第1章 科学(1)

2015：科幻成真

文/赵洋

“另一个地球”

2015年7月24日，吊足了媒体胃口的美国宇航局（NASA）宣布，他们发现了一颗与地球相似指数达到98%的类地行星。这颗名为“开普勒452b”的行星距离地球1400光年，围绕一颗与太阳非常相似的恒星运行。开普勒452b的体积是地球的1.6倍，直径比地球大60%，公转一圈是385天。开普勒452b到恒星的距离，跟地球到太阳的距离相同。NASA称，这是迄今发现的与地球和太阳“最相近”的行星和恒星组合。

尽管存在很多相似之处，但开普勒452b的一些物理特性可能迥异于地球。首先，开普勒452b的直径是地球的约1.62倍，这意味着它可能是所谓的“超级地球”。假设开普勒452b是一颗岩石行星，且密度跟地球内部相似，那么它的表面重力可能要比地球大很多。反过来，这些因素将对开普勒452b能够拥有的大气层和海洋类型产生影响。开普勒452b也可能是一颗“类海王星”，这类行星可能是由氢化合物构成的，而不是岩石。

即便行星身在“宜居区”，这也无法保证任何事情。在我们的太阳系，跟地球最相似的行星是金星：它的体积和质量非常接近于地球，而且同样处在太阳系的宜居区。但金星被厚厚的二氧化碳大气层包裹着，全天笼罩在云层之下，而且下的是酸雨。地表温度热到足以熔化铅，这就是为什么我们发送到那里的自动化探测器寿命都很短。

其实，开普勒452b既不是“开普勒计划”确认的“首颗适合居住的类地行星”，也不是唯一一颗宜居行星，甚至也不是最像地球的宜居行星。2014年3月宣布发现的开普勒186f，半径只有地球的1.1倍，同时也处于所环绕恒星的宜居带内，比开普勒452b更接近于地球的大小，只是其所环绕的恒星，比太阳要小得多，也暗得多。

尽管如此，开普勒452b的发现仍然是一个里程碑，因为它是在一个黄色恒星系统宜居区发现的超级地球。由于行星形成的时间跟主星是一样的，我们知道开普勒452b的年龄要比地球大15亿年。如果天文学家能够提取到其大气层或其他组成部分的数据，我们便能得到一幅行星衰老的快照。

开普勒452b的发现，让我们距离目标，即了解宇宙中存在多少宜居行星，又更近了一步。更重要的是，这颗星球已经有60亿岁的高龄，甚至比太阳老15亿年。因此，这颗行星让我们有机会探索地球可能会发生的演变，预览地球未来可能的苍老模样。在科幻作品里出现的人类殖民行星或外星人的居住地，也有了更准确的蓝本。

发现戴森球？

有什么新闻会比发现“另一个地球”更轰动吗？发现外星人的“建筑”一定可以算一条。2015年10月中旬，科学家向媒体表示，他们无法对恒星KIC8462852显现出的怪异光变情况做出解释，有部分科学家开始猜想有可能在这颗恒星的前方存在着一个由外星智慧生物建造的超大型结构体。

自2009年开始，开普勒太空望远镜已经对距地球约1480光年的这颗恒星进行了持续超过4年的观测，试图找到可能围绕它运转的行星。但在观测期间，该恒星经历了一系列非周期性的不规则光度降低，且光变幅度高达20%以上，实在令人困惑。

科学家对各种可能的解释进行了研究，包括数据误差或是近期发生的撞击事件等，但其中的大多数理论都难以解释观测数据所呈现的情况。将围绕主序星周围的尘埃效应考虑在内，与目前所获观测资料吻合度最好的解释或许是。这颗恒星周围存在大量彗星碎片，并且所有这些碎片都源于此前的一次分裂事件。

然而，也有专家认为这一信号的背后可能还有其他更加令人兴奋的解释。美国宾夕法尼亚州立大学的天文学家杰森·怀特对《大西洋周刊》表示：“你永远都是最后才会考虑外星人的可能性。但这次的情况会让你感觉似乎是某个外星文明建造的产物。”

