0:00:00.595,0:00:03.746 这里是利福尼亚大学[br]圣巴巴拉分校, 0:00:03.770,0:00:06.357 接下来,我们会共同讨论[br]一个全人类的梦想: 0:00:06.381,0:00:09.363 离开我们的太阳系, 0:00:09.387,0:00:11.569 进入另一个太阳系。 0:00:11.593,0:00:15.177 解决方案实际上就在我们的眼前。 0:00:15.621,0:00:18.383 我身上有两件东西,你们也有: 0:00:18.407,0:00:19.813 一块手表,和一个手电筒, 0:00:19.837,0:00:22.019 至少在你们的手机上[br]都可以找到。 0:00:22.043,0:00:23.926 手表用来查看时间, 0:00:23.950,0:00:27.195 手电筒则可以照亮[br]我周围的环境。 0:00:27.219,0:00:30.456 就像艺术一样,对我而言,[br]科学就是一盏明灯。 0:00:30.480,0:00:32.877 我想以不同的方式看待现实。 0:00:32.901,0:00:34.210 当我打开手电筒时, 0:00:34.210,0:00:37.304 周围立刻就变得明亮起来,[br]视野也开阔了。 0:00:37.328,0:00:38.963 你可以看到, 0:00:38.987,0:00:40.464 手电筒发出的光—— 0:00:40.488,0:00:43.042 我手上的光不仅照亮了我的手, 0:00:43.066,0:00:44.768 它实际上也推动着我的手。 0:00:44.792,0:00:47.101 光伴随着能量和动量。 0:00:47.125,0:00:50.201 所以答案并不是[br]要用手电筒制作宇宙飞船, 0:00:50.225,0:00:51.844 而是要让光[br]以这种方式产生推力, 0:00:51.844,0:00:53.525 而航天器以这种方式移动—— 0:00:53.525,0:00:55.331 就是我们今天[br]用化学燃料所实现的。 0:00:55.331,0:00:56.548 答案是这样的: 0:00:56.548,0:00:59.193 将手电筒放在地球上的某个地方, 0:00:59.193,0:01:00.602 在轨道或月球上, 0:01:00.602,0:01:02.571 然后将其照射在反射器上, 0:01:02.595,0:01:06.903 从而推动反射器,[br]让其能够以接近光速移动。 0:01:06.927,0:01:08.661 那么问题来了,[br]如何做出足够大的手电筒? 0:01:08.661,0:01:10.212 很明显,我手里的手电筒[br]起不到什么效果, 0:01:10.212,0:01:11.958 我的手也没有感受到任何推力。 0:01:11.958,0:01:14.443 那是因为这股力量非常非常小, 0:01:14.443,0:01:16.725 那么解决此问题的方法就是, 0:01:16.725,0:01:19.534 采用许多激光手电筒, 0:01:19.534,0:01:21.472 并及时进行同步。 0:01:21.496,0:01:25.100 当将它们组合成[br]一个巨大的阵列, 0:01:25.124,0:01:27.344 我们称之为“相控阵”, 0:01:27.368,0:01:30.241 于是就有了一个足够强大的系统。 0:01:30.265,0:01:32.760 如果把它做成一个城市的大小, 0:01:32.784,0:01:36.910 它就可以将一个[br]手掌大小的航天器 0:01:36.934,0:01:41.161 以大约 25% 的光速推向天空。 0:01:41.185,0:01:44.979 这将使我们能够[br]在不到 20 年的时间内 0:01:45.003,0:01:47.450 到达离我们只有 4 光年多一点的 0:01:47.474,0:01:49.474 最近的恒星,[br]比邻星(Proxima Centauri)。 0:01:50.019,0:01:52.947 最初的探针大约是手掌的大小, 0:01:52.971,0:01:55.577 而所使用的反射器 0:01:55.601,0:01:57.490 大约是一个人的大小, 0:01:57.514,0:01:59.529 所以不会比我大很多, 0:01:59.553,0:02:01.466 大概几米。 0:02:01.490,0:02:07.561 它仅使用来自这个非常大的[br]激光器阵列所反射的光 0:02:07.585,0:02:09.379 来推动航天器。 0:02:09.403,0:02:11.378 打个比方, 0:02:11.402,0:02:14.583 这就像在海上航行。 0:02:14.607,0:02:17.822 当我们在海上航行时, 0:02:17.846,0:02:20.679 会被风推动着前进, 0:02:20.703,0:02:24.398 在我们的例子中,[br]我们是在通过激光器阵列, 0:02:24.422,0:02:25.699 在空间中创建人造风, 0:02:25.723,0:02:29.049 只不过这里的“风”[br]实际上是激光器本身的光子, 0:02:29.073,0:02:32.196 来自激光器的光变成了 0:02:32.220,0:02:33.545 吹动船帆的风。 