霍金说宇宙飞船的造价

1、霍金目前为止发明了什么光速微型飞船

霍金称将造速度达1/5光速飞船 中国专家:科幻飞船大小仅两三厘米见方:项目将与扎克伯格及一俄罗斯富商合作英国著名物理学家斯蒂芬·霍金12日在纽约宣布,将同俄罗斯商人尤里·米尔纳、美国社交网站脸书创始人扎克伯格合作建立一个新的太空探索项目,建造大批微型星际飞船,并以五分之一光速的速度将它们发射前往半人马座阿尔法星。霍金和米尔纳在纽约新世贸中心观景台宣布了这一名为“突破射星”的计划。当天是联合国确定的第六个国际载人航天日,也是人类首次载人航天飞行55周年纪念日。米尔纳在新闻发布会上说,“突破射星”计划的初步投资将为1亿美元,用来开发制造使用激光推进的微型星际飞船,并在当前一代人的时间内实现飞到半人马座阿尔法星的目标。据介绍,计划建造的微型星际飞船名为“纳米飞行器”,它由一块名为“星片”的电脑芯片作为船体。米尔纳在发布会上展示了“星片”的成品原件。该芯片仅有两三厘米见方,几克重,但集成了摄像机、光子推进器、导航和传输部件,是具有完整太空探测功能的飞行器,而制造成本仅相当于一部iPhone手机。该芯片会安装上名为“光帆”的超材料布蓬,通过地面发射高能激光助力推进,“光帆”可吸收激光能量,带动微型飞船前行。由于飞船的质量非常小,在太空中又几乎没有阻力,在激光的不断加速下,理论计算显示其速度可达五分之一光速。如果成功的话,这可使飞船用约20年时间到达距离地球4.37光年的半人马座阿尔法星附近。半人马座阿尔法星是距离太阳系最近的恒星之一,但现有最快宇宙飞船也需花费3万年时间才能飞到那里。“今天,我们决心向探索宇宙再迈出一大步,”霍金在发布会上说,“因为我们是人类,向往飞翔是我们的天性。”中国专家:霍金的“飞船”尚属科幻对于霍金的计划,中国专家认为,想法很好,但目前具有科幻色彩。“严格地说,霍金提出的航天器算不上‘飞船’,只是一个几厘米见方的飞行物,其设想的激光推进技术在工程方面也很复杂,”空间技术研究专家庞之浩介绍说。“以太阳帆为例,其概念诞生于20世纪20年代,这种方式需要一个巨大的反射镜将阳光照射到面积足够大的帆板上,在实际应用中有很大难度。时至今日,这一研发的进展速度并不快。而激光推进‘飞船’的设想提出不难,在2050年前研制出一个雏形也有可能,但要飞到半人马座还是‘太过遥远’了。当然在更长的时间尺度上,这种激光推进方式可能会有希望,但这必须取得重大技术突破,现在无法预测,”庞之浩说。

2、霍金的光帆飞船及其“摄星计划”能够实现吗？

物理学家霍金（Stephen W. Hawking）于2016年提出亚光速微型飞船探索宇宙的设想。利用光照的辐射压强给光帆施加推力，理论上可以使宇宙飞船获得加速，实现星际空间飞行。

这个原理最早是由美国物理学家罗伯特·福沃德（Robert Forward）在1962年提出的。他设想，既然帆船在海上依赖风力扬帆航行，那为什么不利用强有力的激光推动飞船翱翔太空呢？当激光的光子打到飞船时，光子带来的冲量推动飞船向前运动并获得加速运行，直至冲出太阳系。这后来被部分科学家认为是到达其他星系最好的一个方法。

在这个方法中，飞船无需自己携带燃料，而是携带一张光帆。坐落在地球或者月球基地的激光阵列负责发出高能激光，聚焦在光帆上。据说，利用这项技术，飞船可以在80年内到达比邻星（Proxima Centauri），最高速度可以达到光速的1/5。

综合诸多技术和经济因素，科学家们认为，微型的光帆探测器可能是未来太阳系外探索的首选。

2016年4月，俄罗斯亿万富翁尤里·米尔纳（Yuri Milner）联合著名的霍金教授等科学家发起了一项“摄星计划”（Breakthrough Starshot）。Facebook创始人马克·扎克伯格（Mark Elliot Zuckerberg）也加入了该计划的董事会。

