納米材料
星艦之父章北海說過:基礎理論決定一切。因此,對於基礎科技遠高於人類的三體文明來說,地球上有資格進入他們暗殺、幹擾名單的科學家,無一例外從事的都是基礎科學領域。但卻有一個人比較特殊,他就是第一部的男主角「汪淼」。客觀而言,汪淼只是一個實驗物理學家,從事的是納米材料的研發,無論跟航天還是太空戰爭都沒有直接的聯繫。況且人家汪淼本身還是一個安分守己的老實人,跟從事前沿物理研究的「科學邊界」那幫人沒有絲毫聯繫。但三體人卻依然盯著汪淼不放,甚至通過智子讓「整個宇宙」為他而閃爍。這一閃不要緊,不僅把這個老實人嚇得不輕,而且連帶也把自己閃到了溝裡。
阿波羅登月
三體人為什麼如此重視汪淼這個搞實驗物理的小角色?這其實主要跟「太空電梯」有關。太空電梯的概念最早出自著名科幻小說家阿瑟·克拉克(劉慈欣先生的偶像),在上世紀70年代,阿瑟·克拉克曾設想只要有一根永久性連接太空站和地球表面的纜繩,就能將人和貨物從地面快速地運送到太空站。這就是太空電梯,和我們常見的電梯在功能上並沒有本質的區別。在現代航天中,太空電梯已經成為各國爭相研究的對象,俄羅斯、美國,甚至包括我們的近鄰日本都已公布了自己的研發計劃。而在《三體》中,汪淼研究的納米材料就是製作太空電梯纜繩的關鍵材料。
為什麼太空電梯對航天如此重要?因為它能以最經濟的手段快速將人和設備送入太空,從而實現航天的工業化和規模化。在現代航天中,人類面臨的最大難題其實不是如何讓太空飛行器在太空中飛行,而是如何逃脫地球的引力。這會消耗太空飛行器絕大部分的燃料,使得將人和設備送入太空變得極其昂貴。以執行過阿波羅登月計劃人類歷史上最大的火箭土星5號為例,大約3000噸的總質量有2700多噸都是燃料。更要命的是在這2700噸燃料中有2200噸處於第一級火箭,在點火之後2分半的時間內就會全部燃燒乾淨,只為克服地球引力將第二、三級火箭送入太空。
太空電梯
假設有一部太空電梯的話,人類就能將阿波羅計劃的動力艙和登月艙拆成零部件送入太空,再在太空進行組裝。這不僅是節省2200噸燃料那麼簡單,而是能將阿波羅登月飛船做的更大,攜帶更多的燃料,飛得更遠,進行更長時間的探索。可以說在現有條件下,在人類基礎科學沒有發生質的飛躍之前,太空電梯不僅是人類大規模離開地球,進行深空探索的必要條件,也是人類航天實現工業化和規模化的基礎。
在《三體》中,三體人之所以對汪淼如此的重視,甚至不惜動用智子「讓整個宇宙為他閃爍」就是這個原因。基礎科學大幅領先的三體人,其實並不害怕人類通過太空電梯製造出與之對抗的星際戰艦,但害怕人類通過太空電梯大規模逃跑。
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