0:02:33.569,0:02:35.100 它是定向性非常好的光—— 0:02:35.124,0:02:37.248 通常被称为“定向能量”。 0:02:37.272,0:02:38.702 那么,为什么今天[br]这一切成为了可能呢? 0:02:38.726,0:02:41.268 为什么我们在今天[br]可以讨论太空旅行了呢? 0:02:41.292,0:02:42.971 然而 60 年前, 0:02:42.995,0:02:45.514 当太空计划刚启动时, 0:02:45.538,0:02:47.728 人们会说:“那不可能。” 0:02:47.752,0:02:52.212 然而今天,这一切之所以成为了可能,[br]与消费者有着很大的关系, 0:02:52.236,0:02:54.236 具体来说,[br]就是你们观看视频的行为。 0:02:54.569,0:02:56.855 你们正通过高速互联网[br]收看这段视频, 0:02:56.879,0:03:02.307 这项技术是由通过光纤[br]传输数据的光子学主导的。 0:03:02.776,0:03:06.501 从本质上说,有了光子学, 0:03:06.525,0:03:07.799 今天的互联网才得以存在。 0:03:07.823,0:03:10.978 快速发送大量数据的能力, 0:03:11.002,0:03:13.820 与我们将要用来 0:03:13.844,0:03:16.958 将航天器快速发射到[br]恒星的技术大同小异。 0:03:16.982,0:03:19.530 你们实际上已经拥有了[br]无限量的推进剂, 0:03:19.554,0:03:21.403 可以根据需要开启和关闭。 0:03:21.427,0:03:24.815 我们不会在整个行程中 0:03:24.815,0:03:28.201 都让激光阵列保持开启的状态。 0:03:28.225,0:03:30.757 对于小型航天器,[br]只需要开启几分钟, 0:03:30.781,0:03:34.299 就能如同开枪一般[br]把航天器发射出去。 0:03:34.323,0:03:38.363 航天器会按照预定轨道飞行。 0:03:38.387,0:03:41.847 即使人类不在太空飞船上, 0:03:41.871,0:03:44.667 至少我们也有能力[br]发射这种太空飞船。 0:03:45.133,0:03:47.320 我们可以对一个对象 0:03:47.344,0:03:49.698 进行远程监控, 0:03:49.698,0:03:52.264 或远程成像和遥感。 0:03:52.288,0:03:54.887 那么,假如当我们带着飞行任务 0:03:54.911,0:03:56.950 前往木星时, 0:03:56.974,0:03:58.609 我们可以为木星拍照, 0:03:58.633,0:04:00.316 测量磁场 0:04:00.340,0:04:01.514 和粒子密度, 0:04:01.538,0:04:03.529 基本上都是在进行远程探索。 0:04:03.553,0:04:05.482 这就跟你们[br]在线观看这个视频一样。 0:04:05.506,0:04:08.823 目前,除月球以外的所有任务 0:04:08.847,0:04:10.887 都是遥感任务。 0:04:10.911,0:04:13.744 如果我们拜访了系外行星,[br]我们希望找到什么? 0:04:13.768,0:04:16.141 也许系外行星上会有生命, 0:04:16.165,0:04:18.744 我们将能够通过大气生物特征 0:04:18.768,0:04:21.068 或动态的画面 0:04:21.068,0:04:23.183 观察到生命存在的证据, 0:04:23.183,0:04:25.262 我们将能够看到[br]星球表面的情况。 0:04:25.262,0:04:28.411 我们不知道宇宙中[br]是否还有其他生命。 0:04:28.411,0:04:32.379 也许在我们执行的任务中,[br]我们会找到生命的证据, 0:04:32.403,0:04:33.855 也许不会。 0:04:34.196,0:04:38.619 尽管把经济学理论应用在[br]星际探索能力方面 0:04:38.619,0:04:40.868 有些不妥, 0:04:40.892,0:04:45.812 但实际上,这是实现[br]星际探索能力的驱动因素之一。 0:04:46.479,0:04:50.462 我们必须在经济[br]可以承受的范围内 0:04:50.462,0:04:51.938 去做我们想做的事。 0:04:51.938,0:04:53.359 现在, 0:04:53.383,0:04:54.909 我们实验室中的系统 0:04:54.933,0:04:59.864 已经实现了[br]大空间内的同步能力, 0:04:59.888,0:05:03.618 能够达到大约 10 公里[br]或 6 英里的空间范围。 0:05:04.367,0:05:07.234 我们已经能够实现激光系统的同步, 0:05:07.258,0:05:08.869 并且效果很好。 