1000艘星際戰艦遠徵地球?也許三體人已被「鎖死」在三體星系!

2020-12-05 宇宙往事

著名科幻小說《三體》中,三體人生活的三星系統現實原型就是距離地球最近的恆星系統——半人馬座α(南門二)雙星和比鄰星。

小說中的三體文明遠比地球先進,擁有反物質發動機、水滴和智子等諸多先進科技,還曾派遣1000艘戰艦組成的三體第一艦隊遠徵地球。

假如和地球相距4.2光年的比鄰星真的存在外星文明,那麼它一定比人類更先進嗎?

哈佛大學科學家最近的研究表明,三體飛船也許連三體星系都飛不出去,更別提遠徵地球了!

自從上個世紀中葉,人類開啟太空時代以來,昂貴而笨重的化學火箭就是我們探索太空唯一有效的運載工具。

要想脫離地球的引力,圍繞太陽運行,火箭必須達到11.2千米/秒的逃逸速度。而擺脫太陽的束縛,到銀河系中遨遊,速度則需要達到16.8千米/秒!隨著速度的提升,化學火箭所需的燃料質量將成指數級增長!

哈佛大學的洛布教授研究了從比鄰星b發射化學火箭面臨的挑戰。

比鄰星質量只有太陽的12%,而圍繞它運行的比鄰星b大小和地球相當,但和比鄰星之間的距離要比地球和太陽的距離近20倍!

計算表明,從比鄰星b發射化學火箭需要達到的第三宇宙速度要比地球高50%!飛離三體星系所需的燃料質量將高的難以想像!也就是說,從化學火箭起步的三體文明將被牢牢限制在三體星系。

以另一個「超級地球」——克卜勒20b為例。它距離太陽系950光年,半徑是地球的1.6倍,質量是地球的9.7倍,而它的逃逸速度更為驚人,高達27.1千米/秒!也就是說,克卜勒20b上發射的火箭,耗費的推進劑質量將是地球火箭的104倍!

如果從克卜勒20b上發射6.2噸的詹姆斯韋伯望遠鏡,需要55,000噸燃料;而發射45噸的阿波羅土星5號運載火箭耗費的燃料將高達40萬噸!

洛布認為,化學推進火箭對圍繞太陽這類G型黃矮星運行的地球不成問題,但對於佔銀河系75%的紅矮星或高質量的「超級地球」來說有很大局限性,有可能限制外星文明的發展。

核動力火箭假想圖

當然,人類目前尋找地外文明的手段還限於和地球類似的生命信號(如擁有液態水、氧氣和氮氣的巖石行星),以及和人類文明類似的技術標誌(如無線電通訊和化學火箭),也許外星文明的發展另闢蹊徑呢!

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  • 三體:與地球接觸前,三體文明屬於什麼水平?
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