尋找地外生命
為了尋找地外生命,1999年5月24日,一個名為“相遇2001”的公司借助克裏米亞半島的烏克蘭葉夫帕托裏亞直徑70米的射電望遠鏡,朝4顆50—70光年遠的類太陽恒星方向發射了一係列射電信號,這是人類25年來第一次有意識的星際廣播。
早在1974年11月16日,美國射電天文學家德雷克曾用阿雷西博直徑305米的射電望遠鏡向24000光年以外的球狀星團M13發送過信號。可那次信息的長度僅為3分鍾,由1679個字節組成,其中包括了地球在太陽係中的位置、人類的外形和DNA資料、5種化學元素的原子構成形式以及一個射電望遠鏡的圖形。
相比之下,此次發送的信號比德雷克的那此內容更為豐富,而且被地外生命接收到的可能性更大。該信號的發送頻率為5010千赫茲,比電視廣播強10萬倍,長度達到40萬比特,它包括一係列頁麵,有地球和人類的詳細資料、基本符號、用邏輯描述的數字和幾何、原子、行星及DNA等信息,並在三小時內重複發送三遍。
當然,兩次信息的發送都使用同一種二進製數學語言,因為隻有這種語言,我們才有可能和宇宙中假定存在的地外生命溝通。科學家們相信,任何具有一定數學知識的地外生命都有能力破譯這些二進製編碼,進而了解其內容。如果他/她/它真能截取並記錄下這些信號,那麽就會了解地球、太陽係、人體、人類文化和技術水平的大致狀況。
另一方麵,由於缺乏功能足夠強大的計算機,科學家們還建立了SETI@home係統,以便在處理射電望遠鏡收集到的地外生命信號時,得到全球計算機用戶的幫助,防止這些信號溜掉。
除此之外,這個由國際上多家航天業、信息業和生物化學業領域的知名企業聯合組成的“相遇200l”公司還肩負著另一項重要任務?在2001年年底發射一艘小型宇宙飛船。這艘飛船將一直在宇宙中漂流,直至有一天被地外生命截獲為止。它將載有更多的人類信息,並可以將數以十萬計的誌願參加者的照片、手寫信息和頭發標本送人太空。其中,頭發標本經過特殊處理後,可以使其所含的人體DNA信息保存完整。
培養研究地外生命的專門人才
華盛頓大學98年9月份宣布,它將啟動一項由國家科學基金資助的研究生教育項目,該項目旨在培養研究地外生命的博士研究生,這在宇宙生命學方麵尚屬首次。
這門專業看起來似乎挺有意思,但真的學起來並不那麽輕鬆。學生們必須先要了解地球上的生命是如何形成的,這就涉及到天文學、大氣科學、海洋學以及微生物學。負責此項目的微生物學家簡姆斯·斯特雷說: “我們想在地球的環境中研究生命,因此必須要研究地球上諸如火山口、海冰和地下玄武岩的形成過程,因為這些都是形成微生物的極好環境,而且很可能與其它星球上的環境相類似。”除此之外,學生們還要研究大量的在地球上了解較少的有機體。
給學生嚐嚐尋找地外生命的滋味,並非華盛頓大學隻此一家,美國航空航天局新成立的宇宙生命學研究所將提供同樣的機會。日前,美國航空航天局的科學家們正和來自五所大學的教授們洽談這項合作項目。
人類已經實現了多少星球大戰中的技術?
現在距離影片《星球大戰》首映的時間已經有30年了,讓我們回過頭來看看影片中的哪些技術已經成為現實,哪些技術還停留在科學幻想之中。
一、機器人
Droids C-3PO和R2-D2不僅是影片中的影星,它們現在已經被收入卡內基美隆大學(Carnegie Mellon University)真實機器人名人堂。
它們同時也是唯一一批在全係列六部《星球大戰》影片中均出現過並一直生存到影片結束的角色。
其中droids機器人的智能、解決問題的技能和言語能力顯然比我們人類能夠在近期設計出來的任何機器人都要高一些。即使象設計一款行走機器人的任務也是很困難的,布魯塞爾大學經過多年的研究終於研製出一款用兩條腿走路的機器人,她的名字叫露西,可以在工作台上行走。
另一方麵,一想到這個可以抵消重力影響穿越多維空間的如此高度的文明竟然隻設計出了這樣的簡單設備就讓人感到有些怪異。c一3PO在走路以及與R2-D2通過對話交流時還會發出叮叮當當的響聲。
為什麽沒有802.11無線?
