74年前,即2009年,北京奥运会刚刚结束,奥运所燃起的激情还在人们心中燃烧。这一年里,国际科幻大会又在北京开幕,这同样是一个激情燃烧的会议。
大会在中国科技会堂召开,中国科协副主席、航天专家曾郁参加了大会。会议结束后,他在记者的簇拥下走出会议室,不时停下来,同熟人交谈几句。这时,一个黑瘦的男孩子在门口拦住他。
男孩子就是少年时的周涵宇,他生于河南南阳的镇平县,一个多山的小县城,家境贫寒。他不是会议代表,但他凑够路费,自费来参加会议。小涵宇衣着朴实,肩膀瘦削,一双眼睛像燃烧的煤块。他不善于和大人物打交道,略带口吃,急迫地说:“曾爷爷,耽误您一点时间,可以吗?我有一份最伟大的构思要同您探讨。”
最伟大的构思?曾郁好奇地看着这个窘迫的但说话极为自信的孩子,慈爱地说:“好,你说吧。”
孩子皱皱眉头:“这个构思不是一两分钟能说完的,恐怕得一个半小时。”
曾郁看看秘书,秘书立即插进来委婉地解释:“曾主席很忙的,这样吧,把你的构思写成书面材料交给我,好吗?”男孩子不说话,倔犟地看着曾郁。曾郁心中忽然一动。他担任科协副主席已三年了。这纯粹是一个礼仪性的工作,不过是迎来送往,开会时戳那儿装装门面,哪能忙得抽不出一个半小时呢。秘书的阻挡不过是官场的规矩。曾郁拦住秘书,爽快地说:
“好,我们谈它一个半小时。”
这次谈话不在会议安排之中,秘书匆忙安排了一个小会议室。屋内的沙发庄重典雅,黑漆桌面光可鉴人,周围墙上挂着伽利略等几位科学伟人的画像。小涵宇还没有进过这么高级的房间,他小心翼翼地把自己安顿在沙发里。服务员送来咖啡和水果,曾郁笑着问了他的名字,说,开始吧。
谈话一开始,小涵宇就找回了自信。他开门见山地说:“曾爷爷,我认为环宇探险该提上议事日程了,该提上中国领导人的议事日程了。”
“什么探险?”
“环宇探险,环绕宇宙的探险。”
曾郁惊奇地看看他,在这一刹那,他甚至想对方是不是神经病。不过显然不是,孩子言谈极有条理,双目炯炯发光,那儿燃烧的是理智的激情而不是疯狂。小涵宇早料到听话者的反应,为了这次谈话,他整整准备了一年,现在,他立即展开话题,滔滔不绝地说下去。他的雄辩慢慢地打动了曾郁。当然他不会信服这个荒诞的设想,但至少要听他谈完,听他究竟要说些什么。
这正是小涵宇要达到的初步目的。
他抓紧时机,一层一层地展开自己的阐述。他的阐述条理清晰,可以分为以下几层内容:
爱因斯坦的“宇宙超圆体假说”是环宇探险的理论基础,早在20世纪30年代,爱因斯坦就提出了这个假说。他认为,宇宙三维空间在更高的维度中翘曲、封闭,形成一个超圆体。如果你的目光能超越数百亿光年,那么,你一直向宇宙外面看去——就会看见自己的后脑勺。同理,一艘一直向外宇宙飞的飞船,最终将返回起点。这种高维度空间不大好理解,但如果作个类比就清楚了:人类曾认为地球是平坦的,一直向前走就会走到天的尽头,决不会返回原处。但实际上,平的地面在超二维的空间翘曲、封闭,形成球面。现在谁都知道,一架一直向东飞的飞机,最终会回到自己的起点。
他说:“宇宙超圆体”假说在理论研究中已基本被认可,现在需要做的是去证实它,就像麦哲伦去证实“地球是一个球体”那样!
