WEBVTT

00:00:00.595 --> 00:00:03.746
这里是利福尼亚大学
圣巴巴拉分校,

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：

00:00:06.381 --> 00:00:09.363
离开我们的太阳系,

00:00:09.387 --> 00:00:11.569
进入另一个太阳系。

00:00:11.593 --> 00:00:15.177
解决方案实际上就在我们的眼前。

NOTE Paragraph

00:00:15.621 --> 00:00:18.383
我身上有两件东西，你们也有：

00:00:18.407 --> 00:00:19.813
一块手表，和一个手电筒,

00:00:19.837 --> 00:00:22.019
至少在你们的手机上
都可以找到。

00:00:22.043 --> 00:00:23.926
手表用来查看时间，

00:00:23.950 --> 00:00:27.195
手电筒则可以照亮
我周围的环境。

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。

00:00:30.480 --> 00:00:32.877
我想以不同的方式看待现实。

00:00:32.901 --> 00:00:34.210
当我打开手电筒时,

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。

NOTE Paragraph

00:00:37.328 --> 00:00:38.963
你可以看到,

00:00:38.987 --> 00:00:40.464
手电筒发出的光——

00:00:40.488 --> 00:00:43.042
我手上的光不仅照亮了我的手，

00:00:43.066 --> 00:00:44.768
它实际上也推动着我的手。

00:00:44.792 --> 00:00:47.101
光伴随着能量和动量。

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，

00:00:50.225 --> 00:00:51.844
而是要让光
以这种方式产生推力，

00:00:51.844 --> 00:00:53.525
而航天器以这种方式移动——

00:00:53.525 --> 00:00:55.331
就是我们今天
用化学燃料所实现的。

00:00:55.331 --> 00:00:56.548
答案是这样的：

00:00:56.548 --> 00:00:59.193
将手电筒放在地球上的某个地方,

00:00:59.193 --> 00:01:00.602
在轨道或月球上，

00:01:00.602 --> 00:01:02.571
然后将其照射在反射器上，

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。

NOTE Paragraph

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?

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，

00:01:10.212 --> 00:01:11.958
我的手也没有感受到任何推力。

00:01:11.958 --> 00:01:14.443
那是因为这股力量非常非常小,

00:01:14.443 --> 00:01:16.725
那么解决此问题的方法就是,

00:01:16.725 --> 00:01:19.534
采用许多激光手电筒，

00:01:19.534 --> 00:01:21.472
并及时进行同步。

00:01:21.496 --> 00:01:25.100
当将它们组合成
一个巨大的阵列，

00:01:25.124 --> 00:01:27.344
我们称之为“相控阵”,

00:01:27.368 --> 00:01:30.241
于是就有了一个足够强大的系统。

00:01:30.265 --> 00:01:32.760
如果把它做成一个城市的大小，

00:01:32.784 --> 00:01:36.910
它就可以将一个
手掌大小的航天器

00:01:36.934 --> 00:01:41.161
以大约 25% 的光速推向天空。

00:01:41.185 --> 00:01:44.979
这将使我们能够
在不到 20 年的时间内

00:01:45.003 --> 00:01:47.450
到达离我们只有 4 光年多一点的

00:01:47.474 --> 00:01:49.474
最近的恒星，
比邻星（Proxima Centauri）。

NOTE Paragraph

00:01:50.019 --> 00:01:52.947
最初的探针大约是手掌的大小,

00:01:52.971 --> 00:01:55.577
而所使用的反射器

00:01:55.601 --> 00:01:57.490
大约是一个人的大小，

00:01:57.514 --> 00:01:59.529
所以不会比我大很多,

00:01:59.553 --> 00:02:01.466
大概几米。

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

00:02:07.585 --> 00:02:09.379
来推动航天器。

NOTE Paragraph

00:02:09.403 --> 00:02:11.378
打个比方，

00:02:11.402 --> 00:02:14.583
这就像在海上航行。

00:02:14.607 --> 00:02:17.822
当我们在海上航行时，

00:02:17.846 --> 00:02:20.679
会被风推动着前进,

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,

00:02:24.422 --> 00:02:25.699
在空间中创建人造风,

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，

00:02:29.073 --> 00:02:32.196
来自激光器的光变成了

00:02:32.220 --> 00:02:33.545
吹动船帆的风。

00:02:33.569 --> 00:02:35.100
它是定向性非常好的光——

00:02:35.124 --> 00:02:37.248
通常被称为“定向能量”。

NOTE Paragraph

00:02:37.272 --> 00:02:38.702
那么，为什么今天
这一切成为了可能呢?