他们希望发射可以探索离太阳最近的恒星——比邻星——的光帆飞船。这就是霍金的“摄星计划”。

一、微型光帆飞船如何工作

现代物理学已经证明，光是由没有静止质量但有动量的光子构成的，当光子撞击到光滑的平面时，可以像从墙上反弹回来的乒乓球一样改变方向，并给被撞击物体以相应的作用力。

摄星计划采用的光帆其工作原理与太阳帆有所不同，原因在于激光束不会像阳光那样随距离的增加出现发散和减弱。架设在地球上的激光雷达阵列能够保证飞船达到其亚光速巡航速度。

据资料介绍，霍金的摄星计划发射的光帆飞船非常小，仅有几克重，与普通邮票尺寸差不多，非常轻薄。借助于纳米科技，飞船虽小，却包含了一个星际探测器所有最重要的元件，比如摄影机、处理器、电池等部件。飞船将携带一张边长4米左右的光帆。地球上的激光阵列将光束直接聚焦在光帆上，在短短几分钟内将飞船加速到20%的光速。

设计中的光帆重量也只有几克，厚度可能只有几百个原子的直径。摄星计划中，地面的激光阵列占地约1平方公里，每次发射预期需要储存数百万度的电能。这个巨大的数字，相当于大亚湾核电站1小时的发电量。这一计划的难点在于如何将激光正确无误地聚焦在一个个小小的光帆上。

摄星计划设想，由常规火箭一次发射上千个这样的探索器进入地球轨道。除了光帆之外，它们还带有核心装备——星芯片（starchip）：一种重量为克级的晶片，携带有摄影机、处理器、光子推进装置、动力系统、导航和通讯设备等。

探测器在轨道上张开光帆，一组高能激光会依次为探测器加速，每个加速时间为几分钟，每1～2天进行加速一次。每个探测器都装备有行星或小行星的传感器，数据将通过探测器携带的激光发回地球。

二、探索目标及规划

霍金摄星计划的目标是开发数千艘微型星际飞船，飞往比邻星，并发回图片。

如果获得成功，那么科学家将可以判断，半人马座阿尔法星系（Alpha Centauri）是否包含类似地球的行星、以及容纳生命的存在。

半人马座阿尔法星系距离地球约4.3光年。科学家有信心让摄星计划携带摄影和通讯设备的微型飞船速度达到1/5的光速。这个速度将远高于当前最先进的太空飞船。

这上千艘微型星际飞船先被火箭运载到地球轨道上，之后在通过地面的激光阵列将其发往比邻星。这些飞船速度非常快，但因为自己携带的电池电量有限，所以肯定无法进入比邻星的轨道，只能从其附近飞过。飞船上搭载的高速相机将在飞过时及时获取比邻星极其行星的照片。

之后飞船将进入传输模式，将照片发回地球。飞船传输照片将依靠自身携带的能源，这要求它集成一块小小的放射性元素电池。当飞船传回照片时，飞船的光帆就充当发射天线，而地球上的激光发射阵列将充当接受天线的角色，用来收取4光年外发回的图像。

三、前景及挑战

在霍金的摄星计划中，如果我们掌握了激光光帆技术，那么我们人类或许再也不用担心远距离飞行的燃料问题了。

如果顺利的话，这个飞掠任务将会在发射后二十年左右到达半人马座阿尔法星，并送回来在那个星系中发现的行星的图片。这意味着我们只要很好地掌握这门技术，我们离外星生命已经不远了。

迄今为止，摄星计划的设计还远未成形，很多方案仅仅是在理念上，面临着来自激光、材料和通讯等诸多领域的挑战。一平方公里激光阵列的造价非常惊人，摄星飞船不可能计划在近期发射。

摄星计划的发起人期望在未来50年中，纳米技术、电池技术、激光技术、通讯技术都能够按照摩尔定律发展，即产品性能每隔一定时间就成倍提升，而价格维持不变。如果摩尔定律一直奏效，摄星计划发起人估计到该计划真正启动时，项目的造价将大大降低，和目前最昂贵的大型科研设施（例如大型强子加速器）相类似。

然而，对于这个雄心勃勃的摄星计划，许多科学家也提出了强烈的质疑。

例如，我国航天科工二院研究员杨宇光认为，霍金的想法在工程上几乎不可行。即使具备100%的效率，将1克质量的物体加速到1/5的光速，也需要相当于400多吨TNT的巨大能量。而且利用光学性手段，将物体加速也未必能够在工程中做得到。另外，即使拍到了照片，那么这个照片也很难在这么微弱信号发射器的基础上传到地球被我们接收到。