曾郁看看秘书,秘书不安地扭动着——他认为这孩子简直在说梦话,精神不大正常。如果这次会见传出去,曾主席会被人暗地讥笑的。他低声咳嗽着,暗示曾主席该抽身了。曾郁知道秘书的用意,但他犹豫着没有发话。无疑,这个男孩子是个痴狂的科幻迷,他把对科幻的激情错用到实际生活中啦!但那个男孩目光中有某种东西使他不忍心结束谈话,那是信念,是强烈的信念。有了这样的信念,再平庸的人也会变得亮光闪闪。
曾郁是个航天专家,但他是技术型的专家,对“宇宙超圆体”之类比较玄虚的理论,只是在青少年时期接触过。他想干脆今天一直听到底,看看这个男孩还能说些什么!他拍拍秘书的肩膀,示意他少安毋躁,然后饶有兴趣地说:
“嗯,说下去。”
男孩受到鼓舞,阐述得也更有激情。他说:一般人即使承认宇宙超圆体假说,也把环宇航行看成十分遥远的事,要几万年、几十万年后才能实现。实际上,空间技术的发展已经非常接近这道门槛啦!
曾郁不免失笑,如果说到具体的空间技术,这正是他的专业,他可从没意识到这道什么门槛。且听他怎么阐述吧!男孩子说:
“目前的宇宙飞船不能进行远程航行,主要是因为全部燃料要自带,燃料量毕竟是有限的,而且,绝大多数能量浪费在对燃料本身的加速上。不过,目前已经有了三种不带燃料的飞行方式,它们从技术上都已经接近于突破。如果从现在努力,百十年内就能达到实用阶段。这三种方式就是光帆式飞船、冲压式飞船和借星体进行重力加速。曾爷爷,您是专家,我说的不错吧。”
曾郁当然知道这几种方法,不过,除了第三种,前两种基本还属于科幻范畴。他不想破坏孩子的兴致,点点头:“嗯,说下去。”
“光帆式飞船就是利用光压产生动力,太空中基本没有重力,没有阻力,所以即使非常微弱的光压,只要永远作用,也能使飞船达到极高的速度。从目前材料工业的水平看,制造既轻又薄又结实的光帆已没有问题。”
“嗯,冲压式呢?”
“冲压式飞船是利用收集网收集太空中极稀薄的氢原子(大约每立方厘米一个),把它作为氢聚变的燃料。受控核聚变技术估计50年内就会出现突破,正好来得及用到冲压式飞船上。当然,这个收集网十分庞大,其直径至少要数千公里。不过科学家已想出办法,即用电离炮先把前方的氢原子电离,再用直径300公里的磁力罩去收集,这在技术上已经可以达到了。冲压式飞行有一个好处:飞船速度越高,收集效率也就越高,它基本可以保证飞船达到1g的加速度。”
“嗯,第三种呢?”
