一說三體——科學(xué)解讀三體世界觀 能造出無工質(zhì)火箭嗎?

2022-04-19 11:33:32

直播時間:2022年4月19日(周二)19:00

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報告介紹

“一說《三體》——科學(xué)解讀三體世界觀”是繼《一說萬物》之后,墨子沙龍再次和王一老師合作,推出的線上系列科普直播活動。《三體》是科幻作家劉慈欣的宏偉巨著,充滿想象力的故事和“科技”的結(jié)合,組成了一個有機的世界,展開了觀眾對宇宙法則、歲月、文明、維度和生命的思考。王一老師是一位《三體》迷,是一位科普大V,同時他是一名理論物理學(xué)家,他如何看待三體中讓觀眾感到新奇、扣人心弦的概念?又如何“閱讀”科幻小說呢?自4月8日起,每周二、周五,墨子沙龍邀請香港科技大學(xué)副教授王一老師,講述《三體》中的科學(xué)——科學(xué)解讀三體世界觀。

在第三講中,王一老師分享了“太空電梯”建造的方法。最早提出太空電梯的是齊奧爾科夫斯基,他受到埃菲爾鐵塔的啟發(fā),想要建一座塔上太空,但是要修到地球同步軌道的高度還保持穩(wěn)定,底座需要一個大國的面積,因此用壓力結(jié)構(gòu)去建造太空電梯是不現(xiàn)實的。

那么用拉力結(jié)構(gòu)呢?比如從地球同步衛(wèi)星上(或其他配重)垂下一條繩子,錨定在地球表面,構(gòu)成一個張力軌道,電梯沿軌道上升??梢?,但這要求繩子又輕又結(jié)實。小說《三體》里用納米材料“飛刃”實現(xiàn)了這一構(gòu)想,現(xiàn)實中也存在類似的材料——碳納米管,且碳納米管具有導(dǎo)電性能,可以利用電磁炮的原理給電梯加速。不過目前為止,人類只能制造出非常小的納米管。如果有一天人類可以制造出足夠長的、足夠便宜的碳納米管,并且實現(xiàn)可控核聚變來發(fā)電,用電驅(qū)動的太空電梯將是人類走向太空的第一步。

纜繩軌道,配重與地球同步轉(zhuǎn)動 圖片來自網(wǎng)絡(luò)

太空電梯模擬 圖片來自網(wǎng)絡(luò)

在小說《三體》中,章北海是太空軍高階指揮官,也是一個堅定的逃離主義者,他認(rèn)為在和三體文明的較量中,人類必然會失敗。不過,他偽裝成一個堅定的勝利主義者,極力主張研究高端戰(zhàn)略技術(shù)——“無工質(zhì)聚變發(fā)動機”,用核聚變的輻射能量直接推進飛船,擺脫工質(zhì)對飛船質(zhì)量的消耗,實現(xiàn)真正的星際遠航。以期能夠駕駛太空艦飛向其他恒星,為人類文明在宇宙中保留一粒種子、一個希望。在下一講中,王一老師科學(xué)解讀——“有可能造出無工質(zhì)火箭嗎?”

嘉賓介紹:

王一,2005年本科畢業(yè)于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué),2009年在中國科學(xué)院理論物理研究所獲博士學(xué)位。之后在麥吉爾大學(xué)、東京大學(xué)IPMU研究所做博士后研究,曾任劍橋大學(xué)霍金高級學(xué)者。2015年加入香港科技大學(xué)?,F(xiàn)為香港科技大學(xué)副教授。研究領(lǐng)域包括早期宇宙、暗能量、黑洞、引力波等;曾獲國家自然科學(xué)基金委員會優(yōu)秀青年科學(xué)基金項目(港澳)資助、香港大學(xué)教育資助委員會青年學(xué)者獎。教學(xué)與科普方面,曾參與編寫第六版《十萬個為什么》、出版科普書《一說萬物》、任國際物理奧林匹克競賽香港地區(qū)領(lǐng)隊,曾獲香港科技大學(xué)理學(xué)院教學(xué)獎,在校內(nèi)多次被學(xué)生評為最喜歡的教師。

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