物理学家罗伯特·福沃德则认为，这项技术真正应用于工程上还需要多年的开发，或许要等到22世纪才能实现。

四、结束语

无论如何，霍金的摄星计划对于未来的技术发展无疑是非常乐观的，但需要知道的是，即使它是一个不完整版的摄星计划也会大大改变行星探测的现状。光速的1/5意味着微型飞船只需要1个小时就可以飞到火星，或者在一年内飞船就可以完成“新视野号”9年的航程到达冥王星。人们甚至可以把飞船造得稍大一些，这样它们仍然可以在可接受的短时间内探测太阳系内的其他天体。

同时，摄星计划所使用的激光阵列也将是人类最好的光学望远镜。一旦建成，它的分辨能力或将超越下一代大型光学红外望远镜，在搜索地外行星时将发挥巨大威力。

3、霍金时间简史的几个疑问

现在任何关于光速飞行的中，其假设都是在通行无阻，也就是说没人障碍的飞行。因版为没有障碍的光速飞权行还没研究出个结果，何谈有障碍的呢？还有就是光速飞行中内部的时间是变慢而不是变快，从他们的角度看，他们只有一个正常减速时间不会存在太大时间差，而且减速相对于加速简单多了。

4、霍金什么时候做过飞船

英国著名物理学家斯蒂芬·霍金12日在纽约宣布,将同俄罗斯商人尤里·米尔纳、美国社交网站脸书创始人扎克伯格合作建立一个新的太空探索项目,建造大批微型星际飞船,并以五分之一光速的速度将它们发射前往半人马座阿尔法星。4月14日

霍金将造微型飞船_斯蒂芬·威廉·霍金的个人简介

霍金和米尔纳在纽约新世贸中心观景台宣布了这一名为“突破射星”的计划。当天是联合国确定的第六个国际载人航天日,也是人类首次载人航天飞行55周年纪念日。

米尔纳在新闻发布会上说,“突破射星”计划的初步投资将为1亿美元,用来开发制造使用激光推进的微型星际飞船,并在当前一代人的时间内实现飞到半人马座阿尔法星的目标。

据介绍,计划建造的微型星际飞船名为“纳米飞行器”,它由一块名为“星片”的电脑芯片作为船体。米尔纳在发布会上展示了“星片”的成品原件。该芯片仅有两三厘米见方,几克重,但集成了摄像机、光子推进器、导航和传输部件,是具有完整太空探测功能的飞行器,而制造成本仅相当于一部iPhone手机。

飞船速度可达五分之一光速

该芯片会安装上名为“光帆”的超材料布蓬,通过地面发射高能激光助力推进,“光帆”可吸收激光能量,带动微型飞船前行。由于飞船的质量非常小,在太空中又几乎没有阻力,在激光的不断加速下,理论计算显示其速度可达五分之一光速。如果成功的话,这可使飞船用约20年时间到达距离地球4.37光年的半人马座阿尔法星附近。半人马座阿尔法星是距离太阳系最近的恒星之一,但现有最快宇宙飞船也需花费3万年时间才能飞到那里。

“今天,我们决心向探索宇宙再迈出一大步,”霍金在发布会上说,“因为我们是人类,向往飞翔是我们的天性。”

斯蒂芬·威廉·霍金的个人简介

史蒂芬·威廉·霍金，CH,CBE,FRS,FRSA（Stephen William Hawking，1942年1月8日），英国剑桥大学著名物理学家，被誉为继爱因斯坦之后最杰出的理论物理学家。

他患有肌肉萎缩性侧索硬化症[卢伽雷病]，全身瘫痪，不能说话。 他唯一能动的地方只有两只眼睛和3根手指，其他地方根本不能动。

1979至2009年任卢卡斯数学教授，它是英国最崇高的教授职位。霍金的主要研究领域是宇宙论和黑洞，证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理，提出了黑洞蒸发现象和无边界的霍金宇宙模型，在统一20世纪物理学的两大基础理论——爱因斯坦创立的相对论和普朗克创立的量子力学方面走出了重要一步。

霍金将造微型飞船_斯蒂芬·威廉·霍金的个人简介

2016年4月12日霍金开通微博

4月12日10：12分 知名宇宙学家霍金在微博上发 布了自己的第一条微博，并在12日发出第一条带有中文翻译的微博，粉丝已迅速增至百万。网友纷纷在其微博下留言，感叹活久见。

霍金在微博发文向大陆网友问好，并表示上次拜访中国是在2006年，当时在北京参加一场物理会议，经历非常难忘；至于首次造访中国则是在1985年，当时乘坐火车游历了大陆。

