑟·克拉克 字数: 下载本书  举报本章节错误/更新太慢

    描绘钱德勒船长的狩猎领地,于1992年发现,参考露(Jane x. Luu)和杰维特(David C. Jet)合著的文章“柯伊伯带”(t, Scientific American, May 1996)。

    同步轨道(Geostationary Orbit, GEO)中“世界之环”(ring around tsutanov)所发明的“太空电梯”(Space Elavator)的扩大版。我在1982年曾和这位工程师有过一次愉快的会面,当时的圣彼得堡还叫做列宁格勒。

    阿苏塔诺夫指出,在地球和徘徊于赤道上特定区域的卫星之间搭起一条缆线,在理论上是可行的。今日大部分的通讯卫星在GEO上,即是徘徊在地球上的特定区域。有了这样的开始,太空电梯(或以阿苏塔诺夫生动的语汇来说:宇宙脐带)是可望建造起来的,而载运上GEO的系统可完全由电力驱动。只有在旅程的其他时段才使用火箭推进器。

    为了避免火箭技术所造成的危险、噪音,以及环境危害,太空电梯惊人地减少了所有太空任务的成本。电力很便宜,载一个人上去轨道只需花费100美元,而在轨道上绕一圈则需花费10美元,因为大部分的能源在下降的旅途中将恢复。(当然,付较高的票价才能享受到好的餐饮及观赏电影。即使如此,1000美元就能来回于GEO,你相信吗?)

    这理论是无懈可击的,但是有哪种材料,可以有效地承受距离赤道3.6万公里高的悬挂拉力,并有足够的强度能运送承载上去?当阿苏塔诺夫写他的论文时,只有一种物质符合这些可说是相当严格的规格:结晶碳(crystalline carbon),即人们所知的钻石。不幸的是,在市面上无法购得所需的百万吨钻石,虽然在《2061:太空漫游》我已说明了木星核心存在大量的钻石之原因;而在《天堂之泉》(tains of Paradise)我提出更可取得的来源:在轨道上的工厂,那里钻石可以在无重力的状态生成。

    1992年8月,亚特兰提斯号航天飞机试图迈出太空电梯的“一小步”,当时做了一项实验,沿着一条长21公里的系链释放、并取回载重。可惜,投资下去的这项工程却在几百米处就卡住了。

    当亚特兰提斯号航天飞机在轨道记者会提出《天堂之泉》,以及这次的任务专家霍夫曼(Jeffrey hoffman)在回到地球时送我一本他签了名的书时,我感到十分高兴。

    1996年2月,第二次的系链实验则稍稍进步了些:载重真的跑完全程,但在取回时缆线断了,因为绝缘体做得不好而导致漏电。(这或许是个幸运的意外:我不禁想起与富兰克林同时代的人,他们试图重复他著名但危险的实验——在大雷雨中进行风筝实验——而致命的事。)

    除了可能会发生的危险外,从航天飞机发射出、扣在系链上的负载,看上去就像用假蝇钓鱼:看起来容易,其实并不然。但最终最后的“大跃进”将会完成——一路直达赤道。

    同时,碳的第三种形式,碳60的巴克球(Buckminsterfullerene, C60,由60个碳原子构成足球形状的结构),使得太空电梯的概念更为可行。1990年,一群休斯敦莱斯大学(Rice University)的化学家制造出管状的碳60,其张力比钻石大许多。这群化学家的领导斯莫利博士(Dr. Smalley)甚至进一步宣称这是至今最强韧的材料,并且补充道,借着它太空电梯就可能建造完成。(最新的消息:我很高兴知道史斯莫博士因这项研发而获得1996年诺贝尔化学奖。)

    现在,有一个令人吃惊的巧合——它怪异得令我困惑:谁在负责这件事。

    巴克明斯特.富勒(Buckminister Fuller)于1983年逝世,因此生前并未见到“巴克球”(backyballs)和“巴克管”(backytubes)这些使他身后极富盛名的发现。在他许多最后的旅程当中,有一次我有幸在斯里兰卡开飞机载他及其妻子安(Anne),并带他们去看看《天堂之泉》所提到的特定地点。不久过后,我用12英寸的(还记得这种规格吗?)LP录音机(Caedmon tC 1606)录下小说,而巴克则友善地在唱片封套写下说明。这些事以一件令人讶异的启示

