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看见他走进实验室,格拉斯葛德愉快地和他打了个招呼。她站在工作台后面,这张工作台上放着许多试管和烧瓶,一台pH测量仪,一台搅拌器,还有许多其他实验器材。“你来啦,”她说,“我这些小宝贝排出的代谢产物究竟是些什么东西?真是让人期待呀。”
“你这儿可真乱。”他把钉在一起的两页纸丢在桌上,“很抱歉,艾玛,不过你得重新弄出那些东西来,
而且恐怕还得多弄几次,这么少的样本我可分析不出来。就算只想对这东西的结构式进行最基本的猜测,也得用上我现有的所有色谱分析,再加上X射线衍射,再加上我在这儿列出来的一系列酶测试,才能有足够的数据。”
“我知道了。”格拉斯葛德回答道,“很抱歉,又要给你添麻烦了。”
“别傻了,在咱们到达β-Ⅲ之前,我只能做做这些。要是没事做,才真叫人发疯。而且,我可以告诉你,在这些项目当中,你这个项目是最有意思的。”威廉姆斯挠着头发,他身上穿着的花衬衫皱得厉害。
“不过,说句老实话,我不知道除了消磨时间之外,这些东西对你有什么用处。我是说,地球上也有人在研究同样的问题,他们人员充足,设备也好得多。等我们到达目的地的时候,他们肯定已经解决了这个问题。”
“这毫无疑问。”她说,“但他们会把结果发送给我们吗?”
“我想不会,除非我们发信息询问。就算我们问了,等地球那边的回复到达时,我们也会很老了,甚至可能已经死了。”威廉姆斯倾身向前,“关键问题是,
我们为什么要关注这个呢?不管β-Ⅲ有什么样的生物,可以确定的是,它肯定不会与你研究的这些生物类似。你是不是想拿这些练手啊?”
“也算是原因之一吧。”她承认道,“不过,我认为这种研究还是有实际意义的。如果对宇宙中各种生物有更广泛的了解,我就可以更好地研究在我们目的地那里出现的特定样本。如此一来,我们就能更快、更确切地知道我们是否可以在那里定居并召唤更多的地球人前来。”
他揉搓着下巴,“是的。我想你说得没错。我倒没有从这个角度想过这事儿。”
平淡的语句下面掩盖着深深的敬畏。这是因为,这支考察队并不只是那边去看看就返回。在付出了如此之多的资源、劳动、技能、梦想和岁月之后,人们已经不能再满足于到达一颗行星并进行研究了。当然,也不能指望他们面临的困难会像当年的美洲大陆那么容易被征服。
这些人至少要在室女座β的行星系中度过五年,利用飞船上的辅助飞行器探索各个行星,为轨道探测器收集的微薄资料添砖加瓦。如果这个行星系的第三颗行星真的可以供人类居住,他们就永远不会再返回地
球,甚至不能再做专业的宇航员。他们的余生将会在那里度过——甚至他们的子子孙孙也一样——在那里探索各种各样的秘密,并把相关的信息发回地球,满足那里求知若渴的人们。的确,一颗行星就可以称为一个“世界”,每一颗行星都是那么与众不同,充满了秘密。而他们将要去往的那个世界与地球十分相似,那里存在的秘密想必也更有启发性。
“莱奥诺拉·克莉丝汀”号的人们雄心勃勃,试图建立诸如此类的科学研究基地,也从不掩饰这一理想。而他们进一步的、也是最大的目标就是,让他们的后裔永远不必回到地球去,也就是说,β-Ⅲ将成为一个殖民“新地球”的跳板或者基地,让人类由此进行下一步星际探索。人类若要拥有整个银河,这将是必经之路。
在这足以压垮她的远景和期待之下,格拉斯葛德的脸微微羞红,“另外,我也很关注波江座的生命。它让我着迷。我想知道是什么……让它有这样的形态。而且,你说得没错,如果我们真的要待在那里的话,我们恐怕是没办法活着收到从地球传来的答案了。”
他没再开口说话,只是低头摆弄着一只滴定管。也不知过了多久,他才被飞船引擎的震动、换气设施
的嘶嘶声、刺鼻的药品气味、试剂瓶与染色剂中耀目的色彩惊醒。最终,他清了清嗓子:“呃,艾玛。”
“怎么了?”她似乎同样不自在起来。
“休息一会儿怎么样?到酒吧去跟我一杯餐前酒。我请客。”
她似乎在设备后面畏缩了一下。“不了,谢谢。”她慌乱地说,“我,我还有很多工作要做呢。”
“你有很多时间去做那些工作。”他鼓起勇气指出这一点,“好吧,如果你不想喝酒,那来一杯咖啡怎么样?也许我们可以到花园散散步——你瞧,我不是要向你献殷勤。我只是觉得既然我们这么熟了,这种邀请应该不会显得唐突吧。”
