1
00:00:00,595 --> 00:00:03,746
这里是利福尼亚大学
圣巴巴拉分校,

2
00:00:03,770 --> 00:00:06,357
接下来，我们会共同讨论
一个全人类的梦想：

3
00:00:06,381 --> 00:00:09,363
离开我们的太阳系,

4
00:00:09,387 --> 00:00:11,569
进入另一个太阳系。

5
00:00:11,593 --> 00:00:15,177
解决方案实际上就在我们的眼前。

6
00:00:15,621 --> 00:00:18,383
我身上有两件东西，你们也有：

7
00:00:18,407 --> 00:00:19,813
一块手表，和一个手电筒,

8
00:00:19,837 --> 00:00:22,019
至少在你们的手机上
都可以找到。

9
00:00:22,043 --> 00:00:23,926
手表用来查看时间，

10
00:00:23,950 --> 00:00:27,195
手电筒则可以照亮
我周围的环境。

11
00:00:27,219 --> 00:00:30,456
就像艺术一样，对我而言，
科学就是一盏明灯。

12
00:00:30,480 --> 00:00:32,877
我想以不同的方式看待现实。

13
00:00:32,901 --> 00:00:34,210
当我打开手电筒时,

14
00:00:34,210 --> 00:00:37,304
周围立刻就变得明亮起来，
视野也开阔了。

15
00:00:37,328 --> 00:00:38,963
你可以看到,

16
00:00:38,987 --> 00:00:40,464
手电筒发出的光——

17
00:00:40,488 --> 00:00:43,042
我手上的光不仅照亮了我的手，

18
00:00:43,066 --> 00:00:44,768
它实际上也推动着我的手。

19
00:00:44,792 --> 00:00:47,101
光伴随着能量和动量。

20
00:00:47,125 --> 00:00:50,201
所以答案并不是
要用手电筒制作宇宙飞船，

21
00:00:50,225 --> 00:00:51,844
而是要让光
以这种方式产生推力，

22
00:00:51,844 --> 00:00:53,525
而航天器以这种方式移动——

23
00:00:53,525 --> 00:00:55,331
就是我们今天
用化学燃料所实现的。

24
00:00:55,331 --> 00:00:56,548
答案是这样的：

25
00:00:56,548 --> 00:00:59,193
将手电筒放在地球上的某个地方,

26
00:00:59,193 --> 00:01:00,602
在轨道或月球上，

27
00:01:00,602 --> 00:01:02,571
然后将其照射在反射器上，

28
00:01:02,595 --> 00:01:06,903
从而推动反射器，
让其能够以接近光速移动。

29
00:01:06,927 --> 00:01:08,661
那么问题来了,
如何做出足够大的手电筒?