    告终,它激发了我对星城(Star City)的思考:

    1951年,我设计了一个可自由活动且结构简洁的环状桥,在赤道上空并围绕着它而组装起来。在这“光环”桥内的地球依旧自转,而这圆形桥则以自身的速率旋转着。我预见地球上的交通工具垂直地上升移至桥中,旋转着,并下降到所欲抵达的地球位置。

    我坚信,如果人类决定投入此项投资(依据对此而产生的评估,认为这不是一项资金甚巨的投资),星城是可以被建设起来的。除了产生新的生活型态,以及让来自低地心引力的世界,如火星或月球的参观者更适应我们的星球外,所有的火箭研究都不需在地表进行了,而是让它们回到所属的太空。(虽然我希望每年在肯尼迪角太空中心应景地重演火箭升空,以唤起人们对火箭第一次升空的兴奋感。)

    几乎可以肯定的是,大部分的城市将是腾空架起的,只有非常小的一部分城市作为科技目的使用。毕竟,每座塔相当于千万楼层高的摩天大楼,而围绕着同共步轨道的环,则介于地球和月球之间,但较靠近月球。若这个环形成完整的一圈,数倍的人口可以居住在这个空间中。(这引起一些有趣的逻辑问题,我乐意把它们作为“学生作业”。)

    关于“豆茎”(Beanstlk)概念的卓越历史,以及其他更先进的概念,如反地心引力和空间扭曲,请参考罗伯特·伏特(Robert L. Foringuishable from Magic)。

    1996年7月19日,我很惊讶在当地报章读到英国电讯人工生命团队(Artificial Life team)的领导人温德博士(Dr. Cer)相信我这章所描绘的信息和储存设备能在30年内发展完成!“我在1956年的小说《城市与群星》(ty and tars)中认为这些设备要在十亿年后才可能出现,显然是个失败的想像。”温德博士说,这种设备能让我们“在实体上、情感上,和精神上重新创造一个人”,并且他评估这么做所需要的记忆空间大约是10的13次方位元,比我所推测的10的15次方位元小了二级。

    我真希望当时能以温德博士的名来为这种设备命名,这将会在正规圈子引起一些强烈的争论:“灵魂的捕捉者”。至于这设备应用于星际旅行,请参考第九章。

    我相信我发明了以掌心对掌心的信息传递方式,在第三章有描述,因此发现尼古拉斯·尼葛洛庞蒂(Nice)和他麻省理工学院媒体实验投入这项研究已有多年时,实在叫人惭愧。

    如果零点场(Zero Point Field,有时被称为“量子波动”或“真空能量”)能被开发出来,那么它对我们的文明所造成的冲击将是非常巨大的。所有现今的能源——石油、煤、核电、水力发电、太阳能——都会被淘汰,当然我们所担心的环境污染问题也会随之消失。所有这一切都变成了一个大的担忧——热污染。所有的能源最终成为热,如果每个人有数百万千瓦可玩,这颗星球很快就会像金星那样:阴影处的温度高达几百度。

    然而,这状况也有光明的一面:除了这方法外,别无其他方式避开下一次的冰河纪元,冰河纪元是一定会出现的。“文明是冰河纪元之间的休息时段。”出自威尔·杜兰特(ill Durant)的《文明的故事》(tory of Civilization)。

    即使当我写下这些话时,全球各实验室的优秀工程师宣称他们正在开发这种能源。物理学家费曼曾估计过这种能源的体积,大意是一杯马克杯大小的能源就足以把地球的海洋煮沸,真是令人印象深刻。

    当然,这种想法会让人不免一惊。相较之下,核能根本不是对手。

    我很好奇,有多少超级新星真的是由工业意外所诞生的?

