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今天,我们推荐一篇剑桥大学物理学教授、著名宇宙学家斯蒂芬•威廉•霍金最近发表主题演讲。霍金教授在演讲时指出,人类向太空的拓展,将会产生更深远的影响,这将彻底改变人类的未来。通过“突破摄星”计划,人类可能探测到其他宜居星球。
完整视频↓↓↓
以下为演讲全文:
星际航行必然是一个长期目标
我的演讲,是关于在宇宙这一背景下,地球和人类所扮演的角色。
为了更好地阐述,我需要从两个维度出发,一是思考人类的未来,二是研究我们探索太空、寻求其他潜在宜居星球的选择。
我问大家两个问题:
首先,我们需要做什么才能够确保在力所能及的范围内,人类的未来达到尽可能完美?
▲霍金教授演讲现场
其次,我们为什么要考虑探索其他宜居星球?
一个原因是,对我们来说,地球变得太小了。在过去二百年中,人口增长率是指数级的,即每年人口以相同比例增长。目前这一数值约为1.9%。这听起来可能不是很多,但它意味着,每四十年世界人口就会翻一番。2022年,我将庆祝自己80岁的生日,而在我人生的这段历程中,世界人口比我出生时膨胀了四倍。
这样的指数增长不能持续到下个千年。到2600年,世界将拥挤得 “摩肩擦踵”,电力消耗将让地球变成“炽热”的火球。这是岌岌可危的。
然而我是个乐观主义者,我相信我们可以避免这样的世界末日,而最好的方法就是移民到太空,探索人类在其他星球上生活的可能。
但是理由充分吗?难道留在地球上不是更好?在某种程度上,今天的情况就如同1492年前的欧洲。当时的人们很可能坚信,哥伦布的探险注定是徒劳无功。然而,新世界的发现,对旧世界带来了深远的影响。
人类向太空的拓展,甚至将会产生更深远的影响,这将彻底改变人类的未来,甚至会决定我们是否还有未来。它不会解决地球上任何迫在眉睫的问题,但它将提供解决这些问题的全新视角,让我们着眼于更广的空间,而不是拘泥于眼下。希望这能够让我们团结起来,面对共同的挑战。
当我们进入太空时,会有怎样的发现呢?
会找到外星生命,还是发现我们终将在宇宙中踽踽独行?我们相信,生命在地球上是自然而生的,是在漫长的进化后,实现了与地球资源的高度契合。
因此,在其他条件适宜的星球上,生命的存在也是可能的。即使这种可能性极小,但宇宙是无限的,我们还是可以假设,生命会在某处出现。不过,如果概率很低,那么出现生命的两个星球间的距离,可能将异常遥远。
在太阳系中,月球和火星是太空移民地最显而易见的选择。水星和金星太热,而木星和土星是巨大的气体星球,没有坚实的表面。火星的卫星非常小,并不比火星本身更优。木星和土星的一些卫星也存在可能。
比如木星的卫星之一欧罗巴,它的表面是冰层,但其下可能会有液态水,也就可能会孕育生命。那么我们如何确定这种可能?是否必须登陆欧罗巴,然后钻一个洞?
星际航行必然是一个长期的目标。我所说的长期,是指未来二百到五百年。
“突破摄星”是人类初步迈向外太空的真正机会
但是,还有另一种选择。
去年,我与企业家尤里•米尔纳(Yuri Milner)一起,推出了长期研发计划——“突破摄星”,目标是让星际旅行变成现实。如果成功,在座各位有些人的有生之年内,我们将向太阳系最近的星系——半人马座阿尔法星系发送一个探测器。
为了探索和考量移居太空的可能性,“突破摄星”是人类初步迈向外太空的真正机会。这是一项概念验证的使命,其中涉及三个概念:迷你太空飞行器、光动力推进和锁相激光器。
“星芯片”是尺寸被缩小到仅几厘米、但功能完备的太空探测器,它将附着于“光帆”上。“光帆”由超材料制成,重量仅有几克。我们设想,一千个由“星芯片”和 “光帆”组成的纳米飞行器将被送入轨道。在地面上,激光器阵列将共同形成一道超强光束,光束穿过大气,以数十吉瓦的功率射向太空中的“光帆”。
这项创新背后的想法,是以光束来驱动纳米飞行器的前进。这样产生的速度虽然不及光速,但也能达到其五分之一,约合每小时1亿英里。这样的系统可以在一小时内抵达火星,几天内到达冥王星,一周内就可以追上并超过旅行者号探测器,并在短短二十年后到达半人马座阿尔法星系。
重要的是,“星芯片”的轨迹可能包括“比邻星b”,这颗位于半人马座阿尔法星宜居带的行星,与地球的大小类似。正是在今年,“突破摄星”与欧洲南方天文台携手合作,进一步探寻半人马座阿尔法星系的宜居行星。
目前看来,这些都可能成为现实。但我们也看到重大的挑战。1吉瓦功率的激光器仅能提供几牛顿的推力,不过因为纳米飞行器只有几克重量,恰恰可以克服这个问题。但是工程方面的挑战是巨大的。纳米飞行器必须经受极限加速、极寒、真空和质子,以及与太空粉尘等垃圾的碰撞。
另外,由于大气湍流,将一套总量100吉瓦功率的激光组瞄准太阳帆,也是很困难的事情。
还有一些严峻的问题。如何让数百道激光穿过大气波动时聚合?如何推动纳米飞行器又不烧毁它们?如何让它们瞄准正确的方向?此外,我们还需要让纳米飞行器在冰冷的真空环境中工作二十年,这样它们才能将信号传回到四光年外的地球。
然而这些都是工程设计要解决的问题,而工程挑战往往最终都会被解决。随着技术日趋成熟,我们可以展望更多令人兴奋的使命。如果“突破摄星”计划能传回毗邻星系中宜居星球的图像,这对人类的未来必将产生深远影响。
希望我已经解答了我演讲一开始所提出的问题。人类作为独立的物种,已经存在了大约二百万年。我们的文明始于约一万年前,其发展一直在稳步加速。如果人类想要延续下一个一百万年,我们就必须大胆前行,涉足无前人所及之处!