“第三种就是从恒星体的重力场内窃取能量,这已在多艘飞船,如“先锋13”号飞船上使用了。而且,飞船的速度越高,旅途中出现的星体就越频繁,可借用的机会也越多。特别是一些密近双星,像中子星、白矮星,它们的重力场极强,可使飞船达到数万g的加速度。而且和别的加速方法不同,重力加速过程中乘员是处于自由落体状态,即乘员本身并不承受加速度,不会因数万g的加速度而丧命!还有一点优势呢,随着飞船趋近于光速,飞船的质量会急剧增大,这时其他的加速方式效率都会大大降低,但重力加速方式是‘水涨船高’,因为它的加速效应本身就和质量有关。”
男孩子说累了,稍稍停顿一下。他一直很拘谨,没有动面前的咖啡,这会儿忘了客气,抓住咖啡杯一饮而尽。曾郁示意秘书唤来服务小姐,又倒了一杯。男孩子红着脸,低声说了一句“谢谢”。曾郁对他十分感兴趣。显然,这个从县城来的男孩性格拘谨,不善交际,没有北京男孩的从容大度。但只要一说起环宇飞行,他立马换了一个人,意态飞扬,妙语连珠!曾郁是个过来人,他想小涵宇将来是要成大事的,因为他已具备了最重要的条件:对某个目标的痴迷。
而且,男孩的分析不无道理。尽管一般人常把远距离宇宙航行看成十分遥远的事,但静下心来分析,技术上的难点确实有望在百年内解决——只要从现在起就把它定为必须实现的目标。男孩子没提到长途旅行中的生命维持系统,即物质的封闭循环系统,这个问题也接近突破了。但是,长途太空旅行和环宇航行毕竟还不是一回事啊,几百亿光年的旅程!这个男孩子的野心未免太大了。
男孩子喝了咖啡,静静气,继续他的分析:“还有一条是人的寿命限制——几百亿光年的旅程,人的寿命却只有几十年!实际上,这却是最容易解决的问题。根据相对论,近光速飞船上的时间要大大减慢。我已作过计算,如果飞船能基本维持在0.5~1g的加速度范围内,飞船在10~15年内就会非常逼近光速,这时,飞船上的时间速率只有正常时间的15亿分之一。所以,飞船上的乘员绝对可以在30年内完成数百亿光年的旅行!喏,这是我的计算。”
他从书包里掏出一张纸,上面密密麻麻地打印着计算过程。曾郁接过来,大致扫了几眼。他的计算没错,对于计算前提的假设也基本合理。曾郁又一次受到震动。他当然清楚爱因斯坦的相对论,但他从未认真想过,相对论能导出这样一个结果——30年环游宇宙!这与人们的直观有太大的反差。
小涵宇很高兴,自己的发言看来已征服了曾郁老人,他一年的准备总算没有白费。他下面的阐述就属于“扫尾”性质了。他说:环宇航行还有一个最大的技术难点就是飞行的定向——怎样才能一直向“外”飞,而不会在中途转向,以保证飞船精确地返回起点,回到地球。但是,相信100年后的计算机能根据星座图处理这件事。再一个难点是经费,据他估计,环宇航行的实现要投入500亿元。这当然是一笔十分庞大的投入。“但是,”他诚恳地说,“这笔钱值得!中国的国力已经很强盛,100年之后,国民生产总值估计要达100万亿元。而且,500亿元是在100年之内逐次投入,每年开支只占当年国民生产总值的很小一部分。曾爷爷,我总觉得中国人对世界文明的贡献还不够大,很大程度上要怪我们的民族素质。中华民族是一个陆地民族,不崇尚冒险,我们在历史上错过了很多机遇。我想,这次该中华民族带头了!”
他结束了他的布道式发言,急迫地盯着曾老,等待他的回答。曾郁确实很感动,一个县城的十几岁男孩竟有这么博大宽广的胸怀,这么宏伟的设想!从某种意义上说,这也代表一个民族向上的心态。不过,作为一个严谨的技术专家,他不会这么轻易被说服。只能说,孩子的大体构思是正确的,但其中还有不少粗疏之处,而任何一处忽略的难点都有可能耽误上百年的进程。比如飞船舱内大气的漏泄。再好的密封也会有轻微的漏泄,去月球完全可以忽略这一点,但对于长期飞行的飞船来说,这是个很严重的问题,因为飞船一旦离开地球,就不会再有氧气的补给。他思索一会儿,单刀直入,点出了最关键的问题:
“孩子,你的构思很宏伟,设想也比较全面,不过……你已说过,这是一个长达数百亿光年的旅程,即使是光速飞船也要耗费数百亿年。你也说过,光速飞船的乘员可以在30年内完成环宇航行——但飞船外的人呢?他们仍过着正常的时间。几百亿年后,我想太阳系和地球肯定已毁灭了吧,估计宇宙也灭亡了。那时,探索飞船如何‘回来’?回到哪儿?如果他们只能回到正走在热寂的宇宙,这样的航行有什么意义呢?”