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宇宙的梦想与失落
在分析宇航技术之前,我想先讲一点我自己的过往。
我第一次读《流浪地球》,是高二。是我的同桌拿给我的,我俩都是因为童年时读科普而爱上天文,因为爱上天文而志愿报物理系。那时我热切地想成为宇航员,想亲眼从月亮上遥望地球。后来,我们都得偿所愿。我去了清华,他去了北大,都是物理系的天体物理方向。
但是在研究生之后,我们都放弃了天体物理专业,开始从事经济金融。
很多人问我:你当初为什么会转专业呢?
天体物理所学的知识,是人世间用不到的知识。
在我小时候,我以为等我长大了,人类就已经可以建造豪华的空间城、太空飞船、月球基地和火星城市了.在科幻小说的想象中,宇航科技也往往有一日千里的发展。包括飞行器加速到1%光速啦,发现空间折叠和虫洞技术、曲率发动机、飞出太阳系啦。但过了这么多年,儿时幻想的太空城市也并没有成真。直到我自己开始给小朋友讲宇宙了,那些想象仍然只是想象。所以,我想说的,是关于梦想与现实的故事。
现实中的宇航发展
从全人类的角度,最近几十年,宇航方面的进展,要远远落后于多年前的人类想象。
的确,中国的火箭运载技术、载人飞船、空间站和探月设备,近些年都获得了长足进步,每一次我看到空间领域的新突破,都激动不已,倍感骄傲。只是这些技术对于人类而言并不新颖。
为什么人类的宇航技术进展如此缓慢呢?
最核心的因素,还是来源于宇航推进技术。目前人类进入太空只能依靠火箭,火箭只能依靠化石燃料燃烧,而化石燃料的燃烧效率,再怎么提升也速度有限、飞行的距离有限。如果只能掌握化石燃烧的推进技术,那么人类去火星也就是极限了,跨越宇宙的航行永远只是故事里的奢望。
比化石燃料燃烧更高效的莫过于核聚变技术,但人类至今连可控氢聚变技术都没掌握。没有核聚变技术,人类的宇航速度只能微弱提升。
实际上,人们对基础物理的理解和应用,最近几十年都没有太大的突破。人类对于宇宙物质和时空的理解,也并未比几十年前有质的飞跃。
太空移民的幻与真
我曾经的梦想是做一个宇航员。我原本以为,学了天体物理,就有更大的机会上太空。
在某年参加国际天体物理年会的时候,我问一位国外的科学家,未来是否会有更多天体物理学家到宇宙太空中工作?他说并不会,只要把探测器发射到太空,收集了数据,科学家在地面分析就够了。我说为什么呢,如果天体物理学家能在太空里调节探测器,肯定能进行更好的观测啊!
他说:太贵了,你知道多运送1克物质上太空要花多少钱吗?
是的,后来我知道了。送一斤物质要几万美元,那么一个100斤的成人要几百万美元。而且不只是送人,只要有一个活人上天,就需要一系列生命保障装置和补给,全套算下来,怎么也要几千万美元吧。
这是我第一次察觉,天体物理探测实际上也是经济学问题。
与之非常相似的,是我在另一个国际会议上问另一个科学家:您觉得人类未来会移民到月球或火星吗?科学家说:在可见的未来,不是太可能。我问为什么,他说,月球和火星上一切生命所需的条件都没有,完全从头开始改造太花钱了。
这一次,再次更改了我对宇航的认知,我发现人类探索宇宙也存在经济效率问题。
这些答案都让我有些小小的失落。我发现,我这辈子可能都没法在宇宙里俯瞰地球了。
经济学的现实
后来,我转读了经济学博士。接触的事情多了,我开始理解经济学看待问题的方式。
工程师思维和经济学家思维是有差异的。工程师是解决问题思路,目标是确定的,花钱就是要达到目标;经济学家是资源效率思路,钱是有限的,要看怎么花钱更有效率。
放在宇宙航行这里,用工程师思维去想,就是“我们的目标是探索宇宙,那么应该想尽一切办法达到目标”,用经济学思维去想,就是“我们总共就只有这些预算,花在探索宇宙,还是花在别的地方,取决于钱花在哪效率最高”。
于是,一旦宇宙探索的成本高,效果弱,在经济学思维中,就是要被舍弃的方案了。
这就是为什么热爱宇宙的科幻影视片,一定要营造末世:太阳灾难了、地球灾难了、天降大洪水了、环境恶化了——只有在末世臨头,进入宇宙才是义无反顾的目标,人类才会不顾一切地发展太空技术。
科幻作者是多么喜爱那些宇宙航船的恢宏美丽啊,为此不惜在作品里毁灭地球一百次。
真实世界的矛盾
回到太平盛世,人类在现实世界中,还会不会在宇宙探索中前进一步呢?
