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脉冲星 3

时间:2020年5月22日 星期五

两天之内,论文准备完毕,录入《天体物理快报》的计算机。第三天便刊登在天体物理信息网上,同时还附了多位射电天文学家的说明,说在北边的天空,正好在天龙座尾部这个区域,发现了非常微弱的199微秒脉冲。没过多久,中国新建的十米望远镜就在空中发现了一个微弱的光点。《中国天体物理》刊登了《龙蛋——太阳最新的邻居》。这张照片被大众媒体转载,这个诗情画意的中国名字也传播开来。很快就有人凝望夜空,想要捕捉“龙蛋”的身影。这自然是徒劳,不过它确实就在天龙座尾巴后头,仿佛刚刚产下的蛋。

时间:2020年6月13日 星期六

周六晚上。唐纳德和雅克琳娜坐在格里菲斯天文台的草地上聊天。几个月以来,两人头一次如此放松。雅克琳娜的论文完成了。她的发现获得了全世界科学界的一致赞誉,相关新闻视频广为流传,所以前一天的答辩不过是例行公事而已。
“我还是不明白,为什么由斯瓦林斯基接受电视采访。”唐纳德皱着眉头说,“第一个发现中子星的明明是你。”
“科学就是这样。”雅克琳娜解释道,“教授启动研究项目,指望有所发现。有时发现新东西的是学生,可如果没有教授的研究项目,发现根本无从谈起。如果项目失败,教授必须承担责任,所以如果成功也该他获益。再说我也不在乎——毕竟我的职业生涯有这么好的开端,真是棒极了!”
听了这话,唐纳德更加钦佩这个女人。他是越来越喜欢她了。他没说话,继续抬头看星星。
过了好久,雅克琳娜开口了,“我在想,我们会不会有机会去龙蛋拜访呢。照它的行进速度,再过几百年它就会离开太阳系。真希望我能去,不过多半只能指望孙子辈,或者曾孙辈了。”
“或许不会像你想的这么久呢。”唐纳德说,“尼日利亚的磁单极子又有了新发现。他们用最早发现的磁单极子在大型电磁加速器里制造出了更多磁单极子,其中一些已经被用来制造氘聚变反应。聚变的结果让喷气推进实验室的工程师非常兴奋,他们已经开始设计星际飞船的聚变火箭了。当然飞船不可能很快就造出来,你我大概是去不成了。不过再过二三十年,我们的某个孩子很可能会从龙蛋上方的轨道俯瞰它呢。”
而时间也以不可阻挡之势,慢慢流逝……

时间:2032年8月15日 星期日

“迅捷移动者”累了。他只能指望迅猛兽比自己累得更快。迅猛兽的动作比他快许多,但大脑却很迟缓,而且似乎永远不会从失败中吸取经验教训。天空之前三次旋转期间,这头迅猛兽一直在骚扰他的部落。部落成员被迫撤退到一堆岩石间,借岩石抵挡迅猛兽的冲锋。他们毫无办法,只能等这头巨兽觉得累了、自动走开,或者等它在空旷地带抓住他们中的一员——比方说想从附近一株植物摘取种子荚的迅捷移动者。他开始后悔不该出来找吃的。
迅捷移动者小心观察着对方,用上了他眼睛中的六只之多。只见迅猛兽在难方吃力地挪动着。它想去猎物的正东或者正西方,到达那里之后,它就会开始加速,又长又窄的身体从地壳上扭过,飞速朝他滑过来。接近他后,那张发光的大口就会张开,迅猛兽的五只眼睛环绕在张开的嘴巴上方,每只眼睛底下都会刺出又长又尖的晶体獠牙。
迅捷移动者知道这些獠牙有多锋利,因为他曾捡到过一颗,后来一直储存在体内的工具囊里。獠牙来自一头与同类争夺配偶失败的迅猛兽。迅捷移动者从稀烂的尸体上得到这枚獠牙,用它切开了已经干瘪的腐肉。腐肉给部落分食,正好在日常单调的荚子之外补充营养。
迅猛兽发动了冲锋。迅捷移动者一直等到迅猛兽已经彻底投入进攻,这才把自己乳白色的柔韧身体压扁,用尽肌肉的所有力量朝难方挤去。此时迅猛兽的速度已经太快,无法改变方向。但它距他相当近。迅捷移动者有只眼睛拖在后面,被獠牙划伤了厚实的支撑眼柄,他痛得瑟缩了一下。
迅猛兽降低速度、转身准备重新发动攻击。迅捷移动者几乎绝望了。很快就会有一颗锋利的獠牙在他身上挖出一个大洞,下一次迅猛兽就会冲过来抓住他。
迅捷移动者突然灵机一动。他自己不也有一颗獠牙吗!他看见不远处的迅猛兽改变了位置、又一次开始冲锋,于是赶紧把一部分皮肤塑造成一小段卷须,又将卷须伸到工具囊的孔里,掏出獠牙。他用结实的水晶骨核支撑卷须,把它扩充成强壮的操作肢,然后再度将身体其他部分推往难方。这一次,他将自己身体的一部分留在了迅猛兽的前进道路上——留下的正是握着獠牙的粗壮操作肢。迅捷移动者感到身体震动,随即看见迅猛兽踉跄着停了下来。它的体侧被獠牙割开,发光的体液喷涌到地壳上。这番景象看得迅捷移动者的眼睛亮了起来。
迅捷移动者满心敬畏地看看握在自己操作肢里的獠牙。一团团鲜亮发光的体液从操作肢和獠牙上滴落。他把它们吮得干干净净——新鲜的汁液和肉可是难得的美味。他来到仍在挣扎的迅猛兽身旁,看着对方的生命一点点流逝。不过他一直小心翼翼地保持足够的距离,并且始终站在迅猛兽的难方。过了好久,他终于壮起胆子,将握着獠牙的操作肢移动到那具又长又薄的身体上方,对准迅猛兽身体中央砸下去。锋利的尖牙深深陷入对方身体里。脑结挨了这记猛击的迅猛兽哆嗦着,成了一团湿漉漉的肉。
迅捷移动者再度举起獠牙,又是用力一击。
感觉真不错。
他比迅猛兽更强大!他的同胞再也不会惧怕这些野兽了!
獠牙一次又一次砸下去……

