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如果你生活在世代飞船上,那会如何?答案或许无法想象

2022-02-06 10:02 作者:天文在线  | 我要投稿

航天飞机已经成为人类有史以来建造的最快的物体之一。尽管如此,它们的速度依然不尽人意。比起真正地去探索宇宙,这些飞船就连探索太阳系的基本任务都无法完成。残酷的现实是,我们或许永远也无法建造出那些能够真正载人探索其他星球的航天器了。如果星际旅行的最终答案不是速度,又会是什么呢?欢迎收看《揭晓》。就在今天,我们将会共同揭晓这不可思议的真相。你是否与真相为友?是否永远保持好奇?




宇宙对万物的速度都设了限制,这一限制就是光速。对我们来说,这是一个大问题。鉴于宇宙空间之广袤,光速的限制意味着绝大多数的恒星和行星将会是人类永远无法到达的地方。假设有一艘载人飞船正以它目前所能实现的最大速度向最近的恒星全速航行,飞船上的所有人都将会在抵达之前就衰老死去。



然而关键的是,如果全体成员将会在航行的过程中繁衍后代,他们的后代便可以继续航行的使命。这就是世代飞船的理念:一艘足够大的飞船,大到足以为一群人类提供终生的住所;随着这群人在旅途中出生入死、世代交替,人类就可以在无限漫长的太空穿梭之旅中作为一个整体存活下来,直到成功到达某个遥远星系的那一天。



理论上来说,世代飞船可以实现以任何地方为目的地的星际旅行。它们也因此成为了科幻小说中的热门题材。当然,使之成为热门题材的原因还有很多。比如,有的人相信世代飞船将会是未来某一天必不可少的存在:假设地球上发生了任何灾难(例如物种灭绝和史无前例的自然灾害),那么一艘驶向宇宙的世纪飞船将会使一部分人类幸存,而船上的任何人都会突然成为来自这颗行星的最后的生命。



就算没有世界末日的到来,世代飞船的提议也会被列入我们寻找新母星的前线方案。迄今为止,通过现有最强大的天文望远镜的粗略观测,我们仅发现了少数可能成为第二个地球的候选行星。不过,人类要想到达这些行星中的任何一颗,都还要耗费数百年乃至数千年的时间。

等到代船驶向他们的时候,可以说已上演了人类历史的整个时代。但是,如果在抵达时还活着的船员能够在其他宜居地建立殖民地,那么他们(飞船成员)将成功地把人类扩张到整个宇宙。 就代船而言,这是一个“长期游戏”的案例。 那么,像这样的船会是什么样子呢? 首先,它必须是巨大的。就像,近乎不可思议的大。



它必须容纳至少 100 到 500 人的初始工作人员——最好更多。 虽然对人类最低生存人口的估计确实有所不同——即长期生存所需的最低人数——但通常将 500 人作为下限。 不过,这 500 人的生命与地球上的生命相去甚远。 人们认为,如果人类长期生活在零重力或低重力环境中,将会遭受各种健康问题……因此可靠地模拟重力将是关键。



         这是船的大小如此重要的另一个原因。 船上的人不仅需要居住空间,而且船舶还需要足够大,并且建造方式能够产生足够的反重力所需的离心力。即使那样,条件也需要一些时间来适应! 然而,对于船上的任何人来说,这艘船就是生命。 他们的长途任务可能始于与它所留下的地球的紧密联系,但这些联系会随着时间的推移而消失,后代甚至可能完全忘记地球——他们的生活除了外面的星星和无尽的黑暗一无所有。



那么,一个独特的社会自然会形成,但纪律和秩序是关键。 长大后的孩子都不会有太多的职业选择——明白他们所做的一切都应该是为了更好的船。 但是“目的”的概念很可能会代代相传;相信他们自己看似有限的生活正在允许进行星际探索。如果这艘船真的在某种灾难中逃离地球,那么船上也会传授知识,他们以某种方式逃避了自己星球的灭亡。显然情况会日益紧张……尤其考虑到日常生活可能单调乏味。


 

 

 

