劉慈欣:NASA試驗≠三體的曲速引擎,四小時到月球≈神話

2020-12-04 澎湃新聞

【編者按】

       近日,英國《每日郵報》報導了美國宇航局(NASA)成功測試「曲速引擎」,聲稱將實現地球到月球行程只需4個小時。

       美國宇航局此次試驗的系統是以電磁驅動(EM Drive)為基礎,它產生的效果為,在沒有火箭燃料的情況下,使電能轉化為飛船航行的推力,如果能應用於實際,可使現有衛星的體積減少一半。電磁驅動的概念早在2000年就被提出,之後美國、英國和中國的科學家也分別做過試驗,但美國宇航局稱之前的試驗沒有得到認可是因為並沒有在真空條件下進行。

       其實電磁驅動試驗中所產生的推力非常小,大約只相當於一片半成形雪花的重量,距離超光速所需要的巨大推力還相差甚遠,不過研究人員也表明此次實驗的成功在於它指明的方向而不在於數據結果。那麼科幻小說中的場景真要成為現實了嗎?澎湃新聞(www.thepaper.cn)就曲速引擎和電磁驅動的問題採訪了著名科幻作家劉慈欣,訪談內容整理如下。       澎湃新聞:

最近國內媒體轉載了英國《每日郵報》的報導,稱美國宇航局已經完成「曲速引擎」的真空試驗,您可能也已經看到這條消息。那麼曲速引擎到底是什麼?        

       劉慈欣:

曲速引擎是一個很先進的概念,遠超出現在的技術水平,它只是一個理論上的可能性。曲速引擎的核心概念是可以用某種技術改變空間結構,把飛船前面的空間壓縮,把後面的空間擴張,這樣飛船就會被前面壓縮的空間拉著向前行走。所以曲速引擎從本質上說不是讓飛船航行到某個地方,而是把宇宙的某個地方拉到飛船跟前,這是個極其先進的理念。        

電磁驅動的亮點在於無工質推進        

       澎湃新聞:

此次美國宇航局的試驗是以電磁驅動為基礎的,這是什麼意思?        

       劉慈欣:

美國宇航局的電磁驅動概念和曲速引擎沒有任何關係。我看了這條新聞,其中並沒有詳細敘述NASA此次實驗的技術細節。它可能是通過操縱電磁波或者電磁震蕩,在不違反動量守恆定律的前提下,使飛船產生一定的推進力。這和曲速引擎沒有任何關係。曲速引擎的技術遠超出現在人類的技術,現代科技與它的距離就好比戰國時代的拉馬車和我們現在的航天火箭的距離這麼遠。我們現在根本不可能達到這樣的技術,它還只停留在理論的層面上。        

       美國宇航局這個試驗的亮點並不在於真得能讓飛船走得多麼快(當然比現在的化學火箭要快很多),而在於無工質推進。現在的火箭是有工質推進,用通俗的話來講,就是要噴出某些東西,從而產生反作用力或反推力,推動飛船前進。美國宇航局現在做的這個試驗沒有工質,不用噴出任何東西,通過自身的電磁作用來推動飛船前進。這個理念是很先進的,具體能夠推進多少我們現在還是不太清楚,這條新聞所講的內容很簡單。這個實驗在中國也有研究機構在做,但是它能產生的推進力其實很小,目前還難以進入實驗狀態。        

       澎湃新聞:

其實電磁驅動的想法早在2000年的時候就被提出來了。NASA稱之前的試驗沒有得到認可是因為沒有在真空的條件下進行,這是什麼意思?        

       劉慈欣:

這個我不太清楚,我畢竟不是航天方向的,我不太了解它的技術。但是有一點可以肯定,在真空條件下做很可能是因為它產生的推進力極其微小,如果在空氣條件下做這個試驗,可能空氣阻力都讓它動不了了。所以它離實用性還差很遠。        

       澎湃新聞:

那我們現在通常所說的曲速引擎是在《星際迷航》裡出現的那種嗎?        

       劉慈欣:

還不一定,《星際迷航》裡的引擎並沒有用文字明確地說明到底是什麼原理,也只是那種超前的理論上可行的推進方式。它和曲速引擎一樣,也是一種近乎於神話的東西,離現實很遠。        

       澎湃新聞:

《三體》中描繪的曲速引擎和這個試驗中的「曲速引擎」是否相同?        