30
00:01:08,661 --> 00:01:10,212
很明显，我手里的手电筒
起不到什么效果，

31
00:01:10,212 --> 00:01:11,958
我的手也没有感受到任何推力。

32
00:01:11,958 --> 00:01:14,443
那是因为这股力量非常非常小,

33
00:01:14,443 --> 00:01:16,725
那么解决此问题的方法就是,

34
00:01:16,725 --> 00:01:19,534
采用许多激光手电筒，

35
00:01:19,534 --> 00:01:21,472
并及时进行同步。

36
00:01:21,496 --> 00:01:25,100
当将它们组合成
一个巨大的阵列，

37
00:01:25,124 --> 00:01:27,344
我们称之为“相控阵”,

38
00:01:27,368 --> 00:01:30,241
于是就有了一个足够强大的系统。

39
00:01:30,265 --> 00:01:32,760
如果把它做成一个城市的大小，

40
00:01:32,784 --> 00:01:36,910
它就可以将一个
手掌大小的航天器

41
00:01:36,934 --> 00:01:41,161
以大约 25% 的光速推向天空。

42
00:01:41,185 --> 00:01:44,979
这将使我们能够
在不到 20 年的时间内

43
00:01:45,003 --> 00:01:47,450
到达离我们只有 4 光年多一点的

44
00:01:47,474 --> 00:01:49,474
最近的恒星，
比邻星（Proxima Centauri）。

45
00:01:50,019 --> 00:01:52,947
最初的探针大约是手掌的大小,

46
00:01:52,971 --> 00:01:55,577
而所使用的反射器

47
00:01:55,601 --> 00:01:57,490
大约是一个人的大小，

48
00:01:57,514 --> 00:01:59,529
所以不会比我大很多,

49
00:01:59,553 --> 00:02:01,466
大概几米。

50
00:02:01,490 --> 00:02:07,561
它仅使用来自这个非常大的
激光器阵列所反射的光

51
00:02:07,585 --> 00:02:09,379
来推动航天器。

52
00:02:09,403 --> 00:02:11,378
打个比方，

53
00:02:11,402 --> 00:02:14,583
这就像在海上航行。

54
00:02:14,607 --> 00:02:17,822
当我们在海上航行时，

55
00:02:17,846 --> 00:02:20,679
会被风推动着前进,

56
00:02:20,703 --> 00:02:24,398
在我们的例子中，
我们是在通过激光器阵列,

57
00:02:24,422 --> 00:02:25,699
在空间中创建人造风,

58
00:02:25,723 --> 00:02:29,049
只不过这里的“风”
实际上是激光器本身的光子，

59
00:02:29,073 --> 00:02:32,196
来自激光器的光变成了

60
00:02:32,220 --> 00:02:33,545
吹动船帆的风。

61
00:02:33,569 --> 00:02:35,100
它是定向性非常好的光——

62
00:02:35,124 --> 00:02:37,248
通常被称为“定向能量”。

63
00:02:37,272 --> 00:02:38,702
那么，为什么今天
这一切成为了可能呢?

64
00:02:38,726 --> 00:02:41,268
为什么我们在今天
可以讨论太空旅行了呢?

65
00:02:41,292 --> 00:02:42,971
然而 60 年前,

66
00:02:42,995 --> 00:02:45,514
当太空计划刚启动时，

67
00:02:45,538 --> 00:02:47,728
人们会说：“那不可能。”

