聊点科学——寻找生命的痕迹（3）：在路上

上一次说到有可能有生命体的exoplanet，听到不少意见，比如对水，空气，合适的温度和气压是生命体存在的条件的质疑。好吧，先解释一下为什么会从寻找和地球类似的Planeten入手。

这是很简单的假设检验的理论。

首先，地球有生命体这件事已经证实（100%为真）。现在的工作是，找第二个Planet，上面有生命体。将这些Planeten分为两类，判断其有无生命体。

假设0（原假设），和地球类似的星球，1（备选假设），不和地球类似的星球（完全不用多解释，0-1选择）

假设检验的原理是，给出一个极小的概率空间，比如0.03（3%）。然后做实验。如果实验结果落在备选假设空间，则认为原假设不成立，即备选假设为真。否则，接受原假设。

这样下结论当然有犯错误可能，概率为3%。

这时候要用到第二个统计学上的原理（或者说结论？），极小概率事件是不会发生的，如果极小概率事件发生了，则认为原假设不成立。也就是说，你有理由相信3%概率的事件是不会发生的（97%的概率发生）。

回到地球命题。地球上有生命体的概率？100%。简单一点，则问题变成，是和地球类似的Planet有生命体的可能性更大，还是不类似的？

第三个原因，纯科研其实是非常非常烧钱的，写过Funding的都知道，那真的是“要钱”，一定要拿出比别人足够多（强）的理由才有可能说服评审人（我知道那个是怎么评的），特别象Mission Minerva这样大的项目，如果你说你想做的工作是在所有已经发现的2000多个Exoplaneten中一个一个去排除，那以我的经验，你拿不到钱的可能性是，100%。但是，如果你交的Project里写了，你成功的可能性是XX%（两位数），原因是XXXX，那才有一点点可能被接受。

对比生活常识？一样的。比如你新认识一个人，他XYZ123456，有一些你熟悉的某些特征，另一个，他!§$§"%§$%$/(&(&/，所有说的做的你都完全不熟悉不了解，再进一步跟进假设，你替公司招人，你们要会XYZ123456这些技能，你说你是选前者还是后者？

其实很多时候，人们还没有意识到就已经用到上面讨论的这些理论了，所以会（理直气壮）说是凭直觉。

有个威斯康辛的数学教授，叫JORDAN ELLENBERG的，甚至出了一本畅销哲学书，HOW NOT TO BE WRONG, THE POWER OF MATHEMATICAL THINKING。

所以这一节的主题是，在路上。那条路？通往Minerva B的那条。

在对所有已发现的Exoplaneten里，Minerva B被认为是和地球最像的，包括和它的星体，Minerva的距离适中这一点。

当然是要飞过去，用interstellar spaceship（星际飞船）。

说到船，大家都熟悉，不过这个船第一特点是，太大了。1km那么长，比现有的空间站还大。

这是人类史上到目前为止最大的project，注定要几代人的努力，很多人会终其一生，全部职业生涯都放进去，并且，至死没有机会见到自己参与的工作最后完成的样子。

这种例子？历史上当然有过。

欧洲最大的教堂，Santa Maria de la Sede，在西班牙南部的Sevilla。

比较确认的建造时间是1401-1519。当然很多次被列在各种人生必游名单手册。要我说，还有一个特点是，你什么时候去都会发现有一部分在维修。这不难理解，那样大的工程，从头到尾检修一遍，甚至还没有全部完成，都已经要开始下一次了。

Netflix上有个剧是讲这段历史，Die Kathedrale des Meeres，当然是西班牙人自己拍的，爱情片。

我评价的话，我会说西班牙人是整个欧洲人从纯生理角度看长得最好的，完全当得起剑眉星目，体健貌端几个字，而且是我们华人熟悉并喜欢的微卷黑发。

当然，就女性来看，不是特别符合现在流行的白瘦幼，（最好还要够蠢）的审美趋势。

Minerva B到地球的距离，是地球到Mars的700倍，用已经成熟的热动化学原理推进飞船的技术，需要花80年才能飞到。

同时，在这个过程中，飞船需要的燃料，需要伴随飞船以等同速度飞行，而维持这些燃料的速度，也需要燃料。简单来说，保证20吨燃料的飞行速度，需要200，000燃料才可以。

死循环。完全不现实。

新需求是推动科技进步的唯一的fuel，没有第二个。

研究人员把目光转向Plasma（等离子体）。等离子体是除了液体，气体，固体以外的物质的第四态，由离子和电子组成，对电磁场有非常强烈的反应。

当气体在超高温或者超强电磁场中，会出现从气态到等离子体的转变同时释放出强光。极光，闪电等我们常见的自然现象都是直接说明。

等离子体在超强电磁场中，可以使星际飞船需要的燃料速度加到很大（不是星际飞船本身）。最关键的一点是，燃料速度越大，需要的燃料越少。

理论上来说，由此原理制造的等离子加速器，使人类使者到达Minerva B成为可能。

不过等离子体助推器的缺点是，它能推进的支撑质量同常用的燃料比，推力太低了。

再向前走一步？如果加上核聚变？Fusion Plasma?

聚变反应堆将等离子体加热到比太阳核心高得多的温度——超过一亿摄氏度。 然后，强磁场或高功率激光将等离子体限制在可以发生聚变的小型可控区域中。因此，在生成能量的同时可以产生巨大的推力。

燃料加速问题解决。

一支单程即需要50年的星际飞船，是不可能放人上去的，必然全部AI控制，那么，期间飞船的自控，或者说，自治（Autonomie）成为另外一个重要挑战。

也就是说，它应该能够在外太空自己处理各种有可能遇到的情况，比如宇宙垃圾的撞击。整个卫星同一小片以15km/s飞行的金属片撞击而完全被毁掉的例子，不是只有一个。

研究如何避开宇宙垃圾的撞击，是需要整个一个组的。

除了避开之外，避不开的怎么办？也要一个组。最后给出的的方法，是给飞船加一个合适质量材料强度的壳。

当飞船到达Minerva B之后，会把信息（数据）通过特殊天线装置释放回地球。

需要说明的一点是，这些信号到达地球需要的时间是，4年半。