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?

00:02:41.292 --> 00:02:42.971
然而 60 年前,

00:02:42.995 --> 00:02:45.514
当太空计划刚启动时，

00:02:45.538 --> 00:02:47.728
人们会说：“那不可能。”

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，

00:02:52.236 --> 00:02:54.236
具体来说，
就是你们观看视频的行为。

00:02:54.569 --> 00:02:56.855
你们正通过高速互联网
收看这段视频，

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。

00:03:02.776 --> 00:03:06.501
从本质上说，有了光子学,

00:03:06.525 --> 00:03:07.799
今天的互联网才得以存在。

00:03:07.823 --> 00:03:10.978
快速发送大量数据的能力,

00:03:11.002 --> 00:03:13.820
与我们将要用来

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。

NOTE Paragraph

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，

00:03:19.554 --> 00:03:21.403
可以根据需要开启和关闭。

00:03:21.427 --> 00:03:24.815
我们不会在整个行程中

00:03:24.815 --> 00:03:28.201
都让激光阵列保持开启的状态。

00:03:28.225 --> 00:03:30.757
对于小型航天器，
只需要开启几分钟，

00:03:30.781 --> 00:03:34.299
就能如同开枪一般
把航天器发射出去。

00:03:34.323 --> 00:03:38.363
航天器会按照预定轨道飞行。

00:03:38.387 --> 00:03:41.847
即使人类不在太空飞船上，

00:03:41.871 --> 00:03:44.667
至少我们也有能力
发射这种太空飞船。

NOTE Paragraph

00:03:45.133 --> 00:03:47.320
我们可以对一个对象

00:03:47.344 --> 00:03:49.698
进行远程监控，

00:03:49.698 --> 00:03:52.264
或远程成像和遥感。

00:03:52.288 --> 00:03:54.887
那么，假如当我们带着飞行任务

00:03:54.911 --> 00:03:56.950
前往木星时，

00:03:56.974 --> 00:03:58.609
我们可以为木星拍照，

00:03:58.633 --> 00:04:00.316
测量磁场

00:04:00.340 --> 00:04:01.514
和粒子密度，

00:04:01.538 --> 00:04:03.529
基本上都是在进行远程探索。

00:04:03.553 --> 00:04:05.482
这就跟你们
在线观看这个视频一样。

00:04:05.506 --> 00:04:08.823
目前，除月球以外的所有任务

00:04:08.847 --> 00:04:10.887
都是遥感任务。

NOTE Paragraph

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？

00:04:13.768 --> 00:04:16.141
也许系外行星上会有生命，

00:04:16.165 --> 00:04:18.744
我们将能够通过大气生物特征

00:04:18.768 --> 00:04:21.068
或动态的画面

00:04:21.068 --> 00:04:23.183
观察到生命存在的证据，

00:04:23.183 --> 00:04:25.262
我们将能够看到
星球表面的情况。

00:04:25.262 --> 00:04:28.411
我们不知道宇宙中
是否还有其他生命。

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，

00:04:32.403 --> 00:04:33.855
也许不会。

NOTE Paragraph

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

00:04:38.619 --> 00:04:40.868
有些不妥，

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。

00:04:46.479 --> 00:04:50.462
我们必须在经济
可以承受的范围内

00:04:50.462 --> 00:04:51.938
去做我们想做的事。

NOTE Paragraph

00:04:51.938 --> 00:04:53.359
现在,

00:04:53.383 --> 00:04:54.909
我们实验室中的系统

00:04:54.933 --> 00:04:59.864
已经实现了
大空间内的同步能力，

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。

00:05:04.367 --> 00:05:07.234
我们已经能够实现激光系统的同步，

00:05:07.258 --> 00:05:08.869
并且效果很好。

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,

00:05:13.290 --> 00:05:17.160
但是现在这项技术
已经变得足够便宜，

00:05:17.184 --> 00:05:18.755
并且足够成熟，

00:05:18.779 --> 00:05:23.649
让我们得以想象
如何构建巨大的、

