他把一生都奉獻給了那些最有趣的事：用一個“球”去鎖定外星人，用核彈驅動航天器，90多歲的時候還和好友霍金啟動了人類歷史上規(guī)模最大的外星生命探索計劃……
96歲，繼霍金之后，這位重量級天才科學家——弗里曼·戴森，走了。全球的媒體已經持續(xù)報道了一周，他平生的傳奇仍沒有講完。
弗里曼·戴森 | Freeman Dyson 1923·12·15 - 2020·2·28
作為一名理論物理學家和數(shù)學家，戴森與那個時代最優(yōu)秀的人為伍：愛因斯坦、玻爾、哈代、奧本海默、泡利、費曼……《自旋波》一文更是被奉為物理學史上的重量級論文。
摯友楊振寧說他，“解決數(shù)學問題的絕妙能力在20世紀無人能及 ”，科學趣味純正得可怕。
但這些并不是戴森生命的全部，正如他的訃告中所說，“（他）曾提出過許多革命性的科學見解……在眾多領域均有貢獻”，以至于“沒有他的才華，世界將暗淡些許”。
今天，阿信不講學術，只說戴森的“副業(yè)”——他與外星文明探索的那些事兒。
在成人世界中，有個“無聊”到難上臺面的問題，但基本上每個小孩子都會好奇：真的有外星人嗎？
也許只有戴森，才會認真地用一篇頂級科技期刊論文的篇幅來回答：當然有！不過他們很厲害，我給你個法子，去找找看。
1959年，戴森在《科學》上發(fā)表了一篇題為《人工恒星紅外輻射源的搜尋》的論文，提出了著名的思維實驗——“戴森球”。
“戴森球”可能看上去就是這個樣子
戴森爺爺在論文里說，只要在宇宙中找到了一個大到能包住太陽的金屬球，那里就是外星人生活的地方。
為此，他提出了一套完整的學術解釋：
宇宙中的文明是不斷發(fā)展的，對能量的需求也必將不斷提升，對外星人來說，有朝一日肯定要采集他們所在星系恒星的所有能量才行，這時候他們會建造一個用“太陽能板”拼接起來的大球，把恒星裝進去，以便于把能量一絲不剩地全給吸走。
“戴森球”就是這樣把太陽包起來的
所以理論上，這個“戴森球”吸收恒星能量后會產生大量紅外輻射，可能在星際距離上被探測到，我們順藤摸瓜就能定位到外星文明。
其實戴森爺爺在不少訪談和著作中透露，他從小就是個科幻迷。
8歲左右時，戴森讀到儒勒·凡爾納的著作《赫克托·塞瓦達克》，內容是關于一個星球的探險，這個故事給他留下深刻印象。
而戴森球的這個“神來之筆”其實來自奧拉夫·斯塔普爾頓1937年的科幻小說《造星主》。
《造星主》的作者是英國哲學家威廉·奧拉夫·斯塔普爾頓，講述了靈魂在宇宙中各個星球上進行自由探險的奇幻故事。
“戴森球”這個概念一被拋出，它天然的科幻氣質就被許多科幻作品吸納，比如，科幻系列電影《星際迷航》，以及拉里·尼文的“已知空間”系列《環(huán)形世界》《環(huán)形世界工程師》等作品。
電影《星際迷航》中出現(xiàn)的“戴森球”。
讓人沒想到的是，這個瘋狂得不著邊際的想法在提出60多年以后，還真就出圈了。
2015年9月的一項研究將一顆神秘恒星推向風口浪尖。這顆恒星編號KIC 8462852，俗稱塔比星，距離地球約1480光年，光變曲線極其異常——在2011年3月5日至2013年4月17日期間，亮度出現(xiàn)多次無規(guī)律下降，其中包括兩次15%和22%的驟降。
塔比星的異常令人費解，遠不是凌日現(xiàn)象所能解釋的。美國賓夕法尼亞大學的天文學家杰森·萊特根據戴森老爺子挖出的腦洞，認為：它該不是被“戴森球”包起來了吧？
在之后的跟進觀測中，塔比星的光變曲線繼續(xù)出現(xiàn)不明不白的異常。天文學家對此提出多種自然解釋。比如，行星碰撞產生大量殘骸、彗星群解體、恒星因吞噬行星而變得不穩(wěn)定......
