這是霍金最后一次在中國演講,他思考了人類的未來

澎湃 03-14 15:38 責編:劉曉帆 我要分享

  

  當?shù)貢r間3月14日,英國物理學家史蒂芬·霍金(Stephen William Hawking)去世,享年76歲。

  

  霍金1942年1月8日出生于英國牛津,英國劍橋大學著名物理學家。代表作品有《時間簡史》、《果殼中的宇宙》、《大設計》等。

  

  21歲時,霍金患上肌肉萎縮性側(cè)索硬化癥,全身癱瘓,不能言語,手部只有三根手指可以活動。1979至2009年,霍金任盧卡斯數(shù)學教授,主要研究領(lǐng)域是宇宙論和黑洞,證明了廣義相對論的奇性定理和黑洞面積定理,提出了黑洞蒸發(fā)理論和無邊界的霍金宇宙模型,在統(tǒng)一20世紀物理學的兩大基礎理論——愛因斯坦創(chuàng)立的相對論和普朗克創(chuàng)立的量子力學方面走出了重要一步。

  

  在2017騰訊WE大會中霍金進行了獨家視頻演講,展示了他為太空探索帶來的杰出貢獻與最新成果。這也是霍金在中國的最后一次演講。演講中,霍金談到了地球和人類所扮演的角色。他認為應該從兩個維度出發(fā):一是思考人類的未來,二是研究我們探索太空、尋求其他潛在宜居星球的選擇。至于為什么要這么做,霍金也給出了自己的答案。以下為霍金演講內(nèi)容:

  

WE大會現(xiàn)場,霍金以視頻的形式與大家交流。

  

  你好,北京!我是史蒂芬?霍金。歡迎來到騰訊WE大會。

  

  我今天的演講,是關(guān)于在宇宙這一背景下,地球和人類所扮演的角色。為了最好地闡述,我需要從兩個維度出發(fā),一是思考人類的未來,二是研究我們探索太空、尋求其他潛在宜居星球的選擇。我今天的目的,是問大家兩個問題。首先,我們需要做什么才能夠確保,在力所能及的范圍內(nèi),人類的未來達到盡可能完美?其次,我們?yōu)槭裁匆紤]探索其他宜居星球?

  

  一個原因是,對我們來說,地球變得太小了。在過去二百年中,人口增長率是指數(shù)級的,即每年人口以相同比例增長。目前這一數(shù)值約為1.9%。 這聽起來可能不是很多,但它意味著,每四十年世界人口就會翻一番。 2022年,我將慶祝自己80歲的生日,而在我人生的這段歷程中,世界人口比我出生時膨脹了四倍。

  

  這樣的指數(shù)增長不能持續(xù)到下個千年。 到2600年,世界將擁擠得 “摩肩擦踵”,電力消耗將讓地球變成“熾熱”的火球。這是岌岌可危的。然而我是個樂觀主義者,我相信我們可以避免這樣的世界末日,而最好的方法就是移民到太空,探索人類在其他星球上生活的可能。

  

  但是理由充分嗎?難道留在地球上不是更好? 在某種程度上,今天的情況就如同1492年前的歐洲。當時的人們很可能堅信,哥倫布的探險注定是徒勞無功。 然而,新世界的發(fā)現(xiàn),對舊世界帶來了深遠的影響。對于那些被剝奪權(quán)利地位、走投無路的人來說,新世界成為了他們的烏托邦。

  

  人類向太空的拓展,甚至將會產(chǎn)生更深遠的影響,這將徹底改變?nèi)祟惖奈磥?,甚至會決定我們是否還有未來。它不會解決地球上任何迫在眉睫的問題,但它將提供解決這些問題的全新視角,讓我們著眼于更廣的空間,而不是拘泥眼下。希望這能夠讓我們團結(jié)起來,面對共同的挑戰(zhàn)。

  

  當我們進入太空時,會有怎樣的發(fā)現(xiàn)呢?會找到外星生命,還是發(fā)現(xiàn)我們終將在宇宙中踽踽獨行?我們相信,生命在地球上是自然而生的,是在漫長的進化后,實現(xiàn)了與地球資源的高度契合。因此,在其他條件適宜的星球上,生命的存在也必定是可能的。即使這種可能性極小,但宇宙是無限的,我們還是可以假設,生命會在某處出現(xiàn)。不過,如果概率很低,那么出現(xiàn)生命的兩個星球間的距離,可能將異常遙遠。