这取决于人类如何看待宇宙探索的意义。
了解宇宙奥秘真的是没有用。它一点都不能帮我们把网速变得更快、商品变得更便宜、GDP变得更高。除了让我们了解宇宙奥秘本身,就没有其他用处了。
而就是因为这个“没有用”,各国政府对天体物理研究的经费都很保守。冷战时期美苏不顾一切的投入与其说是为了科学,更不如说是为了对抗。
我的选择
这么多年的学习与工作,是一个让我从浪漫的天文幻想者落回到现实的过程。一方面是对自己的能力有了更现实的评价,不再幻想自己能变成下一个爱因斯坦;另一方面是对天体物理的未来发展有了更现实的评价,知道宇宙大航海不是我有生之年能看到的事。
可以说,长大从某种程度上讲就是接受失望的过程。
只是现在,在雾霾时常遮蔽天空的城市里,在日常堵车上下班的平凡日子里,我还是想给孩子讲讲宇宙的浪漫。
我仍然想告诉小孩子们:你们知道吗?宇宙很大很神奇,宇宙里有特别多美丽的星云、星系,有神奇的黑洞和大大小小的星星,等你去探索它们的奥秘。现在人类还不能飞到很远的地方,但是等你长大了,也许人类就能飞出太阳系,在宇宙里遨游了;也许你们能生活到天王星上;也许你也可以发明更神奇的飞船,破解宇宙之谜呢.
也许,等你长大了,一切神奇就实现了。
麻辣生活
军训回来
麻将桌上,张婶对王姨说:“你知道吗?昨天我家门铃响,我打开门的一瞬间忽然眼前一黑。”
话没说完,王姨匆忙抢过话茬关切地问:“你没事吧?是不是高血压又犯了?”
张婶摆摆手笑着回答道:“没事没事,是我家闺女军训回来了。”
警惕
这几天花销比较大.一不小心把生活费用完了,可离月底还有20多天,准备讨好老爸要点生活费。早上起来给家人煮了面条当早餐,老爸拿着筷子警惕地看着我问:“这面,多少钱一碗?”
对象
昨晚跟妈妈讲电话,妈妈又开始唠叨了,让我今年要么带对象回家过年,要么跟对象回他家过年,不然后果自负!
我想了想,跟妈妈说:“那没辙了,即使我想,人家动物园也不能同意啊!
”
菜贵
老婆逛超市买菜的时候把车停到了路边,结果被巡逻车拍到,罚款200元。
于是回家以后,老婆就开始念叨:“晚上都少吃点,今天买的菜贵!”
在分析宇航技术之前,我想先讲一点我自己的过往。
我第一次读《流浪地球》,是高二。是我的同桌拿给我的,我俩都是因为童年时读科普而爱上天文,因为爱上天文而志愿报物理系。那时我热切地想成为宇航员,想亲眼从月亮上遥望地球。后来,我们都得偿所愿。我去了清华,他去了北大,都是物理系的天体物理方向。
但是在研究生之后,我们都放弃了天体物理专业,开始从事经济金融。
很多人问我:你当初为什么会转专业呢?
天体物理所学的知识,是人世间用不到的知识。
在我小时候,我以为等我长大了,人类就已经可以建造豪华的空间城、太空飞船、月球基地和火星城市了.在科幻小说的想象中,宇航科技也往往有一日千里的发展。包括飞行器加速到1%光速啦,发现空间折叠和虫洞技术、曲率发动机、飞出太阳系啦。但过了这么多年,儿时幻想的太空城市也并没有成真。直到我自己开始给小朋友讲宇宙了,那些想象仍然只是想象。所以,我想说的,是关于梦想与现实的故事。
现实中的宇航发展
从全人类的角度,最近几十年,宇航方面的进展,要远远落后于多年前的人类想象。
的确,中国的火箭运载技术、载人飞船、空间站和探月设备,近些年都获得了长足进步,每一次我看到空间领域的新突破,都激动不已,倍感骄傲。只是这些技术对于人类而言并不新颖。
为什么人类的宇航技术进展如此缓慢呢?
最核心的因素,还是来源于宇航推进技术。目前人类进入太空只能依靠火箭,火箭只能依靠化石燃料燃烧,而化石燃料的燃烧效率,再怎么提升也速度有限、飞行的距离有限。如果只能掌握化石燃烧的推进技术,那么人类去火星也就是极限了,跨越宇宙的航行永远只是故事里的奢望。
比化石燃料燃烧更高效的莫过于核聚变技术,但人类至今连可控氢聚变技术都没掌握。没有核聚变技术,人类的宇航速度只能微弱提升。
实际上,人们对基础物理的理解和应用,最近几十年都没有太大的突破。人类对于宇宙物质和时空的理解,也并未比几十年前有质的飞跃。
太空移民的幻与真
我曾经的梦想是做一个宇航员。我原本以为,学了天体物理,就有更大的机会上太空。
在某年参加国际天体物理年会的时候,我问一位国外的科学家,未来是否会有更多天体物理学家到宇宙太空中工作?他说并不会,只要把探测器发射到太空,收集了数据,科学家在地面分析就够了。我说为什么呢,如果天体物理学家能在太空里调节探测器,肯定能进行更好的观测啊!