真正的機器人在通信時是無線的、無聲的,而且通信的速度是現在的人類頭腦所無法想象的。
但是,那樣就無法製作出如此引人人勝的電影了。
二、突破光速
《星球大戰》、 《星際旅行》、《巴比倫5號》以及其他無數科幻小說都將多維空間作為技術上的主要支柱。
如何才能將我們的主角們在幾千年裏傳送到遙遠的星係?
唯一的問題是愛因斯坦的相對論似乎說明了任何運動(和信息傳輸)的速度都不可能超越光速。當事物運動的速度接近光速的時候,相對論就開始發揮作用,所需的能力就達到了無限大。似乎傳統的方式是不可能達到或者超越光傳播的速度的。
而且,物理學家們是以愛因斯坦的相對論為存在的基礎的。比如,改變時空的拓撲機構就可能會打開一條跨越。
時空的捷徑。超光速粒子是理論上運度速度比光速更快的粒子。墨西哥物理學家Miguel Alcubierre曾經預言過幻遊(warp drive)的情況。
國家航空航天局將撥專款研究一項名為“突破推進物理項目”(Breakthrough Propulsion Physics Proiect)的計劃,國家航空航天局在其網站上表示,在本世紀內似乎還無法實現突破。甚至還有一本書的名字叫“比光更快:物理學中的超限製之孔”,但是,現在也還沒有實現。
三、幻化光刀
真正讓《星球大戰》成為一部熱鬧非凡的太空探險題材故事片的是片中的幻化光刀。
根據我們目前對物理學的了解,幻化光刀仍停留在科學幻想之中。首先,光線是無法凝滯在2或者3英尺的軌跡上的。
而且,現在人類仍然在猜測那種類似的裝備是如何工作的。某人曾經寫了一篇冗長的文章說幻化光刀可以利用玻璃絲來製成,當以某種不知名類型電池儲存的激光能量達到千兆瓦級以上進發出來時那些玻璃絲就可以被拉長。
EXN.ca曾經采訪了政府機構安大略光子研究所(.Photonics Reseach Ontaio)激光微型加工項目主管Marc Nantel Nantel說,現在是有可能創造出兩條中止於某點的匯聚激光波束的。
唯一的問題是:如果從一個類似湯匙那樣的凹麵放射回來的話,它就可能會令揮動光刀的人自己受到傷害。Nantel警告說: “不要在廚房裏使用武器。”
四、空間軍事化
在《星球大戰》中,死亡星是終極的空間超級武器,它可以將Alderaan轟擊成宇宙中漂浮的碎屑。實際上,在裏根總統提出著名的星球大戰防禦計劃20多年之後,空間軍事化仍處於研發的初期階段。
克林頓政府在1996年推出的太空戰略承諾將采取一切必要措施來阻止對手惡意使用太空。去年,布什政府發布了一份修訂過的文件,首開在環地軌道上使用核子反應器的大門,那也是為激光束、粒子束、電磁槍等外星武器產生足夠能量的唯一途徑。 (1967年簽訂的《外太空條約》禁止使用核武器和其他任何形式的大規模毀滅性武器。)
通過對布什政府提出的2008年財政預算中關於太空武器部分的開支進行分析顯示,它包括了一個太空攔截器(應付敵方導彈)以及動能和導能反衛星計劃。上個月有人猜測美國五角大樓曾經使用一種反衛星武器摧毀了俄羅斯的一枚衛星,但是美國方麵予以了否認。
五、低溫貯藏
Darth Vader冰凍起來的Han Solo的碳質炸藥已經深深刻入了怪異文化之中,現在有碳質糖果、碳質樂高玩具和碳質機箱。
但是這種技術是否可能實現呢?
