霍金开通微博，宣称寻找宜居星球

　　尤里·米尔纳，一个互联网投资人，他投资过facebook、Twitter等知名企业。他却在在今天之前，你觉得不会把他和物理学家霍金联系在一起。然而他却在今天和霍金联合宣布了一项“疯狂”的计划：去探测半人马座α星。

　　半人马座α星，除太阳外离地球最近的恒星，距离地球4.3光年。也许那里的行星会有生命的迹象。而人类最快的飞船飞到那里也需要几万年。

　　为了飞到半人马座α星，这项名为Breakthrough Starshot的计划声称要把飞船加速到20%的光速。其中使用的“黑科技”就是光束推进，这项技术究竟有什么厉害的地方，让霍金愿为之背书?这要从当下的太空技术说起。

　　传统火箭的局限性

　　SpaceX发射的“猎鹰9号”火箭

　　要说到传统火箭的局限性，必须提到两个参数：推力和比冲。推力代表飞行器的运载能力，推力越大，火箭能运载的货物就越重。比冲代表着飞行器的效率，比冲越大，火箭获得加速所需要的燃料越少。比冲取决于火箭向后喷出的气体的速度。

　　目前的大推力火箭还是用燃烧的方法：将液体燃料和液氧送入燃烧室，产生高温气体。气体从火箭尾部高速喷出对火箭反冲，从而推动火箭。这种方法的缺点是比冲太低，原因就在于火箭尾部喷出的气体速度太低。一般情况下，液体火箭喷出的气体速度只有几公里每秒，还不及第二宇宙速度(摆脱地球引力所需的最小速度)。这也是化学火箭比冲不高的原因。

　　以马斯克SpaceX公司的“猎鹰9号”为例，它的质量高达505吨，向近地轨道运输的能力只有13吨，而向地球同步轨道的运输能力仅为4.85吨。用化学火箭做星际旅行显然是不太实际的。

　　用光子做“燃料”

　　太阳帆飞船

　　为了提高“燃料”的速度，最后，科学家们将目光转向了全宇宙最快的东西——光子。把一束光打在镜面上，光在反射回来时会把“镜子”向前推进。不过，这种现象在日常生活里太难看到了，因为通常的光强度太低，产生的推力还不足以克服“镜子”的阻力。

　　这些问题在高度真空的太空里却不再是问题。而且光子这种“燃料”不必携带，只需把它“喷洒”到飞行器上，再反弹回来就行。科学家需要克服的问题是如何让“太阳帆”获得足够的加速度。这需要研制一种特殊的材料，它能够反射光线还要足够轻。

　　要做到这点却并不容易，太阳光实在是太弱了。在地球轨道上，800米*800米的面积上，太阳光只能产生5牛顿的压力，相当于一斤物体的重力。所以“太阳帆”必须足够轻才能获得足够的加速度，通常要做到每平方米只有几克重，而我们通常使用的A4纸密度为70克每平方米。

　　不要以为这是天方夜谭，其实在2010年，日本就已经发射了IKAROS探测器，最终IKAROS在临近金星8万公里处略过，完成了探测任务。美国的行星协会也太阳帆技术的拥趸，他们在去年7月发射了一枚飞船，厚度仅为4.5微米，相当于垃圾袋厚度。

　　激光推进飞船

　　设想图：激光束照射推进飞船

　　但是仅仅减小太阳帆的重量并不能满足远途星际旅行的要求。还是因为太阳光实在太弱了，即使飞到海王星，飞船获得的速度也不过20公里每秒。于是，科学家们再出奇招：用超强的激光束照射太阳帆，让它加速更快。加州大学圣巴巴拉分校的教师菲利普·鲁宾表示，未来采用这种技术可以把220磅重的人造卫星在三天内送到火星。

　　Breakthrough Starshot项目希望用大功率激光把飞船加速到20%光速，那么飞到4.3光年外的半人马座α星只需要20多年。但是能做到这点的激光功率将非常高，足以摧毁靠近地球的小行星。如何制造出如此具有“毁灭性”的强大激光，应该是尤里·米尔纳投资项目亟待解决的问题。

　　尤里与霍金

　　如果获得成功，那么科学家将可以判断，半人马座阿尔法星星系是否包含类似地球的行星，容纳生命的存在。半人马座α星距离地球约4.3光年。不过需要指出，Breakthrough Starshot项目将开发携带摄像头和通讯设备的小型太空飞船。科学家希望这样的小型飞船速度能达到20%光速。这一速度远高于当前的太空飞船，该项目开发需要多年时间，目前尚不能确定是否成功。

　　据介绍，俄罗斯亿万富翁尤里-米尔纳(Yuri Milner)推出了一个预计耗资1亿美元的研究项目，主要内容是开发计算机芯片大小的“星际飞船”，社交网站Facebook的创始人马克?扎克伯格也对该项目提供了支持。

　　不到1年前，米尔纳还宣布过一个为期10年、耗资1亿美元的项目Breakthrough Listen。这一项目的内容是监控射频信号，探索宇宙中可能的生命迹象。

　　物理学家霍金开通微博 一天粉丝近两百万

　　4月12日，英国著名理论物理学家史蒂芬-霍金开通了个人微博。在微博上，他向中国网友问好，并表示将在社交媒体上与中国用户交流心得。

　　4月12日上午10点12分，霍金正式发布了第一条微博。截至今天凌晨0点02分，霍金教授的微博粉丝逾191万，微博被转发超31万次。根据其微博基本信息显示，该微博的注册时间是2016年3月23日。此外霍金微博由霍金团队以及社交媒体公司Stradella Road共同管理维护，落款SH的内容均来自于霍金教授本人。

　　4月13日上午8点08分，霍金再次发布微博宣布了"突破摄星"项目

　　霍金微博原文：

　　我在纽约向中国的各位问好!在纽约城的一号楼观景台，我和尤里·米尔纳启动了“突破摄星”计划 (Breakthrough Starshot)，马克·扎克伯格也加入了该计划的董事会，为“突破摄星”助一臂之力。

　　在一代人的时间内，“突破摄星”旨在研发出一台“纳米飞行器” —— 一台质量为克级的自动化太空探测器—— 并且通过光束把它推动到五分之一的光速。如果我们成功的话，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发星，并发送回来在那个星系中发现的行星的图片。

　　爱因斯坦曾经幻想在宇宙中乘着一道光线飞驰，这个思想实验为他的狭义相对论奠定了基础。一个多世纪后，我们有机会可以达到光速的一小部分：一亿英里每小时。只有通过这么快的速度，我们才有希望在人类的时间尺度内到达那些恒星。

　　这个项目耗资巨大，雄心勃勃地希望探索人类创新和工程学的极限。能参与这样的项目，非常令人兴奋。

　　- S.H。