    在星城中移动最主要的问题之一,就是距离太远了。如果你要拜访一位在隔壁塔的朋友(无论虚拟实境有多少优点,通讯永远无法取代接触),这距离相当于一趟月球之旅。即使拥有最快的电梯,还是要花上好几天而非数小时,否则生活在低地心引力地区的人无法适应其加速度。

    “无惯性推进器”(innertialess drive)的概念——即作用在身体上每个原子的推动系统,这样当电梯在加速时,身体就不会感受到压力了——在1930年代由“太空剧”(Space Opera)大师史密斯(E. E. Smith)所发明。这概念并非如其所听起来那般不大可能,因为重力场正是以这种方式对身体产生作用的。

    如果你在地表附近自由地下坠(忽视空气阻力),每一秒你的速度会增加近每秒十米。此外,你会感到处于无重力状态,不会感受到加速度,虽然到1分30秒时,你的速度将增加为每秒1公里。

    若你在木星的重力场下坠落也是如此,(其地心引力为地球的2.5倍),甚至你在巨大无比的场域内如白矮星或中子星(比地球的地心引力强上几百万或几兆倍),也是如此。你感受不到什么,即使你在出发数分钟后达到光速也是如此。然而,若你蠢到进入具有引力的物质半径,因为受力不均衡,潮汐力量(tidal forces)很快就会将你撕成碎片。进一步详细的资料,可参考我悲惨但文如其名的短篇故事“中子潮汐”(Neutron tide),收于拙著《太阳风》(the Sun)中。

    “无惯性推进器”就像可控制的重力场域,它在科学小说之外很少被认真讨论到,直到最近。1994年,三位美国物理学家发展了伟大苏联物理学家萨哈罗夫(Andrei Sakharov)的一些概念,并讨论了无惯性推进器。

    海希(B. ia as Zero-Poinf Field Lorentz Force, Phys Review A, February 1994),未来可能会成为具有里程碑意义的重要论文,在小说中,我已经赋予它这地位了。这篇论文提出了一个很根本且被视为理所当然的问题,即宇宙生成的方式。

    这三位美国物理学家所问的是:“是什么给予物体质量(或惯性)以致它需要外力才会移动,以及一股同样的力量以恢复它原先的状态?”

    他们暂订的答案仰赖于一个远离物理学家的象牙塔,且不为人所知的事实:即所谓空洞的太空实际上是个能量沸腾的大汽锅——零点场,这点真是令人惊讶。这三位物理学家认为惯性和重力是一种电磁现象,它们是物体和场相互作用的结果。

    自法拉第(Faraday)以来,有无数的实验试图把重力和磁力结合起来,虽然有许多实验宣称取得了成功,可是它们的结果没一个是经过证实的。然而,尽管还很遥远,如果这三位物理学家的理论获得证实,它将开启反重力的“太空推进器”(space drive)远景;更迷人的是,甚至可能控制惯性。这会产生有趣的状况:如果你以最小的力道去触碰一个人,他将在一小时内立即消失到几千公里远的地方,直到他碰到另一头而反弹停下来。好消息是交通意外将成为不可能的事;自动车以及乘客可以毫发无伤地以任何速度相互碰撞。(你觉得今日的生活已经够混乱了?也许未来更热闹呢!)

    我们目前所熟知太空任务中的“无重力状态”(下个世纪将会有数百万人享受到这样的旅程),对我们的祖父辈而言就像是魔术。消除,或只是减少惯性是另一个相当不同的状态,甚至是完全不可能的①。但它是一个很棒的想法,因为它可以促成类似“遥距传送”的作用:你几乎可以立即地到各地去旅行(至少在地球上)。坦白说,我真不晓得少了它要怎样来管理“星城”!

    在这部小说中我做了一个假设,即爱因斯坦是对的,没有任何讯号或物体能超越光速。有一些包括复杂数学运算的论文最近似乎认为:就如同许多科幻小说家所习以为常的那样,在银河搭顺风车的旅客或许不必忍受这恼人的限制。

    整体而言,我希望这三位物理学家是正确的,但似乎有一个根本的反对意见。如果超光速(Faster t, FtL)是可能的,为什么这些搭便车的,或者富有的旅客没有成行呢?

    答案是,正像我们不会发展以煤为燃料的宇宙飞船一样,外星人没有理由建造航行于星际之间的交通工具,一定有其他更好的方法。

    界定一个人只需要数量少到惊人的“位”,或是储存一个人一生中可能会获取的所有信息,这点在雪弗(Louis K. Scelligence, t of Interstellar travel and Fermi's Paradox, Quarterly Journal of tronomical Society 35, no.2