       劉慈欣:

反正和美國宇航局現在開發的電磁驅動沒有任何關係。小說裡提到的那種東西離現實十分遙遠,它只有理論上的可能性,現在連理論上的可能性也不是太確定。        

航天科技現在最可能實現的是核能推進        

       澎湃新聞:

那是什麼因素驅動您把曲速引擎放進小說裡的呢?        

       劉慈欣:

這很簡單,小說裡按照故事情節的需要,不可能說從一個恆星繫到另一個恆星系要用幾個世紀的時間,這樣故事就沒有辦法講了。就像《星際迷航》一樣,必須要很快航行過去才行。這就產生了這樣一個設想的需要。因為照現在的宇宙航行的速度來說,從我們的太陽系航行到離我們最近的恆星系可能需要1000年的時間,如果說宋朝的時候我們起航的話,現在可能剛到。這麼一來,故事情節就很難發展了,主要是這個原因。具體到那些技術的話,還很遙遠,還看不到任何實際的可能。        

       很多關於星際航行的新聞都有一定的欺騙性,最典型的就是關於曲速引擎和火星單程航行,都好像是在製造一些新聞看點,在忽悠大眾。實際離真正的現實可行性相差甚遠。比我們現在的航天推進技術再往前走一步,最可能實現的技術是核推進的技術,也就是用核能推進的技術。而我們現在用的是化學能。

       化學能是什麼?說句最通俗的話,它和二踢腳用的能量是一樣的,是很初級的化學反應的能量。其實現在的火箭和二踢腳沒有本質區別,只不過它變得更精密了,燃料的量更大一些。但是核能推進不一樣,它已經用原子能來推進火箭。如果說能實現核能推進,可以說是進了一大步。

       但即便實現核能推進,飛船也只能在太陽系的行星之間進行航行,恆星之間的航行用核能推進幾乎也不可行,它的速度也太慢。因為核能的能量還是太小,沒有辦法把飛船推進到接近光速的速度。——宇宙太大了,離我們最近的恆星有4光年,現在把飛船的速度提到光速的十分之一甚至百分之一都十分困難。畢竟我們現在宇宙航行的速度還是每秒鐘不到20公裡,離每秒30萬公裡差了多遠。

       所以說即便是有核能把現在的宇航速度提高100倍,航行到最近的恆星都相當得困難,那都需要幾個世紀的時間。所以現在新聞說的這些技術並不符合實際,只是一些科學幻想的東西。        

       澎湃新聞:

如果到月球真得只需要四個小時,以及其他的星系似乎離我們也沒有那麼遙遠的時候,您覺得這樣的科技進步會在怎樣的程度上影響接下來的科幻小說的創作?        

       劉慈欣:

這不會有什麼影響,即便它再說,它離科幻的推進方式還差得很遠。幻想和實際沒關係,在幻想中可以用各種方式來跨越宇宙間極其長的那些距離。但真正能夠實現是另一回事,說實在的,那是相當困難的。        

       澎湃新聞:

有些一開始在科幻小說中出現的想法後來也變成了現實,那麼科幻小說對於實際的科學研究會不會有促進作用?        

       劉慈欣:

科幻小說是一些天馬行空的想像,它的主要作用就是開拓人們的想像力,特別是讓一些年輕的讀者讀了這些科幻小說,開拓他們在城市中可以探索的視野。至於它對於科學研究的直接作用幾乎為零,不會產生什麼作用,因為兩者的思考方式是完全不一樣的。科學研究是實打實的東西,真正要在現實中實現的東西,科幻離科學的距離還是差得很遠的。

       每個人所生活的時間和空間都是有限的,時間上我們只能活幾十年,很難活到100年,空間上我們就更有限了,我們只能在地球表面來活動。所以說科幻小說是在想像上和文學中拓展我們人生的努力,讓我們生活的時間和空間無限得擴大。我覺得這是每一個人意識深處應該有的一種願望,對未知世界的渴望。我覺得這是科幻小說存在的一個基礎。      

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