68
00:02:47,752 --> 00:02:52,212
然而今天，这一切之所以成为了可能，
与消费者有着很大的关系，

69
00:02:52,236 --> 00:02:54,236
具体来说，
就是你们观看视频的行为。

70
00:02:54,569 --> 00:02:56,855
你们正通过高速互联网
收看这段视频，

71
00:02:56,879 --> 00:03:02,307
这项技术是由通过光纤
传输数据的光子学主导的。

72
00:03:02,776 --> 00:03:06,501
从本质上说，有了光子学,

73
00:03:06,525 --> 00:03:07,799
今天的互联网才得以存在。

74
00:03:07,823 --> 00:03:10,978
快速发送大量数据的能力,

75
00:03:11,002 --> 00:03:13,820
与我们将要用来

76
00:03:13,844 --> 00:03:16,958
将航天器快速发射到
恒星的技术大同小异。

77
00:03:16,982 --> 00:03:19,530
你们实际上已经拥有了
无限量的推进剂，

78
00:03:19,554 --> 00:03:21,403
可以根据需要开启和关闭。

79
00:03:21,427 --> 00:03:24,815
我们不会在整个行程中

80
00:03:24,815 --> 00:03:28,201
都让激光阵列保持开启的状态。

81
00:03:28,225 --> 00:03:30,757
对于小型航天器，
只需要开启几分钟，

82
00:03:30,781 --> 00:03:34,299
就能如同开枪一般
把航天器发射出去。

83
00:03:34,323 --> 00:03:38,363
航天器会按照预定轨道飞行。

84
00:03:38,387 --> 00:03:41,847
即使人类不在太空飞船上，

85
00:03:41,871 --> 00:03:44,667
至少我们也有能力
发射这种太空飞船。

86
00:03:45,133 --> 00:03:47,320
我们可以对一个对象

87
00:03:47,344 --> 00:03:49,698
进行远程监控，

88
00:03:49,698 --> 00:03:52,264
或远程成像和遥感。

89
00:03:52,288 --> 00:03:54,887
那么，假如当我们带着飞行任务

90
00:03:54,911 --> 00:03:56,950
前往木星时，

91
00:03:56,974 --> 00:03:58,609
我们可以为木星拍照，

92
00:03:58,633 --> 00:04:00,316
测量磁场

93
00:04:00,340 --> 00:04:01,514
和粒子密度，

94
00:04:01,538 --> 00:04:03,529
基本上都是在进行远程探索。

95
00:04:03,553 --> 00:04:05,482
这就跟你们
在线观看这个视频一样。

96
00:04:05,506 --> 00:04:08,823
目前，除月球以外的所有任务

97
00:04:08,847 --> 00:04:10,887
都是遥感任务。

98
00:04:10,911 --> 00:04:13,744
如果我们拜访了系外行星，
我们希望找到什么？

99
00:04:13,768 --> 00:04:16,141
也许系外行星上会有生命，

100
00:04:16,165 --> 00:04:18,744
我们将能够通过大气生物特征

101
00:04:18,768 --> 00:04:21,068
或动态的画面

102
00:04:21,068 --> 00:04:23,183
观察到生命存在的证据，

103
00:04:23,183 --> 00:04:25,262
我们将能够看到
星球表面的情况。

104
00:04:25,262 --> 00:04:28,411
我们不知道宇宙中
是否还有其他生命。

105
00:04:28,411 --> 00:04:32,379
也许在我们执行的任务中，
我们会找到生命的证据，

106
00:04:32,403 --> 00:04:33,855
也许不会。

107
00:04:34,196 --> 00:04:38,619
尽管把经济学理论应用在
星际探索能力方面

108
00:04:38,619 --> 00:04:40,868
有些不妥，

109
00:04:40,892 --> 00:04:45,812
但实际上，这是实现
星际探索能力的驱动因素之一。

110
00:04:46,479 --> 00:04:50,462
我们必须在经济
可以承受的范围内

111
00:04:50,462 --> 00:04:51,938
去做我们想做的事。

112
00:04:51,938 --> 00:04:53,359
现在,

113
00:04:53,383 --> 00:04:54,909
我们实验室中的系统

114
00:04:54,933 --> 00:04:59,864
已经实现了
大空间内的同步能力，

115
00:04:59,888 --> 00:05:03,618
能够达到大约 10 公里
或 6 英里的空间范围。

116
00:05:04,367 --> 00:05:07,234
我们已经能够实现激光系统的同步，

117
00:05:07,258 --> 00:05:08,869
并且效果很好。

118
00:05:08,893 --> 00:05:13,266
我们几十年前就已经
知道如何制造激光器了,

119
00:05:13,290 --> 00:05:17,160
但是现在这项技术
已经变得足够便宜，

120
00:05:17,184 --> 00:05:18,755
并且足够成熟，

121
00:05:18,779 --> 00:05:23,649
让我们得以想象
如何构建巨大的、

122
00:05:23,673 --> 00:05:27,299
可以达到公里规模的阵列，
就像太阳能电站一样，

123
00:05:27,323 --> 00:05:31,685
但是不会接收光，只会透射光。

124