然而，沒有一種能夠與所有觀測數(shù)據完美相符。
這也為戴森球的可能性保留了余地。不過，天文學家沒能在塔比星周圍偵測到戴森爺爺說的那種紅外輻射異常。
Anyway，這最起碼說明，天文學家開始采納了戴森的思路，利用紅外衛(wèi)星對宇宙中的恒星展開光譜觀測，試圖搜尋外星文明的跡象。
不成想，戴森一生中最大膽的設想，還真的從科幻童話一步步走進了現(xiàn)實。
20世紀50年代，和很多科學家一樣，戴森被原子彈“引誘”進了物理學的職業(yè)生涯。
1958年，戴森開始計劃建造一支由核彈驅動的宇宙飛船艦隊，環(huán)繞太陽系航行，它被稱為“獵戶座計劃”。
為“獵戶座計劃”設計系列火箭
計劃的框架很簡單：制造迷你型原子彈，然后從飛船的尾端逐個引爆。每次迷你型核彈爆炸，都會產生一股能力沖擊波，推動星際飛船前進。
原則上，如果連續(xù)釋放一系列迷你型核彈，火箭可能被加速到接近光速。
為了實現(xiàn)這個想法，戴森還拉了一位核物理學家泰德·泰勒入伙。這一任務主要的挑戰(zhàn)是如何精準控制一系列小爆炸，使星際飛船能安全地駕馭核爆炸的沖擊波而不在這個過程中被摧毀。
他們設計出了這種航天器的初步模型：最大的模型直徑為1/4英里，重達800噸，由1080枚炸彈推動。理論上，它可以達到光速的10%，并在40年內到達半人馬座阿爾法星。
盡管這艘飛船體型巨大，但計算表明它應該是可行的。
然而，由于建造獵戶座號太空艙的推動器必然要產生出一種新型便攜的核彈，在當時美蘇爭霸愈演愈烈的環(huán)境下，泰勒和戴森敢想但是不敢干，出于和平的考慮，最終放棄了這個計劃。
美國物理學家加來道雄介紹“獵戶座計劃”。加來道雄后來采訪泰勒為何放棄“獵戶座計劃”，泰勒回答說，不想研究成果被恐怖分子利用。
1963年，隨著《部分禁止核試驗條約》生效，小型原子彈的實驗變得更加困難，獵戶座號太空艙也迎來了它的最終命運：被作為一種好奇心收錄進了科學書籍。
航天飛船雖然沒建成，但戴森稱這段時期是“科學生涯中最令人興奮，也是在很多意義上最快樂”的日子?？傻搅?969年，隨著阿波羅飛船成功登月，這種快樂也隨之消散。
1969年，阿波羅11號飛船將人類首次送上了月球，在戴森看來獵戶座核動力火箭才是火箭中的“蘭博基尼”，搭載阿波羅11號的土星5號火箭由化學燃料驅動，效率很低，是火箭中的“自行車”。
戴森的朋友回憶道：“在弗里曼·戴森的眼里，這些都令人失望。”
為什么他會對阿波羅飛船感到失望？
因為戴森想用核燃料推動火箭，它比阿波羅號飛船使用的化學燃料高效很多，通俗來說，就是家里有蘭博基尼你不開，非要騎一輛小破自行車。
因為核戰(zhàn)爭的陰云，人類放棄核動力火箭，盡管戴森有點失望，但即使到了90多歲，戴森依然沒有放棄探尋外星文明的夢想。
2016年，斯蒂芬·霍金和弗里曼·戴森通過支持一個名為“突破攝星”的項目震驚了世界。
2016年，戴森和霍金曾為“突破攝星”計劃站臺。
該項目堪稱人類歷史上規(guī)模最大的外星智慧生命的搜索行動。
霍金、戴森等在發(fā)布會上講解“突破攝星”
而且這個項目比“獵戶座項目”更加環(huán)保，不用核能驅動，直接用“光”，而且是人類研發(fā)出的已知最強光——“激光束LFEX”。
它的峰值功率可達2千萬億瓦，功率相當于全中國接收到的陽光功率總和，但這些能量被集中在了頭發(fā)絲粗細的空間中。
光束照射在4米乘4米的極薄光帆上，能為質量僅幾克的航天器施加數(shù)萬倍重力加速度，在這段距離內加速到光速的20%，所需時間僅1分多鐘。整個過程消耗的能量，與發(fā)射一艘航天飛機所消耗的能量相當。
為飛船提供動力的激光從地球上發(fā)出，由飛船的光帆接收。