怀特表示，这颗恒星不同寻常的光变特征与其视线前方存在大量“超级建筑结构”相吻合——或许那是一个“戴森球”。这是物理学家弗里曼·戴森在1959年最先提出来的概念，具体设想是：如果一个文明发展到足够高的程度，它对能源的需求可能大到必须采集一颗恒星所释放的全部能量，这时，用于采集能量的设施会大到把恒星包裹住，形成一个球壳。

目前怀特正在与“搜寻地外智慧文明”（SETI）项目开展合作，申请调用一台大型射电望远镜，如美国国家射电天文台所属、位于西弗吉尼亚州的“绿岸望远镜”，或是位于澳大利亚境内的帕克斯天文台大型射电望远镜，对准这颗恒星，仔细倾听它所发出的信号，或许能够捕捉到那里存在技术文明的蛛丝马迹。

怀特的观点是，如果有一整个星系都已经被一个先进的星际文明所殖民，那么这个技术文明所产生的能量将能够在很远处通过中红外波段探测到。他说：“不管这种先进的星际文明将采集来的星系能量用于驱动计算机、星际飞船、通信设备或是其他我们目前还无法想象到的目的，基本热力学定律都告诉我们，这些能量必定会以中红外波段辐射的形式对外发射出去。这也是你家里的电脑开机时会发热的原因。”

天堂的喷泉

加拿大托特科技公司近来成功申请了一项发明专利——“太空电梯”。根据设计和建造方案，太空电梯将高达20千米。未来，宇航员和运载火箭将先搭乘太空电梯升至位于平流层的电梯顶端发射平台，然后再点火起飞进入太空。

托特科技公司认为，未来太空飞行的花费将会减少三分之一，因为航天飞机等航天器不再需要携带大量的燃料以助自己从陆地起飞。

宇航员也将乘坐太空电梯升到20千米高的平流层，然后从电梯塔顶平台搭乘航天器起飞，只需要一级助推火箭就可进入近地轨道。执行完任务后，航天器还可以返回塔顶平台，补充燃料再重新起飞。

太空电梯将被命名为“托特X塔”，它是一种可以充气的太空塔，采用强化材质打造，塔顶上设有跑道。另外，它还通过一套极端复杂的调速轮装置来抵消太空塔的弯曲度，以保证电梯与地面的夹角始终垂直。托特科技公司总裁兼首席执行官表示，从20千米高的位置起飞，会让太空飞行有像乘坐喷气式客机一样的感觉，届时普通人不用经过艰苦的训练也可以上太空了。

这样的太空电梯虽不如阿瑟·克拉克在小说《天堂的喷泉》中描绘的三万多千米高的天梯那么壮观，但也堪称巨型建筑了，它将比现在最高的人造建筑迪拜塔高20倍以上。给它找个落脚点也许不是件容易事。在《天堂的喷泉》中，赤道附近的岛国僧侣以信仰的原因阻止工程师在圣山上建筑太空电梯。现实中，也发生了信仰与科学在“圣山”上发生冲突的事情。

2015年5月，美国夏威夷州长大卫·依格宣布了一项新提案，旨在改变该州管理莫纳克亚山用地的方式。作为这项提案的一部分，他还决定继续建造三十米望远镜（简称TMT），取消了州政府先前要求该项目暂停施工的命令。

引发争议的原因是，TMT选定的台址是莫纳克亚山，这座休眠火山被夏威夷原住民看作是连接着夏威夷群岛与天堂的“脐带”，是一座圣山。不过莫纳克亚山也是世上最强大的几座望远镜的所在地。坐落于太平洋中的莫纳克亚山，峰顶凌驾于地球大部分的浓密大气之上，设于此处的天文望远镜能够获得清晰度超群的图像。因此，莫纳克亚山即便不是全球最佳，至少也是北半球最好的天文台台址。