随着时间发展,飞船上的人们在电影、音乐、书籍等娱乐方面有了更多元的选择,但他们被限制在飞船上,忽视了本该留意的事物,身心健康受损。他们每天走过相同的走廊,与相同的人对话,窗外无垠的宇宙向他们无声问好。他们说:“多样性是生活的调味剂”。但在这里,多样的活动是珍贵的。打理飞船花园是重要的日常任务,因为这里是氧气,食物的来源,是追忆地球的情感寄托。

在农产品方面,花园的食物需要做到产量大、生长快和能量高。电影《火星救援》中,主角选择了种植土豆,但番茄和玉米也能在太空农业中占据一席之地。无论如何,世代飞船上的饮食都是人们能准确想象与描绘出来的生活写照之一。另外,飞船上的用水情况也不容乐观。与国际空间站上宇航员的方法大致相同,通过过滤每个人的汗水,尿液和洗涤水,多种途径实现水循环。听起来可能有点恶心,实则不然。



据说宇航员的使用水比大部分我们喝的水更干净。除了食物、用水、精神压力和反重力的影响,辐射是世代飞船面临的最严峻的考验。对NASA来说,长时间的辐射暴露是任何未来深空任务的主要威胁之一,更不必说连续的宇宙航行了!在地球上,我们受磁气圈的保护几乎免于辐射的影响,但在我们目前所了解的宇宙飞船上没有这样的防护层。

有朝一日,世代飞船成为现实时,或许辐射防护也会得到充分的改进,使得辐射无法穿透飞船。如果没有,那么飞船里的人会有比迄今为止更高的风险罹患癌症……而且,因为高水平的辐射甚至会损害我们的DNA,这不仅会威胁到个人,还会威胁到任务所依赖的后代。

 

 


在别的地方,人们会将重点放在维持飞船正常运行。发动机故障、停电、飞船外墙损坏等等均被证明是致命的,并且这些情况有可能发生在任何一天的任何时刻。如果人工重力失败了,那么船上所有人和物件,从食物到家具,都会马上散落在飞船各处。如果推进器失灵了,那么这个已经非常漫长的旅程将会变得更长。

实际上,生活在世代飞船上是一项全天候的工作。面对如此之多迫在眉睫的危险和潜在问题,即使在停机期间,人们也不会放弃手中的任务:也就是活着。从出生的一刻到死去的一瞬间,人们都是这个悬浮在太空中的小而独特的社会的重要组成部分。没有童年,也不会退休。只要存在在飞船上,人们就有价值。“每天经受的磨砺”让人难以忍受。虽然除了完成这些任务之外人们别无选择,但人们也仍怀抱着一丝希望,希望他们、他们的孩子,他们孩子的孩子有朝一日可以下船,登上一个全新的令人兴奋的星球。

 


相关知识

引力(来自拉丁文gravitas,重量)或重力,是一种自然现象,体现在所有有质量或能量的物质,包括行星、恒星、星系,甚至光[2],均会吸引其他有质量或能量的物质(或被其吸引)。例如,地球的引力赋予物理物体重量,而月球的引力则会导致潮汐。宇宙中最原始的气态物质由于引力而相互吸引,逐渐合并形成了恒星,而引力也同样使恒星逐渐聚集形成星系。因此,引力可以说是宇宙中形成大型星系结构的原因。引力的范围是无限的,尽管它的影响会随着物体离得越远而减弱。



广义相对论(由阿尔伯特·爱因斯坦于1915年提出)对引力进行了最准确地描述。该理论将引力描述为“由质量分布不均匀引起的时空的曲率”,而不是一种力。这种时空的曲率将会导致质量沿着测地线移动。用来描述时空曲率最经典的例子就是黑洞,一旦穿过黑洞的事件视界,任何事物(甚至光)都无法从黑洞中逃脱。[3] 但是在大多数情况下,我们可以使用牛顿万有引力定律来近似计算出物质之间引力的大小。万有引力定律将引力描述为导致任何两个物体相互吸引的力,其大小与两个物质质量的乘积成正比,与他们之间距离的平方成反比。


引力是物理学四种基本相互作用中最弱的一种,它大约比强相互作用弱1038倍,比电磁力弱1036倍,比弱相互作用弱1029倍。因此,它在亚原子粒子层面上没有显着影响。[4]相反,它主导了宏观坐标上的物体相互作用,是天体构成、形成一定的形状、并延一定的轨道运转的原因。 by:Betty,Arthur,Awake,Annika

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