“突破攝星計劃”的構想是開發(fā)納米飛船，將復雜的芯片放置在這樣的光帆上，人類要做的，僅僅是在地球發(fā)出這些激光束就能讓它們飛向太空。這些芯片不過拇指大小，重量不到1盎司，卻能包含數(shù)十億個晶體管。
這項探索最有吸引力的是，可以利用現(xiàn)有技術來實現(xiàn)這一目標，而不必等上一兩百年。
現(xiàn)實地說，人類的第一艘星際飛船可能不是載人飛船，而且一艘不比一枚郵票大多少的納米飛船。
納米飛船不用背負沉重的燃料，動力由地球上的激光發(fā)射站直接發(fā)出。
霍金說，可以在一代人的時間內用100億美元開發(fā)納米飛船。用1000億瓦的激光能量作為驅動，它以1/5的光速在20年內到達距離我們最近的恒星系統(tǒng)——半人馬座。
相比之下，航天飛機運行在近地軌道上，每次發(fā)射任務都要花費近10億美元不說，根據人類現(xiàn)有的化學燃料火箭技術推算，要達臨近的半人馬座星系大約要7萬年。
現(xiàn)今的計算機技術已經發(fā)展到可以把整個科學實驗室裝進芯片的階段。由于計算機芯片的成本已經大幅下降，我們能將成千上萬的芯片送往太空，寄希望于其中的一些能夠在危險的旅途中幸存下來。
根據“突破攝星”開發(fā)出的芯片只有創(chuàng)可貼大小
納米飛船可以快速地對行星進行成像分析，以確定它們的表面特征、溫度以及大氣組成，特別是尋找水或氧氣的存在。它還會在恒星系統(tǒng)中尋找射電輻射信號，因為這可能表明存在智能外星人。
“突破攝星”計劃在基本科學原理方面表現(xiàn)得非常完美、可行性非常高，以至于臉書CEO扎克伯格也加入了項目董事會。
如果這一計劃能夠按照預期進度實現(xiàn)，那么人類將用20年的時間完善所有技術并發(fā)射成功，用20年時間等待它們完成前往半人馬座的漫漫長途，再用4年時間等待它們將數(shù)據發(fā)回地球。
但不少科學家表示，以當下的工程技術，幾乎很難實現(xiàn)。最悲傷的是，到現(xiàn)在，項目的主要發(fā)起科學家：霍金和戴森都已經離我們而去了。
1899年，一個17歲的少年剛剛讀了赫伯特·喬治·威爾斯的《世界大戰(zhàn)》，然后靈光一現(xiàn)，以實現(xiàn)書中的載人火箭為畢生的事業(yè)。
他的理想卻成為了《紐約時報》嘲笑的對象，說這個構想荒唐而沒有科學依據。
這個少年叫羅伯特·戈達德。
1945年戈達德去世，1969年“阿波羅號”登月，用的正是他構建起的所有化學火箭的基本構架，隨后《紐約時報》出了一篇道歉聲明：“現(xiàn)在清楚確定了火箭在真空中也可以像在大氣層中一樣工作。我們對自己的錯誤感到懊悔?！?/p>
“火箭之父”羅伯特·戈達德
戴森和戈達德一樣，一生都在追求年少時代的夢想：探尋外星文明，但很遺憾，他們都沒能親眼見證夢想實現(xiàn)的那一刻。
很多時候，人類的進步，都是經由這種永不磨滅的少年般的好奇心實現(xiàn)的。戴森曾說：
“有些數(shù)學家是鳥，其他的則是青蛙。鳥翱翔在高高的天空，俯瞰延伸至遙遠地平線廣袤的數(shù)學遠景…… ”
也許在數(shù)學領域，正如他自己評價，他是一只青蛙，但在人類探索茫茫星空的航路上，戴森或許是一只鳥。
霍金說：
“什么是讓人類獨一無二的品質？在我看來，超越極限是我們獨有的品質。今天，我們邁出了駛向宇宙的又一大步，因為我們是人類，我們的本質就是飛翔?！?/p>
人類探索太空的過去和未來，全都在這里了：
20世紀的物理學之神愛因斯坦關于世界、關于物理的權威讀本：
有趣的外星生命探索指南，專業(yè)人士對天文學前沿研究的幽默總結：