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，

00:05:27.323 --> 00:05:31.685
但是不会接收光，只会透射光。

NOTE Paragraph

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，

00:05:37.546 --> 00:05:40.490
不仅适用于
小型航天器的相对论飞行,

00:05:40.514 --> 00:05:43.172
还可以支持高速航天器

00:05:43.196 --> 00:05:45.601
在太阳系中的高速飞行,

00:05:45.625 --> 00:05:47.458
实现行星防御、

00:05:47.482 --> 00:05:49.950
空间碎片清除，

00:05:49.974 --> 00:05:55.617
还可以为我们的
远距离资产提供电力，

00:05:55.641 --> 00:05:59.426
例如月球或其他地方的
航天器和基地。

NOTE Paragraph

00:05:59.450 --> 00:06:01.633
这是一项极为灵活的技术，

00:06:01.657 --> 00:06:04.315
也是人类想要研发的东西，

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，

00:06:07.490 --> 00:06:10.076
因为该技术能够许多

00:06:10.100 --> 00:06:12.601
目前不可行的应用变成现实。

00:06:12.625 --> 00:06:15.267
因此，我认为这是
一种不可避免的技术，

00:06:15.291 --> 00:06:17.355
因为我们有能力，

00:06:17.379 --> 00:06:20.195
只需要对技术进行微调，

00:06:20.219 --> 00:06:23.426
并且在某种意义上，
等经济变得更发达，

00:06:23.450 --> 00:06:26.649
成本降低到足以构建大型系统。

00:06:26.673 --> 00:06:29.244
目前，小型系统的造价
还是可以承受的，

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。

NOTE Paragraph

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，

00:06:35.315 --> 00:06:36.871
但我们已经迈出了第一步，

00:06:36.895 --> 00:06:38.990
到目前为止，进展还算顺利。

00:06:39.014 --> 00:06:42.868
就变革性技术而言，

00:06:42.892 --> 00:06:46.177
这既是一个革命性的项目，

00:06:46.201 --> 00:06:49.137
也是一个有进化意义的项目。

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

00:06:52.832 --> 00:06:56.698
第一次相对论飞行实现的那一天。

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,

00:07:00.141 --> 00:07:01.712
甚至更久。

00:07:01.736 --> 00:07:02.910
但让我备受鼓舞的是

00:07:02.934 --> 00:07:06.117
可以预见能够达到
最终目标的能力。

00:07:06.141 --> 00:07:08.649
就算我这代人赶不上那一天，

00:07:08.673 --> 00:07:11.537
下一代人也会见证那一刻，

00:07:11.561 --> 00:07:12.998
或者再往后的一代人。

00:07:13.022 --> 00:07:16.099
这种成果具有
极其深远的变革意义，

00:07:16.123 --> 00:07:19.568
在我看来，
我们必须沿着这条路走下去，

00:07:19.592 --> 00:07:21.900
必须探索局限性是什么，

00:07:21.924 --> 00:07:24.117
然后如何克服这些局限性。

NOTE Paragraph

00:07:24.141 --> 00:07:25.895
在其他星球上寻找生命

00:07:25.919 --> 00:07:30.100
将是人类最重要的探索之一,

00:07:30.124 --> 00:07:32.225
如果我们能够做到，

00:07:32.249 --> 00:07:34.645
并且的确
在另一个星球上找到了生命，

00:07:34.669 --> 00:07:36.756
就将永远改变人类。

NOTE Paragraph

00:07:36.780 --> 00:07:38.304
生命中的每一件事
都有其深刻的意义。

00:07:38.328 --> 00:07:39.522
如果你观察得足够深入，

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。

00:07:45.019 --> 00:07:47.566
我们每天接触到的微小的光子

00:07:47.590 --> 00:07:50.970
也是如此。

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，

00:07:56.095 --> 00:07:59.309
一个同步的激光阵列，

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。

00:08:03.496 --> 00:08:05.456
而去往另一颗星球的能力,

00:08:05.480 --> 00:08:08.107
就是这种非凡的能力之一。

NOTE Paragraph

00:08:09.317 --> 00:08:14.298
（鸟鸣）