◎ 【科幻书记】 SFAZ(6) 「宇宙的过河 ◎

发信人: byu.bbs@bbs.ee.ntu.edu.tw (ＢＹＵ　ㄅㄧㄩ□), 信区: Book
标  题: [转贴] 【科幻书记】 SFAZ(6) 「宇宙的过河卒子—— T
发信站: 台大电机 Maxwell 站 (Tue Sep 17 18:05:27 1996)
转信站: Lion!netnews.ntu!Maxwell


发信人: Mahasamatman@Maxwell (Star Dreamer), 信区: ScienceFiction
标  题: 【科幻书记】 SFAZ(6) 「宇宙的过河卒子—— Tau Zero 评介」
发信站: 台大电机 Maxwell 站 (Mon Jul 29 18:08:26 1996)
转信站: Maxwell (local)

【前言】

最近在网路上看了一些科幻创作，总觉得它们幻想有馀，科学不足；而更
重要的是，它们之中的「科学」成分，不论在基础上，或是推理上，往往
漏洞百出，无法自圆其说。其实，科幻作品在许多时候就像是逻辑学上的
「套套逻辑」（ tautology ），将始初的假设重复又重复。 譬如说，假
设超空间跳跃的存在，而用之为太空旅行的基本模式，则只要作者本身不
犯下其他的谬误，违背超空间跳跃的假设，我想是没有人会追究到底超空
间跳跃的原理是什麽。在这儿，我想来介绍一个名家的作品，看他如何从
从最基本的物理学和天文学的知识和理论，发展出气势磅礴而又合乎情理
的精彩故事。

【科幻书记】 SFAZ(6) 「宇宙的过河卒子—— Tau Zero 评介」

    一艘太空船，失去了减速的能力，只能永远地加速下去，结果会是如
何呢？

    这就是保罗．安得森（  Poul Anderson ）的科幻小说 Tau Zero 的
主题，非常简单，一点也不花巧。但是在整本书的发展上，我们可以看见
安得森在科学理论上下了很大的功夫，提供了足以支持故事发展的科学背
景，让这本书成为「硬」科幻（ Hard SF ）的典型代表作之一。

    故事的一开头很平常，人类向外星系殖民的先驱准备出发：五十名男
女搭乘一艘太空船，向一个位於三十二光年外，已经无人探测船报告适合
人类殖民的星系航去。这是爱因斯坦相对论所决定的宇宙：没有冷冻冬眠
，没有超光速引擎，更没有超空间跳跃。作为动力的，只是一具 Bussard
引擎，藉著太空中微量而无处不在的氢原子，持续地加速航行。

    Bussard 引擎或许是个新名词，其实不然，只要是读过 Larry Niven
的读者一定都知道他的 Ramscoop 引擎。它们俩都是同样的原理：用一个
延伸数百或数千公里的大磁场将太空中的微量氢原子□集起来，再馈入反
应模组中作为动力的能源。只要输出的能量大於消耗在产生磁场的能量，
太空船就可以一直加速航行。而速度越快，则□集到的氢原子数量也就跟
著增加，就这样地循环下去，可以加速不停。当然了，就相对论来说，这
样是无法超越光速的，但却是一个非常经济的推进方式。因此许多科幻作
家都把这类引擎做为次光速引擎的标准。

    这艘太空船当然要非常大，因为其本身就是一个密闭的生态系统，必
须能够维持船上五十个人的生存近三十年之久。等等，你或许会问，三十
年？距离不是至少三十二光年吗？这船不是无法超越光速吗？没错，但是
别忘了相对论的另一点：任何运动的物体的主观时间会随速度的增加而减
缓。所以，由於不停加速的结果，船速可以趋近於光速，而时间减缓的效
应就变得很大：三十二光年的航行距离在主观时间上不会这麽长，而三十
年其实是最保守的估计了，它包括了在目的地建立殖民地前暂居的时间，
以及万一殖民失败返回地球所需的时间。 本书书名的 Tau （τ）就是时
间减缓效应的比例。相对论告诉我们，越趋近於光速，就越难加速，而时
间减缓的程度就越大。公式是：

    τ＝ √（1 － （v/c）^ 2

    我们从公式中知道，如果船速达到光速的百分之九十九点九，主观时
间会是地球时间的 0.0447 倍。船速能够再加快的话，时间减缓的效应要
更大。

    无论如何，即使有时间减缓的效应，这仍然是个漫长的旅程——尤其
是处在一个密闭的环境中。对封闭环境的抗拒，对未来潜藏的危险的焦虑
，以及对与人类文化割离的异化感，都是这些殖民者在心理上所要面对的
问题——尤其是最後一项。如果他们成功地到达目的地，并且发现新行星
的确适合殖民，那麽他们就将成为殖民的第一代，面对著开发整个行星的
艰钜使命，而不再有回到地球的可能性；在这个情形下，他们仅能依靠无
线电或另一艘船的到来和地球保持文化上的联系——会是一个迟了三十二
年以上的联系。另一方面，如果他们不能成功地殖民而必须返回地球，他
们等於是和地球隔离了两个世代之久；文化、习惯会不同，他们的亲朋好
友大概都去世，他们熟悉的社会将会是个陌生的环境，他们的专业知识会
早已落伍；他们就像是初生的婴儿，必须从头来过，只是这一次，没有家
庭、没有父母了。安得森在这里很精确地描述了这些和地球切断了脐带的
先驱殖民者的失落感。