0:05:08.893,0:05:13.266 我们几十年前就已经[br]知道如何制造激光器了, 0:05:13.290,0:05:17.160 但是现在这项技术[br]已经变得足够便宜, 0:05:17.184,0:05:18.755 并且足够成熟, 0:05:18.779,0:05:23.649 让我们得以想象[br]如何构建巨大的、 0:05:23.673,0:05:27.299 可以达到公里规模的阵列,[br]就像太阳能电站一样, 0:05:27.323,0:05:31.685 但是不会接收光,只会透射光。 0:05:31.709,0:05:37.522 这种技术的优点在于[br]它可以实现许多应用, 0:05:37.546,0:05:40.490 不仅适用于[br]小型航天器的相对论飞行, 0:05:40.514,0:05:43.172 还可以支持高速航天器 0:05:43.196,0:05:45.601 在太阳系中的高速飞行, 0:05:45.625,0:05:47.458 实现行星防御、 0:05:47.482,0:05:49.950 空间碎片清除, 0:05:49.974,0:05:55.617 还可以为我们的[br]远距离资产提供电力, 0:05:55.641,0:05:59.426 例如月球或其他地方的[br]航天器和基地。 0:05:59.450,0:06:01.633 这是一项极为灵活的技术, 0:06:01.657,0:06:04.315 也是人类想要研发的东西, 0:06:04.339,0:06:07.466 即使人类并不想[br]将航天器送入星际空间, 0:06:07.490,0:06:10.076 因为该技术能够许多 0:06:10.100,0:06:12.601 目前不可行的应用变成现实。 0:06:12.625,0:06:15.267 因此,我认为这是[br]一种不可避免的技术, 0:06:15.291,0:06:17.355 因为我们有能力, 0:06:17.379,0:06:20.195 只需要对技术进行微调, 0:06:20.219,0:06:23.426 并且在某种意义上,[br]等经济变得更发达, 0:06:23.450,0:06:26.649 成本降低到足以构建大型系统。 0:06:26.673,0:06:29.244 目前,小型系统的造价[br]还是可以承受的, 0:06:29.268,0:06:32.704 而且我们已经开始[br]在实验室中构建原型系统。 0:06:33.284,0:06:35.291 因此,尽管现在还不能做到[br]一觉醒来,美梦成真, 0:06:35.315,0:06:36.871 但我们已经迈出了第一步, 0:06:36.895,0:06:38.990 到目前为止,进展还算顺利。 0:06:39.014,0:06:42.868 就变革性技术而言, 0:06:42.892,0:06:46.177 这既是一个革命性的项目, 0:06:46.201,0:06:49.137 也是一个有进化意义的项目。 0:06:49.161,0:06:52.808 就我个人而言,[br]我不认为此生能有幸看到 0:06:52.832,0:06:56.698 第一次相对论飞行实现的那一天。 0:06:56.722,0:07:00.117 我认为距达到这一目标[br]可能还要 30 多年的时间, 0:07:00.141,0:07:01.712 甚至更久。 0:07:01.736,0:07:02.910 但让我备受鼓舞的是 0:07:02.934,0:07:06.117 可以预见能够达到[br]最终目标的能力。 0:07:06.141,0:07:08.649 就算我这代人赶不上那一天, 0:07:08.673,0:07:11.537 下一代人也会见证那一刻, 0:07:11.561,0:07:12.998 或者再往后的一代人。 0:07:13.022,0:07:16.099 这种成果具有[br]极其深远的变革意义, 0:07:16.123,0:07:19.568 在我看来,[br]我们必须沿着这条路走下去, 0:07:19.592,0:07:21.900 必须探索局限性是什么, 0:07:21.924,0:07:24.117 然后如何克服这些局限性。 0:07:24.141,0:07:25.895 在其他星球上寻找生命 0:07:25.919,0:07:30.100 将是人类最重要的探索之一, 0:07:30.124,0:07:32.225 如果我们能够做到, 0:07:32.249,0:07:34.645 并且的确[br]在另一个星球上找到了生命, 0:07:34.669,0:07:36.756 就将永远改变人类。 0:07:36.780,0:07:38.304 生命中的每一件事[br]都有其深刻的意义。 0:07:38.328,0:07:39.522 如果你观察得足够深入, 0:07:39.546,0:07:44.427 就会发现生活中令人难以置信的[br]复杂、有趣和美丽的事物。 0:07:45.019,0:07:47.566 我们每天接触到的微小的光子 0:07:47.590,0:07:50.970 也是如此。 0:07:51.352,0:07:56.071 但是当我们把目光投向外太空,[br]同时想象一番更广阔的天地, 0:07:56.095,0:07:59.309 一个同步的激光阵列, 0:07:59.333,0:08:03.472 我们就可以想象到[br]生活中那些非同寻常的事物。 0:08:03.496,0:08:05.456 而去往另一颗星球的能力, 0:08:05.480,0:08:08.107 就是这种非凡的能力之一。 0:08:09.317,0:08:14.298 (鸟鸣)