时间:2049年11月5日 星期五

星际方舟圣乔治号。皮埃尔·卡诺·尼文飘浮在科学甲板的控制台前。他是个瘦削的年轻人,此刻正若有所思地扯着精心修剪的深棕色胡子。他在监控龙蛋小行星带的活动,虽然那颗星星离他仍很遥远。
“在我心里,它依然是‘母亲的星星’。”皮埃尔想起了自己的童年时光——躺在草坪上,在父亲怀里目送第一批星际探测飞船离开地球前往太空,去探索他母亲发现的中子星。
他被选为龙蛋探索小组的首席科学家时,有些人私下说是“靠关系”。可那些私下不满的人没有一个像他这样发奋努力。皮埃尔一直觉得母亲没有获得科学界足够的承认,他一辈子都想更正这个他认定的错误。他不仅成了中子星物理方面全球顶尖的专家,还自学成为流行科普作家,因为他想让所有人——而不仅仅是少数几个科学家——都知道雅克琳娜·卡诺的儿子有怎样的成就。皮埃尔能将科学概念传达给不同层次的人,作为科普作家大获成功,也因此被选为这次远征的领袖与发言人。而现在,所有的谈话、贩卖和解释都已结束,作为科学家的皮埃尔重出江湖。
考察队距离龙蛋还有六个月之遥,不过现在就该让自动探测飞船开始工作了。它们是圣乔治号派过去打前站的。为了让人类能近距离观察中子星,有许多准备工作要先期完成。在中子星周围发现了他们所需的小行星带后,这些工作已经无须人类干预,靠机器大脑就能完成。
最大的探测飞船其实是一座自动化工厂,它只生产一种超乎寻常的产品——磁单极子。探测飞船原本就搭载了少量磁单极子,正负两种都有。这些不是为了生产,而是工厂运转所需的种子材料。工厂探测飞船的目的地是距离地球最近的大型镍铁小行星,后者在旅途中被中子星的强大磁场拖慢了脚步,进而被中子星捕捉。工厂探测飞船会着手准备场地,与此同时,其他探测飞船则开始储备磁单极子工厂运转所需的电能。能量的需求量实在太大,不可能让工厂探测飞船将燃料从地球带过去。事实上,所需的能量等级超过了人类在地球、殖民星、月球、火星、小行星和所有科学基地发电厂发电量的总和。
虽说所需的电能超出了太阳系内人类设施的供应能力,但这仅仅是因为人类手头缺少合适的能量源罢了。太阳至今仍然慷慨大方,它一直在往外倾泻能量;可如果要把它辐射出的能量转化成电,人类的手段就相当有限了——要么使用太阳能芯片,要么燃烧变成化石的太阳能、再用它驱动磁场穿过发电机里的线圈。
但在龙蛋这里,既不需要太阳能芯片,也不需要热力机。因为中子星高度磁化、快速旋转,它能同时充当能量源与发电机的转子。只需一些线圈,就能把这个旋转磁场的能量转化成电流。
那些较小的探测飞船的任务就是铺设电缆。这项工作始于它们的工厂,再将一条又细又长的电缆铺成一个大圆圈,把整个中子星包在里头,同时又与星星拉开了安全的距离,这样才能在需要电力的几个月里保持稳定。总共需要十亿公里长的电缆才能从小行星所提供物质的所在位置向下绕中子星一圈,再回到出发点,所以这种电缆必须非常特殊才行——事实也的确如此。铺设的电缆是一捆捆超导聚合线。虽说中子星附近温度极高,这种电缆却并不需要降温以保持超导特性,因为聚合物直到接近熔点依然无电阻,而它的熔点是九百度。
