来源:科学网 发布时间:2022/4/19 11:18:48
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一说三体——科学解读三体世界观 能造出无工质火箭吗?

直播时间:2022年4月19日(周二)19:00

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报告介绍

“一说《三体》——科学解读三体世界观”是继《一说万物》之后,墨子沙龙再次和王一老师合作,推出的线上系列科普直播活动。《三体》是科幻作家刘慈欣的宏伟巨著,充满想象力的故事和“科技”的结合,组成了一个有机的世界,展开了观众对宇宙法则、岁月、文明、维度和生命的思考。王一老师是一位《三体》迷,是一位科普大V,同时他是一名理论物理学家,他如何看待三体中让观众感到新奇、扣人心弦的概念?又如何“阅读”科幻小说呢?自4月8日起,每周二、周五,墨子沙龙邀请香港科技大学副教授王一老师,讲述《三体》中的科学——科学解读三体世界观。

在第三讲中,王一老师分享了“太空电梯”建造的方法。最早提出太空电梯的是齐奥尔科夫斯基,他受到埃菲尔铁塔的启发,想要建一座塔上太空,但是要修到地球同步轨道的高度还保持稳定,底座需要一个大国的面积,因此用压力结构去建造太空电梯是不现实的。

那么用拉力结构呢?比如从地球同步卫星上(或其他配重)垂下一条绳子,锚定在地球表面,构成一个张力轨道,电梯沿轨道上升。可以,但这要求绳子又轻又结实。小说《三体》里用纳米材料“飞刃”实现了这一构想,现实中也存在类似的材料——碳纳米管,且碳纳米管具有导电性能,可以利用电磁炮的原理给电梯加速。不过目前为止,人类只能制造出非常小的纳米管。如果有一天人类可以制造出足够长的、足够便宜的碳纳米管,并且实现可控核聚变来发电,用电驱动的太空电梯将是人类走向太空的第一步。

缆绳轨道,配重与地球同步转动 图片来自网络

太空电梯模拟 图片来自网络

在小说《三体》中,章北海是太空军高阶指挥官,也是一个坚定的逃离主义者,他认为在和三体文明的较量中,人类必然会失败。不过,他伪装成一个坚定的胜利主义者,极力主张研究高端战略技术——“无工质聚变发动机”,用核聚变的辐射能量直接推进飞船,摆脱工质对飞船质量的消耗,实现真正的星际远航。以期能够驾驶太空舰飞向其他恒星,为人类文明在宇宙中保留一粒种子、一个希望。在下一讲中,王一老师科学解读——“有可能造出无工质火箭吗?”

嘉宾介绍:

王一,2005年本科毕业于中国科学技术大学,2009年在中国科学院理论物理研究所获博士学位。之后在麦吉尔大学、东京大学IPMU研究所做博士后研究,曾任剑桥大学霍金高级学者。2015年加入香港科技大学。现为香港科技大学副教授。研究领域包括早期宇宙、暗能量、黑洞、引力波等;曾获国家自然科学基金委员会优秀青年科学基金项目(港澳)资助、香港大学教育资助委员会青年学者奖。教学与科普方面,曾参与编写第六版《十万个为什么》、出版科普书《一说万物》、任国际物理奥林匹克竞赛香港地区领队,曾获香港科技大学理学院教学奖,在校内多次被学生评为最喜欢的教师。

 
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