她咽了咽唾沫,不过还是露出了让他感到温暖的微笑。“好吧,诺波特。我很乐意接受这种邀请。”
起飞一年之后的如今,“莱奥诺拉·克莉丝汀”号已经接近了它的最终速度。跨越星际空间需要花费31年,接近目标恒星时,还需要一年时间来进行减速。
但是,以上的陈述并不严密,其中没有计入相对论的时间收缩效应。准确地说,由于存在一个无法超越的终极速度(也就是光在真空中的速度,或者中微
子的速度),因此,空间和时间、质量和能量之间存在着相互依存的关系。如此一来,τ因子就进入了方程式中。如果用v来表示飞船的速度,用c来表示光速,那么计算τ的公式如下:
这表示,当v趋近于c时,τ趋近于零。(本书中的τ用法语物理学汇总通常的用法不符。在物理学中,通常用τ来表示原时(propertime);而本书中的τ因子更适宜的表述法应为dτ/dt。)
假设现在有一个外部观察者打算测定飞船的质量,他得到的结果将会是飞船的静止质量(即飞船相对于观察者处于静止状态时的质量)除以τ。因此,飞船的运动速度越快,它的质量也就越大。增加的质量来自于它的动能:。
进一步地,如果这位“静态的”观察者能够比较飞船上的时钟与他手中的时钟,他会发现两者之间产生了差异。在飞船上两件相继发生的事实(例如一个人的出生和死亡)之间的时间间隔,等于静止观察者测出的时间间隔乘以τ。因此或许可以认为,在飞船上,时间相应地变慢了。
飞船的长度会收缩;以观察者的角度来看,飞船会在其运动方向上收缩,系数同样为τ。
这并不是说飞船上的测量手段失效了:它们测出的结果与设在其他任何地方的测量仪器所测出的结果同样有效。对于瞭望着广阔宇宙的船员而言,前方的群星变得扁平了,并且质量增加;它们之间的距离也同样缩短了;而它们的光芒、它们的演化则是以一种古怪的缓慢速率在进行着。
这幅图景的复杂程度还不止于此。你一定还记得,我们的飞船事实上经历了一个加速过程,然后又会经历一个相对的减速过程,这一切都发生于整个宇宙的大背景之下。这也就意味着这个问题不再属于狭义相对论的范畴,而可以归入广义相对论之内。恒星与飞船的形势对比不是完全对称的,因而也不存在双生子佯谬。等到飞船的速度降至“低速”(与恒星速度处于同一数量级)、两者的时空再度结合起来之时,恒星度过的时间会比飞船更长。
如果将τ定为0.01、而飞船又在依靠重力质量飞行,那么你将在仅仅1年的时间当中穿越100光年的距离。(当然,1年时间只是你个人的感受,而你事实上已经失去了100年,在这段时间当中,你家乡的朋
友都已衰老死亡了。)另外,这也会使你的质量增加100倍。推动这样的质量需要巨大的动力,好在吸取太空中氢原子进行聚变的巴萨德引擎完全能够提供如此巨大的能量。在这样的情况下,如果你可以持续减少τ,那么关闭引擎进行惯性飞行就成了愚蠢的做法。
这样一来,飞向其他恒星所用的时间就变成了人生当中的一小部分:在到达星际空间的中点之前一直加速,而在到达中点以后,启动巴萨德模块当中的减速系统,一直减速直到到达目标。光速是飞船速度的一个绝对限制,任何物体的运动速度都不可能达到光速,但这并不意味着我们不能让自己的速度无线趋近于光速。也就是说,我们完全可以让τ趋近于无穷小。
在以一倍重力加速度飞行了一年的此时,“莱奥诺拉·克莉丝汀”号与那些以低速运行的恒星之间产生的时空差异已经累积到比较明显的程度了。如今,这一变化弧线更是即将进入急剧爬升的阶段。飞船上的乘员们将发现,自己距离目标越来越近——这并不仅仅是因为他们本身在前进,另外一个原因就是,对于他们来说,空间的几何性质正在改变。在他们的体会中,整个外部宇宙的运行速度也是处于一种加速当中。
目前而言,这种状况还谈不上壮观。实际上,在整个飞行计划中,当飞船到达航程中点时,达到的τ的极限将会仅仅略高于0.015。然而在某个瞬间之后,飞船上每度过一分钟,外界速度就度过61秒。很快地,外界原时会达到62秒,然后是63秒,64秒……飞船的时间收缩过程虽然缓慢,却绝不会停顿……65秒……66秒……67秒……
在飞行开始的早期,船员们共度的第一个圣诞节最终演变成一场盛大的狂欢,顺便连同光明节、元旦和冬至日都一起庆祝了。
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