电缆越铺越长,并开始对中子星的磁力线产生反应。磁力线抽打着电缆,每秒十次——其中五次是从中子星东极放射出的正磁场,间隔着五次从西极放射出的负磁场。每次磁场经过,电流都会在电缆中涌动,并作为过剩电荷累积在探测飞船里。不等电缆铺设完成,所有探测飞船都开始闪烁蓝光和粉红光——那是正、负电晕放电。电缆闭合的最后一处连接点十分棘手,因为它必须在不间断的前、后脉冲的电流电量均为零的那一瞬完成。好在探测飞船已经半智能化,由微分相对论热核火箭驱动。对它们而言,百分之一秒的时间就绰绰有余了。
工厂接上电源就开始生产。高强度的交变磁场在高能量状态下来回击打种子磁单极子,令其穿越一块致密物质。磁单极子与致密原子核的撞击发生在能量极高的状态下,于是就产生了大量的基本粒子对,包括带磁性的磁单极子对。这些磁单极子对从目标物的残骸中被撇出来,用定制的电场和磁场传输到工厂外,再注入附近的小行星。磁单极子进入小行星,在穿过原子时与原子核发生反应,取代外围的电子。磁单极子环绕原子核转动的方式与电子不同,它画出一个圈,由此制造出抓住带电原子核的电场,而原子核则画出一个与之相扣的圈,由此制造出抓住带磁性的磁单极子的磁场。
由于失去了界定其体积的电子,原子就变小了,那块由它们形成的石头于是更加致密。越来越多的磁单极子被倾泻入小行星的中心,构成小行星的物质原本是因充满轻盈的电子而肿胀的普通物质,这时就变成了致密的磁单体。
最初的原子核还在,但现在有了在相扣的轨道内围绕其转动的磁单极子,于是密度增加到接近中子星密度的水平。当小行星中被转换的物质总量逐渐提升,被压缩的物质形成的重力场也逐渐增强,重力场很快加入到这一进程中——原子刚刚被部分转化成磁单体,重力场就把原子周围的电子轨道挤压到核尺寸。等为期一月的转化完成,直径二百五十公里的小行星变成了直径100米的球体。它的内核是磁单体,地幔是白矮星密度的简并物质  ,发热发光的地壳则是部分坍塌的正常物质。
第一颗小行星完成变形后,工厂就着手转化下一个。这颗小行星是由一艘导引探测飞船花了几个月时间推过来的。这一进程多次重复,终于有了八颗致密小行星环绕中子星旋转:两颗较大,另外六颗较小。它们一面绕中子星旋转,一面又绕着彼此缓缓起舞。专门有数艘探测飞船负责让八颗小行星保持稳定的排列。这种探测飞船的前端里储存着许多磁单极子,借由磁单极子产生的磁场,探测飞船就能从远处或推或拉,控制这一团团带磁性的炽热超致密物质。
探测飞船一面驱赶自己的创造物前进,一面耐心等候圣乔治号。人类离中子星越来越近,导引探测飞船也活跃起来。它们对两颗较大的小行星又推又拉又拽,让二者彼此靠近。两颗小行星的超强重力场开始发生相互作用。它们以令人目眩的速度围绕彼此旋转,然后又画出大椭圆形轨道朝相反方向远离。再过许多个月,它们会在非常接近中子星的位置重逢。
 
在本书写作的时间,苏联是与美国势均力敌的超级大国之一。​
本书写作时期,计算机大都以纸带为存储介质。​
原文为俄语。后文不再一一注明。​
two-sigma。​
在本书写作的时代,模拟信号是主流,数字化虽然高端,但需要消耗资源进行模-数转化。在作者的设定中,直接以数字化形式工作是相当不容易的,所以有“高数字化率”的说法,指信号处理的数字化程度较高。​
本书特有的表示方位的名词,详见后文。​
读者只需知道这是一种密度极高的物质就行了,如白矮星、中子星、黑洞等都是简并物质。​

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