霍金在文中表示，现在可透过社群媒体和大陆网友交流，并表示希望透过微博和大陆网友分享生活趣事和工作心得，也希望能在互动中向大陆民众学习。

澎湃新闻报道称，霍金微博的注册时间为3月23日，但直到今天上午10时12分才发出第一条微博。首条微博发出后，短短几分钟内粉丝数量激增，1小时内就破了30万人。

报道称，霍金的微博由专属团队和一家社群媒体公司共同管理，发文文末若署有“SH”的则为霍金本人撰写文字。

以下是霍金微博全文：

Greetings to my friends in China! It has been too long! I last visited China in 2006 when I took part in a physics conference in Beijing. It was an extraordinary experience. My first trip was in 1985 when I travelled across your remarkable country by train. In my physical travels, I have only been able to touch the surface of your fascinating history and culture. But now I can communicate with you through social media – and I hope to tell you more about my life and work through this page and also to learn from you in reply。

我的中国朋友们，你们好吗？好久不见了！我上次拜访中国是在2006年，当时在北京参加了一场物理会议，那次经历非常难忘。我的首次中国之旅是在1985 年，我那时候坐火车游历了你们雄伟的国度。这些旅行使我对博大精深的中国历史和文化略有了接触。不过现在，我可以通过社交媒体和你们交流了 —— 通过这个微博，我希望和你们分享我的生活趣事和工作心得，也希望能在互动中向你们学习。

5、穿越时间去未来可行，但为什么霍金会警告不要回到过去？

根据爱因斯坦的相对论，就像三个空间维度那样，时间被认为是第四个维度，它们共同构成了我们所生活的四维时空。在三维空间中，我们可以沿着任意维度前进和后退，完全不受限制。那么，在时间维度上，我们是否也能够向前和向后自由穿越呢？

作为《时间简史》这本科普著作的作者，霍金在生前对“时间”进行过一系列的研究。霍金认为，在一维的时间上穿越是可行的，不会违背目前所知的物理学理论。只是时间穿越是有方向性的，只能朝着未来，而无法倒过来。

之所以时间只能向未来穿越，是因为逆转时间会打破因果关系。有因才有果，原因必然是发生在结果之前，这个顺序是无法颠倒的，时间只能正向流逝。

霍金警告，不要逆转时间穿越到过去，否则悖论就会出现，例如，时间穿越者改变过去，让自己无法出现在后来地球上，这样又怎会有更加后来的时间穿越呢？霍金当年专门举办过时间晚会，希望未来人类看到之后能够穿越回来参加，结果没有一个未来人类到场。

另一方面，想要穿越时间去往未来，可以借助以下三种方式：

（1）亚光速飞船

相对论表明，整个宇宙的时间流逝速率是不同步的，有些地方的时间走得快，有些地方的时间走得慢。如果我们想要去地球的未来，只要让自己的时间过得比地球上更慢就行。举个例子，如果我们的时间过1天，等同于地球上过1年，那么，我们只要10天的时间就能去10年后的地球，这就是时间膨胀效应。

我们可以乘坐速度非常接近光速的宇宙飞船。通过相对论计算可知，如果宇宙飞船的速度能够加速到光速的99.9996247%，那么，飞船上过1天，相当于地球上过1年。这样的宇宙飞船就成了时间机器，可以把我们带向未来的地球。

（2）黑洞

如果宇宙飞船的速度达不到亚光速，可以利用黑洞来进行时间穿越。没有亚光速飞船，去往黑洞将变得不可能，因为离地球最近的黑洞远在1100光年之外。在这种情况下，就需要用虫洞来进行空间穿越。

通过虫洞到达黑洞之后，宇宙飞船可以在黑洞外面绕其飞行。由于黑洞周围的时间流逝速率非常慢，在黑洞旁边过一段时间后再回去，将会到达未来的地球。

或者可以找一个超大质量黑洞，这种黑洞的事件视界很广，外围的潮汐力并不极端，宇宙飞船可以安全地穿过黑洞表面进入内部。在黑洞中心，是一个时空奇点。如果宇宙飞船掉进这个奇点，有可能进入高维度的时空中，从而能够任意实现时间穿越。

（3）人体冷冻技术

研究表明，人类在超低温（-196 ℃）的情况下或能进入休眠方式，细胞不会失活。进行解冻之后，人类有望复苏过来。目前，全球已经有数百人通过冷冻技术被保存起来，待到未来的某一天，如果他们可以复苏，就相当于到达了未来世界。在没有亚光速飞船和虫洞的情况下，人体冷冻技术是让人类进行星际飞行的唯一可行方法。

如果有机会穿越时间，去往未来世界，大家最想做些什么事情呢？

建材造价信息直辖市建材造价信息北京市建材造价信息