目前人類對人體冷藏技術的研究仍處於初期階段,但是人類將努力將它變成現實。
雖然人體冷藏技術現在還隻是一種理論猜想,但是現在有一項相關的實驗已經冷凍了150個人,希望以後醫學更加發達之後他們可以重獲新生。
亞利桑那州的艾爾柯生命延長基金會和密執安州的人體冷藏學會是提供人體冷藏服務的主要機構。服務的費用從1萬美元到15萬美元不等,但是背後的理論觀念是相同的,專家們利用一種防凍化學製品來代替過去使用防腐液的方式來保護即將死亡的人體。
然後對人體實行200攝氏度以下的深度冷凍。
經過冷凍的人體是否能夠恢複可能取決於人死後發送了多少退化、防凍劑的實效和技術水平狀態等。
但是即便隻有千分之一的機會,也比立即死亡要好一些。
六、肢體修複術
還記得帝國反擊戰嗎?天行者盧克在雲城與Darth VadeI用幻化光刀交,戰時失去了他的右手。天行者跳下平台落進了深淵,為續集留下了引子。
在傑迪歸來的**部分,天行者已經完成了他的機械手,而且設法切開了Darth Vader的防護。
在修複術方麵,現實的研究已經快要趕上影片中的設想了。傳統的安裝假肢的方法需要用皮帶或者吸附工具來固定,現在則可以對殘肢進行修複手術了。
不利的一麵是殘肢下端與假肢之間的接觸麵會發生摩擦,這種摩擦既對人體有害,而且也給人體帶來了巨大的痛苦。
現在出現了許多發展前景非常光明的新興技術,人類已經可以利用板上微處理器來控製機器假肢,比如波士頓數字手臂係統公司生產的LTI等。
去年,英國研究人員聲稱他們一直在利用從鹿角中得到的一些靈感去尋找將活肢體與金屬植入物直接連在一起的方法。某些肢體殘疾人已經開始試用受思想控製的機器肢體。
如何觀測塔特爾彗星
2008年新年當天, “8P/塔特爾”彗星距地球最近——2350萬英裏(3780萬公裏)。盡管現在距離地球越來越遠,但它將繼續向太陽靠近,1月27日其軌道距離太陽最近。彗星靠近太陽的時候,也是它們最明亮的時候,同時也是我們觀測它們的最佳時機,屆時,太陽將照亮從彗星脫落的物質。在接下來的兩周時間裏, “8P/塔特爾”彗星的亮度將一直保持在6等左右。在此期間,隻要天空未遭受嚴重汙染,每天晚上,我們僅憑肉眼就能從繁星滿天的夜空看到它的蹤影。當然了,如果借助雙筒望遠鏡或小型望遠鏡, “8P/塔特爾”彗星就能更為清晰地映人你的眼簾。
此時,它將以一顆模糊的小星星出現在我們麵前,可能還拖著一條暗淡、狹長的尾巴。“8P/塔特爾”彗星將處於構成天空中所謂“似水區”(watery region)的相對較暗的恒星附近,在1月6日夜經過雙魚座東部,接著向鯨魚座方向運動。那天夜晚,它距離雙魚座最亮的恒星之一西側不遠,即名為“外屏七”(Al Rischa)的4等星,位於兩條“魚”的交匯點。實際上,Al Rischa是源於阿拉伯語,意思是“索”。
接下來的兩周,雙魚座和鯨魚座將在當地標準時間晚6點至8點之間出現南部夜空,幾乎高掛天頂,很利於觀看。 “8P/塔特爾”彗星在這兩個星座的背景恒星映襯下,其軌道向南活動。在經過鯨魚座之後, “8P/塔特爾”彗星將在1月16日向暗淡、形狀怪異的天爐座迎麵而去。之後,繼續向南推進,此時,它的位置對身在北半球的觀測者而言變得越來越不合時宜,而南半球的觀測者將可以看到這顆彗星越來越模糊,這種情況一直持續到2月。
如何計算太陽的引力和質量
地球在太陽的引力作用下,在一條接近圓形的軌道上繞太陽公轉,地球作圓周運動的離心力(離心慣性)與太陽對它的引力,大小相等方向相反,即兩個力處於平衡。我們已經測得地球的公轉速度為30千米秒,地球到太陽的距離(即軌道半徑)約1.5億千米。這樣,根據約一瞬時離心力和引力相等的條件,就可算出太陽的引力強度。
測出了太陽的引力強度,進而就可以測定太陽的質量。所用公式為:
R地=GT地(M地+M太)
式中R地為地球軌道半徑、G為引力常數、T地為地球的公轉周期、M地和M太分別是地球和太陽的質量。
由於G已知,T地已知,R地和M地可測量,因而可求得太陽的知量M太。
實際上,地球的質量與太陽質量相比微不足道,兩者之和幾乎就等於太陽的質量,即地球的質量可忽略不計。