00:05:31,709 --> 00:05:37,522
这种技术的优点在于
它可以实现许多应用，

125
00:05:37,546 --> 00:05:40,490
不仅适用于
小型航天器的相对论飞行,

126
00:05:40,514 --> 00:05:43,172
还可以支持高速航天器

127
00:05:43,196 --> 00:05:45,601
在太阳系中的高速飞行,

128
00:05:45,625 --> 00:05:47,458
实现行星防御、

129
00:05:47,482 --> 00:05:49,950
空间碎片清除，

130
00:05:49,974 --> 00:05:55,617
还可以为我们的
远距离资产提供电力，

131
00:05:55,641 --> 00:05:59,426
例如月球或其他地方的
航天器和基地。

132
00:05:59,450 --> 00:06:01,633
这是一项极为灵活的技术，

133
00:06:01,657 --> 00:06:04,315
也是人类想要研发的东西，

134
00:06:04,339 --> 00:06:07,466
即使人类并不想
将航天器送入星际空间，

135
00:06:07,490 --> 00:06:10,076
因为该技术能够许多

136
00:06:10,100 --> 00:06:12,601
目前不可行的应用变成现实。

137
00:06:12,625 --> 00:06:15,267
因此，我认为这是
一种不可避免的技术，

138
00:06:15,291 --> 00:06:17,355
因为我们有能力，

139
00:06:17,379 --> 00:06:20,195
只需要对技术进行微调，

140
00:06:20,219 --> 00:06:23,426
并且在某种意义上，
等经济变得更发达，

141
00:06:23,450 --> 00:06:26,649
成本降低到足以构建大型系统。

142
00:06:26,673 --> 00:06:29,244
目前，小型系统的造价
还是可以承受的，

143
00:06:29,268 --> 00:06:32,704
而且我们已经开始
在实验室中构建原型系统。

144
00:06:33,284 --> 00:06:35,291
因此，尽管现在还不能做到
一觉醒来，美梦成真，

145
00:06:35,315 --> 00:06:36,871
但我们已经迈出了第一步，

146
00:06:36,895 --> 00:06:38,990
到目前为止，进展还算顺利。

147
00:06:39,014 --> 00:06:42,868
就变革性技术而言，

148
00:06:42,892 --> 00:06:46,177
这既是一个革命性的项目，

149
00:06:46,201 --> 00:06:49,137
也是一个有进化意义的项目。

150
00:06:49,161 --> 00:06:52,808
就我个人而言，
我不认为此生能有幸看到

151
00:06:52,832 --> 00:06:56,698
第一次相对论飞行实现的那一天。

152
00:06:56,722 --> 00:07:00,117
我认为距达到这一目标
可能还要 30 多年的时间,

153
00:07:00,141 --> 00:07:01,712
甚至更久。

154
00:07:01,736 --> 00:07:02,910
但让我备受鼓舞的是

155
00:07:02,934 --> 00:07:06,117
可以预见能够达到
最终目标的能力。

156
00:07:06,141 --> 00:07:08,649
就算我这代人赶不上那一天，

157
00:07:08,673 --> 00:07:11,537
下一代人也会见证那一刻，

158
00:07:11,561 --> 00:07:12,998
或者再往后的一代人。

159
00:07:13,022 --> 00:07:16,099
这种成果具有
极其深远的变革意义，

160
00:07:16,123 --> 00:07:19,568
在我看来，
我们必须沿着这条路走下去，

161
00:07:19,592 --> 00:07:21,900
必须探索局限性是什么，

162
00:07:21,924 --> 00:07:24,117
然后如何克服这些局限性。

163
00:07:24,141 --> 00:07:25,895
在其他星球上寻找生命

164
00:07:25,919 --> 00:07:30,100
将是人类最重要的探索之一,

165
00:07:30,124 --> 00:07:32,225
如果我们能够做到，

166
00:07:32,249 --> 00:07:34,645
并且的确
在另一个星球上找到了生命，

167
00:07:34,669 --> 00:07:36,756
就将永远改变人类。

168
00:07:36,780 --> 00:07:38,304
生命中的每一件事
都有其深刻的意义。

169
00:07:38,328 --> 00:07:39,522
如果你观察得足够深入，

170
00:07:39,546 --> 00:07:44,427
就会发现生活中令人难以置信的
复杂、有趣和美丽的事物。

171
00:07:45,019 --> 00:07:47,566
我们每天接触到的微小的光子

172
00:07:47,590 --> 00:07:50,970
也是如此。

173
00:07:51,352 --> 00:07:56,071
但是当我们把目光投向外太空，
同时想象一番更广阔的天地，

174
00:07:56,095 --> 00:07:59,309
一个同步的激光阵列，

175
00:07:59,333 --> 00:08:03,472
我们就可以想象到
生活中那些非同寻常的事物。

176
00:08:03,496 --> 00:08:05,456
而去往另一颗星球的能力,

177
00:08:05,480 --> 00:08:08,107
就是这种非凡的能力之一。

178
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（鸟鸣）