    书到这里，一切都很平常：以次光速旅行的星际殖民任务，紧绷而沮
丧的心理状态，似乎不过是另一个写烂了的题材。安得森当然没有这麽简
单，他在此时创造了一个危机，轻而易举地将故事主线导向一个非比寻常
的方向：太空船以近乎光速的速度，撞上了一堆事先未查知的浓密尘云气
体。 还好的是，大部份的粒子都被 Bussard 引擎挡开了，船体并没有严
重损害；只是减速机制失灵了，即使他们到达目的地，还是没有办法停下
来。

    在这儿，安得森给了读者一个两难的技术问题：唯一能够修理减速机
制的方法是派人到船外去， 但是 Bussard 引擎的磁场和其中流过的粒子
的作用在船外产生很强的放射线，任何人一出去就会马上死亡，根本不可
能进行修护工作； 把  Bussard  引擎关掉呢？ 也不行， 因为如果没有
Bussard 引擎的导流作用把氢原子引开，而让船体以近光速和氢原子撞击
，所产生的辐射线会马上杀死全船的人。在一切无望的情形下，有人提出
了一个非常极端的建议：既然在银河系中星际间的氢原子密度太高，不能
安全地关掉引擎，那麽在银河系外、与其他银河之间的空间，密度应该比
较低吧？何不乾脆就航向那儿，修好引擎，再另觅新天地？在这个情形下
，只能加速不是问题；相反的，他们需要加速得更快，来降低τ的值，以
便在最短的主观时间内，航过这数百万、或数千万光年的距离。在没有其
他的选择下，他们都同意了这个计画。当然，这是条不归路；甚至在两年
後，当他们永远地脱离银河系，迈向更遥远的太空深处时，地球上恐怕都
已经过了数十万年了。

    他们像个过河卒子般地迈上征途。在银河系所属的地区集团（ Local
Group) 中，氢原子的密度仍然太高，只好转向四千万光年外的 Virgo 银
河集团（ cluster ），期望著在集团间的物质密度会低一些。 但是，随
著一次次的失望，他们越行越快，越行越远。最後，来到大约是三亿光年
外，超级银河族群（ super family ）之间，终於修好了引擎。三亿光年
只是估计，外在的宇宙到底过了多久呢？他们早已失去了任何概念。

    总算是否极泰来了吧？别这麽乐观，安得森才不会那麽轻易地放弃折
磨我们的主角呢！加速了这麽久，τ值已经压得这麽低，低到只要数个小
时就可以穿越一个银河；在这情况下，要再减速下来可不容易，必得要能
找到一系列的银河组合刚巧能进行减速才行。他们仍然只有前行，无法回
头。随著时间的飞逝，他们发现各银河逐渐衰老，也开始收缩，意味著整
个宇宙的终结。想必已经过了数十亿、或数百亿年了吧？人类呢？恐怕人
类建立的文明早已荡然无存了。终於，他们见证了宇宙的毁灭。在目击了
另一个大爆炸（ Big Bang ）後，在急遽膨胀的新宇宙中，进入了一个和
他们的速度匹配的银河，找到了他们的新家，也为人类再创新的历史。

    安得森的作品，本来就以故事情节而非人物描绘见长，这本书也不例
外。在他的小说中，往往就著一个简单的主题，或是一个基本的科学原理
推演，作为故事发展的根据。由於他的科学背景（大学主修物理），他在
作品中运用起科学时，十分得心应手；很少会出现一般门外汉含糊笼统或
谬误丛出的现象。但也因为这个背景，他的文字也都很直接明快，比较缺
乏雕琢，人物也都比较缺乏深度。这样的情形下，写作中短篇是还不错，
如果在长篇时，挑战就很大了。

[1] Anderson, Poul, Tau  Zero, p. 208pp, Doubleday  & Co., Inc.,
    Garden  City, NY, 1970.

======= Unix refer/addbib =======

%A Poul Anderson
%T Tau Zero
%I Doubleday & Co., Inc.
%C Garden City, NY
%D 1970
%P 208pp

--
 * Origin: ● 台大电机 Maxwell 站 ● From: 192.192.94.161