  

  在太陽系中,月球和火星是太空移民地最顯而易見的選擇。水星和金星太熱,而木星和土星是巨大的氣體星球,沒有堅實的表面?;鹦堑男l(wèi)星非常小,并不比火星本身更優(yōu)。木星和土星的一些衛(wèi)星也存在可能。比如木星的衛(wèi)星之一歐羅巴,它的表面是冰層,但其下可能會有液態(tài)水,也就可能會孕育生命。那么我們?nèi)绾未_定這種可能?是否必須登陸歐羅巴,然后鉆一個洞?

  

  星際航行必然是一個長期的目標。我所說的長期,是指未來二百到五百年。

  

  但是,還有另一種選擇。去年,我與企業(yè)家尤里?米爾納(Yuri Milner)一起,推出了長期研發(fā)計劃——“突破攝星”,目標是讓星際旅行變成現(xiàn)實。如果成功,在座各位有些人的有生之年內(nèi),我們將向太陽系最近的星系——半人馬座阿爾法星系發(fā)送一個探測器。

  

  “突破攝星”是人類初步邁向外太空的真正機會,為了探索和考量移居太空的可能性。 這是一項概念驗證的使命,其中涉及三個概念:迷你太空飛行器、 光動力推進和鎖相激光器?!靶切酒笔浅叽绫豢s小到僅幾厘米、但功能完備的太空探測器,它將附著于“光帆”上。

  

  “光帆”由超材料制成,重量僅有幾克。我們設想,一千個由 “星芯片”和 “光帆”組成的納米飛行器將被送入軌道。 在地面上,激光器陣列將共同形成一道超強光束,光束穿過大氣,以數(shù)十吉瓦的功率射向太空中的“光帆”。

  

  這項創(chuàng)新背后的想法,是以光束來驅(qū)動納米飛行器的前進。這樣產(chǎn)生的速度雖然不及光速,但也能達到其五分之一,約合每小時1億英里。這樣的系統(tǒng)可以在一小時內(nèi)抵達火星,幾天內(nèi)到達冥王星,一周內(nèi)就可以追上并超過旅行者號探測器,并在僅二十年后到達半人馬座阿爾法星系。

  

  重要的是,“星芯片”的軌跡可能包括“比鄰星b”,這顆位于半人馬座阿爾法星宜居帶的行星,與地球的大小類似。正是在今年,“突破攝星”與歐洲南方天文臺攜手合作,進一步探尋半人馬座阿爾法星系的宜居行星。

  

  目前看來,這些都可能成為現(xiàn)實。但我們也看到重大的挑戰(zhàn)。1吉瓦功率的激光器僅能提供幾牛頓的推力,不過因為納米飛行器因為只有幾克重量,恰恰可以克服這個問題。但是工程方面的挑戰(zhàn)是巨大的。納米飛行器必須經(jīng)受極限加速、極寒、真空和質(zhì)子,以及與太空粉塵等垃圾的碰撞。另外,由于大氣湍流,將一套總量100吉瓦功率的激光組瞄準太陽帆,也是很困難的事情。

  

  還有一些嚴峻的問題。如何讓數(shù)百道激光穿過大氣波動時聚合,如何推動納米飛行器又不燒毀它們,如何讓它們瞄準正確的方向?此外,我們還需要讓納米飛行器在冰冷的真空環(huán)境中工作二十年,這樣它們才能將信號傳回到四光年外的地球。

  

  然而這些都是工程設計要解決的問題,而工程挑戰(zhàn)往往最終都會被解決。隨著技術(shù)進步日趨成熟,我們可以展望更多令人興奮的使命。如果“突破攝星”計劃能傳回毗鄰星系中宜居星球的圖像,這對人類的未來必將產(chǎn)生深遠影響。

  

  希望我已經(jīng)解答了我演講一開始所提出的問題。人類作為獨立的物種,已經(jīng)存在了大約二百萬年。我們的文明始于約一萬年前,其發(fā)展一直在穩(wěn)步加速。如果人類想要延續(xù)下一個一百萬年,我們就必須大膽前行,涉足無前人所及之處!

  

  感謝大家的聆聽。


  

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