附:对话霍金:时空有十个维度 灵魂则是个童话故事
霍金在GMIC视频演讲之后的问答环节实录。
2017年,在全球移动互联网大会(GMIC)上,霍金回答了来自中国科技行业从业者、投资人和网友的问题。
问答实录
创新工场CEO李开复:互联网巨头拥有巨量的数据,而这些数据会给他们各种以用户隐私和利益换取暴利的机会。在巨大的利益诱惑下,他们是无法自律的。而且,这种行为也会导致小公司和创业者更难创新。您常谈到如何约束人工智能,但更难的是如何约束人本身。您认为我们应该如何约束这些巨头?
霍金:据我了解,许多公司仅将这些数据用于统计分析,但任何涉及到私人信息的使用都应该被禁止。会有助于隐私保护的是,如果互联网上所有的信息,均通过基于量子技术加密,这样互联网公司在一定时间内便无法破解。但安全服务会反对这个做法。
猎豹移动CEO傅盛:灵魂会不会是量子的一种存在形态?或者是高维空间里的另一个表现?
霍金:我认为近来人工智能的发展,比如电脑在国际象棋和围棋的比赛中战胜人脑,都显示出人脑和电脑并没有本质差别。这点上我和我的同事罗杰·彭罗斯正好相反。会有人认为电脑有灵魂吗?对我而言,灵魂这个说法是一个基督教的概念,它和来世联系在一起。我认为这是一个童话故事。
百度总裁张亚勤:人类观察和抽象世界的方式不断演进,从早期的观察和估算,到牛顿定律和爱因斯坦方程式, 到今天数据驱动的计算和人工智能,下一个是什么?
霍金:我们需要一个新的量子理论,将重力和其他自然界的其它力量整合在一起。许多人声称这是弦理论,但我对此表示怀疑,目前唯一的推测是,时空有十个维度。
斯坦福大学物理学教授张首晟:如果让你告诉外星人我们人类取得的最高成就,写在一张明信片的背面,您会写什么?
霍金:告诉外星人关于美,或者任何可能代表最高艺术成就的艺术形式都是无益的,因为这是人类特有的。我会告诉他们哥德尔不完备定理和费马大定理。这才是外星人能够理解的事情。
长城会创始人:我们希望提倡科学精神,贯穿GMIC全球九站,请您推荐三本书,让科技届的朋友们更好的理解科学及科学的未来。
霍金:他们应该去写书而不是读书。只有当一个人关于某件事能写出一本书,才代表他完全理解了这件事。
微博用户:您认为一个人一生中最应当做的一件事和最不应当做的一件事是什么?
霍金:我们绝不应当放弃,我们都应当尽可能多的去理解这个世界。
微博用户:人类在漫漫的历史长河中,重复着一次又一次的革命与运动。从石器、蒸汽、电气……您认为下一次的革命会是由什么驱动的?
霍金:我认为是计算机科学的发展,包括人工智能和量子计算。科技已经成为我们生活中重要的一部分,但未来几十年里,它会逐渐渗透到社会的每一个方面,为我们提供智能地支持和建议,在医疗、工作、教育和科技等众多领域。但是我们必须要确保是我们来掌控人工智能,而非它掌控我们。
音乐人、投资者胡海泉:如果星际移民技术的成熟窗口期迟到,有没有完全解决不了的内发灾难导致人类灭绝?抛开陨星撞地球这样的外来灾难。
霍金:是的。人口过剩、疾病、战争、饥荒、气候变化和水资源匮乏, 人类有能力解决这些危机。但很可惜,这些危机还严重威胁着我们在地球上的生存,这些危机都是可以解决的,但目前还没有。
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