他说:太贵了,你知道多运送1克物质上太空要花多少钱吗?
是的,后来我知道了。送一斤物质要几万美元,那么一个100斤的成人要几百万美元。而且不只是送人,只要有一个活人上天,就需要一系列生命保障装置和补给,全套算下来,怎么也要几千万美元吧。
这是我第一次察觉,天体物理探测实际上也是经济学问题。
与之非常相似的,是我在另一个国际会议上问另一个科学家:您觉得人类未来会移民到月球或火星吗?科学家说:在可见的未来,不是太可能。我问为什么,他说,月球和火星上一切生命所需的条件都没有,完全从头开始改造太花钱了。
这一次,再次更改了我对宇航的认知,我发现人类探索宇宙也存在经济效率问题。
这些答案都让我有些小小的失落。我发现,我这辈子可能都没法在宇宙里俯瞰地球了。
经济学的现实
后来,我转读了经济学博士。接触的事情多了,我开始理解经济学看待问题的方式。
工程师思维和经济学家思维是有差异的。工程师是解决问题思路,目标是确定的,花钱就是要达到目标;经济学家是资源效率思路,钱是有限的,要看怎么花钱更有效率。
放在宇宙航行这里,用工程师思维去想,就是“我们的目标是探索宇宙,那么应该想尽一切办法达到目标”,用经济学思维去想,就是“我们总共就只有这些预算,花在探索宇宙,还是花在别的地方,取决于钱花在哪效率最高”。
于是,一旦宇宙探索的成本高,效果弱,在经济学思维中,就是要被舍弃的方案了。
这就是为什么热爱宇宙的科幻影视片,一定要营造末世:太阳灾难了、地球灾难了、天降大洪水了、环境恶化了——只有在末世臨头,进入宇宙才是义无反顾的目标,人类才会不顾一切地发展太空技术。
科幻作者是多么喜爱那些宇宙航船的恢宏美丽啊,为此不惜在作品里毁灭地球一百次。
真实世界的矛盾
回到太平盛世,人类在现实世界中,还会不会在宇宙探索中前进一步呢?
这取决于人类如何看待宇宙探索的意义。
了解宇宙奥秘真的是没有用。它一点都不能帮我们把网速变得更快、商品变得更便宜、GDP变得更高。除了让我们了解宇宙奥秘本身,就没有其他用处了。
而就是因为这个“没有用”,各国政府对天体物理研究的经费都很保守。冷战时期美苏不顾一切的投入与其说是为了科学,更不如说是为了对抗。
我的选择
这么多年的学习与工作,是一个让我从浪漫的天文幻想者落回到现实的过程。一方面是对自己的能力有了更现实的评价,不再幻想自己能变成下一个爱因斯坦;另一方面是对天体物理的未来发展有了更现实的评价,知道宇宙大航海不是我有生之年能看到的事。
可以说,长大从某种程度上讲就是接受失望的过程。
只是现在,在雾霾时常遮蔽天空的城市里,在日常堵车上下班的平凡日子里,我还是想给孩子讲讲宇宙的浪漫。
我仍然想告诉小孩子们:你们知道吗?宇宙很大很神奇,宇宙里有特别多美丽的星云、星系,有神奇的黑洞和大大小小的星星,等你去探索它们的奥秘。现在人类还不能飞到很远的地方,但是等你长大了,也许人类就能飞出太阳系,在宇宙里遨游了;也许你们能生活到天王星上;也许你也可以发明更神奇的飞船,破解宇宙之谜呢.
也许,等你长大了,一切神奇就实现了。
麻辣生活
军训回来
麻将桌上,张婶对王姨说:“你知道吗?昨天我家门铃响,我打开门的一瞬间忽然眼前一黑。”
话没说完,王姨匆忙抢过话茬关切地问:“你没事吧?是不是高血压又犯了?”
张婶摆摆手笑着回答道:“没事没事,是我家闺女军训回来了。”
警惕
这几天花销比较大.一不小心把生活费用完了,可离月底还有20多天,准备讨好老爸要点生活费。早上起来给家人煮了面条当早餐,老爸拿着筷子警惕地看着我问:“这面,多少钱一碗?”
对象
昨晚跟妈妈讲电话,妈妈又开始唠叨了,让我今年要么带对象回家过年,要么跟对象回他家过年,不然后果自负!
我想了想,跟妈妈说:“那没辙了,即使我想,人家动物园也不能同意啊!
”
菜贵
老婆逛超市买菜的时候把车停到了路边,结果被巡逻车拍到,罚款200元。
于是回家以后,老婆就开始念叨:“晚上都少吃点,今天买的菜贵!”