上一次說到有可能有生命體的exoplanet,聽到不少意見,比如對水,空氣,合適的溫度和氣壓是生命體存在的條件的質疑。好吧,先解釋一下為什麽會從尋找和地球類似的Planeten入手。
這是很簡單的假設檢驗的理論。
首先,地球有生命體這件事已經證實(100%為真)。現在的工作是,找第二個Planet,上麵有生命體。將這些Planeten分為兩類,判斷其有無生命體。
假設0(原假設),和地球類似的星球,1(備選假設),不和地球類似的星球(完全不用多解釋,0-1選擇)
假設檢驗的原理是,給出一個極小的概率空間,比如0.03(3%)。然後做實驗。如果實驗結果落在備選假設空間,則認為原假設不成立,即備選假設為真。否則,接受原假設。
這樣下結論當然有犯錯誤可能,概率為3%。
這時候要用到第二個統計學上的原理(或者說結論?),極小概率事件是不會發生的,如果極小概率事件發生了,則認為原假設不成立。也就是說,你有理由相信3%概率的事件是不會發生的(97%的概率發生)。
回到地球命題。地球上有生命體的概率?100%。簡單一點,則問題變成,是和地球類似的Planet有生命體的可能性更大,還是不類似的?
第三個原因,純科研其實是非常非常燒錢的,寫過Funding的都知道,那真的是“要錢”,一定要拿出比別人足夠多(強)的理由才有可能說服評審人(我知道那個是怎麽評的),特別象Mission Minerva這樣大的項目,如果你說你想做的工作是在所有已經發現的2000多個Exoplaneten中一個一個去排除,那以我的經驗,你拿不到錢的可能性是,100%。但是,如果你交的Project裏寫了,你成功的可能性是XX%(兩位數),原因是XXXX,那才有一點點可能被接受。
對比生活常識?一樣的。比如你新認識一個人,他XYZ123456,有一些你熟悉的某些特征,另一個,他!§$§"%§$%$/(&(&/,所有說的做的你都完全不熟悉不了解,再進一步跟進假設,你替公司招人,你們要會XYZ123456這些技能,你說你是選前者還是後者?
其實很多時候,人們還沒有意識到就已經用到上麵討論的這些理論了,所以會(理直氣壯)說是憑直覺。
有個威斯康辛的數學教授,叫JORDAN ELLENBERG的,甚至出了一本暢銷哲學書,HOW NOT TO BE WRONG, THE POWER OF MATHEMATICAL THINKING。
所以這一節的主題是,在路上。那條路?通往Minerva B的那條。
在對所有已發現的Exoplaneten裏,Minerva B被認為是和地球最像的,包括和它的星體,Minerva的距離適中這一點。
當然是要飛過去,用interstellar spaceship(星際飛船)。
說到船,大家都熟悉,不過這個船第一特點是,太大了。1km那麽長,比現有的空間站還大。
這是人類史上到目前為止最大的project,注定要幾代人的努力,很多人會終其一生,全部職業生涯都放進去,並且,至死沒有機會見到自己參與的工作最後完成的樣子。
這種例子?曆史上當然有過。
歐洲最大的教堂,Santa Maria de la Sede,在西班牙南部的Sevilla。
比較確認的建造時間是1401-1519。當然很多次被列在各種人生必遊名單手冊。要我說,還有一個特點是,你什麽時候去都會發現有一部分在維修。這不難理解,那樣大的工程,從頭到尾檢修一遍,甚至還沒有全部完成,都已經要開始下一次了。
Netflix上有個劇是講這段曆史,Die Kathedrale des Meeres,當然是西班牙人自己拍的,愛情片。
我評價的話,我會說西班牙人是整個歐洲人從純生理角度看長得最好的,完全當得起劍眉星目,體健貌端幾個字,而且是我們華人熟悉並喜歡的微卷黑發。
當然,就女性來看,不是特別符合現在流行的白瘦幼,(最好還要夠蠢)的審美趨勢。
Minerva B到地球的距離,是地球到Mars的700倍,用已經成熟的熱動化學原理推進飛船的技術,需要花80年才能飛到。
同時,在這個過程中,飛船需要的燃料,需要伴隨飛船以等同速度飛行,而維持這些燃料的速度,也需要燃料。簡單來說,保證20噸燃料的飛行速度,需要200,000燃料才可以。
死循環。完全不現實。
新需求是推動科技進步的唯一的fuel,沒有第二個。
研究人員把目光轉向Plasma(等離子體)。等離子體是除了液體,氣體,固體以外的物質的第四態,由離子和電子組成,對電磁場有非常強烈的反應。
當氣體在超高溫或者超強電磁場中,會出現從氣態到等離子體的轉變同時釋放出強光。極光,閃電等我們常見的自然現象都是直接說明。
等離子體在超強電磁場中,可以使星際飛船需要的燃料速度加到很大(不是星際飛船本身)。最關鍵的一點是,燃料速度越大,需要的燃料越少。
理論上來說,由此原理製造的等離子加速器,使人類使者到達Minerva B成為可能。
不過等離子體助推器的缺點是,它能推進的支撐質量同常用的燃料比,推力太低了。
再向前走一步?如果加上核聚變?Fusion Plasma?
聚變反應堆將等離子體加熱到比太陽核心高得多的溫度——超過一億攝氏度。 然後,強磁場或高功率激光將等離子體限製在可以發生聚變的小型可控區域中。因此,在生成能量的同時可以產生巨大的推力。
燃料加速問題解決。
一支單程即需要50年的星際飛船,是不可能放人上去的,必然全部AI控製,那麽,期間飛船的自控,或者說,自治(Autonomie)成為另外一個重要挑戰。
也就是說,它應該能夠在外太空自己處理各種有可能遇到的情況,比如宇宙垃圾的撞擊。整個衛星同一小片以15km/s飛行的金屬片撞擊而完全被毀掉的例子,不是隻有一個。
研究如何避開宇宙垃圾的撞擊,是需要整個一個組的。
除了避開之外,避不開的怎麽辦?也要一個組。最後給出的的方法,是給飛船加一個合適質量材料強度的殼。
當飛船到達Minerva B之後,會把信息(數據)通過特殊天線裝置釋放回地球。
需要說明的一點是,這些信號到達地球需要的時間是,4年半。