第269章 太空望远镜（2）

而且这个遮挡天体所在的区域温度远高于地球，并不适合生命起源。

第五个主题：**哪些自然现象可以解释这一异常，以及为何多数假说并不成立**。

这个天体的体积不可能是行星，但遮挡光线并不需要极大的质量，就像窗帘不需要比保龄球更重，却能遮挡更多光线一样。

最初的两种猜想是大量彗星，或是行星碰撞产生的碎片云。彗星体积很小，但反光性强，能遮挡大量光线；行星碰撞则会向太空抛散大量碎屑。

要知道，我们只观测到了两次亮度下降，例如一颗大型彗星从深空靠近恒星，750天后又远离，就可能造成这样的现象；也可能是一系列彗星受到外太阳系某个大天体的扰动，成群结队地从恒星前方经过。

塔比星周围约800个天文单位处，有一颗红矮星伴星。作为对比，冥王星距离太阳仅约40个天文单位，比邻星距离太阳约27万多个天文单位。

因此，这颗红矮星完全可能引发大规模的彗星扰动，形成持续数年、相对集中的碎片群。

第一次亮度下降遮挡了15%的星光，第二次遮挡了22%，不断扩散的碎片云完全可以造成这种效果。

行星碰撞事件虽然极其罕见，能观测到纯属巧合，但我们并不清楚这类事件的实际发生概率。粗略估计，这类事件每10亿年左右发生一次，碎片云会存在数十年。

我们观测了15万颗恒星，发现一例这样的现象，虽然概率不高，但远不及中彩票那么极端。

当然，科学家也寻找了相关证据，我们直到2017年5月才再次观测到凌日现象，但任何大型碎片云都会散射光线，且散射、反射的光线与吸收的光线总量，应该等于遮挡的光线总量。

即便是反光性很强的彗星，也会吸收大量光线。我们多次讨论过戴森球和行星级城市的相关概念，天体吸收的光线会转化为热量，以红外辐射的形式释放，峰值波长约10微米，对应地球表面的温度范围。

照射到太空天体上的光线，未被反射的部分会使天体升温，直到辐射的热量与吸收的热量达到平衡，这个平衡温度对应特定的辐射峰值波长和光谱分布，我们可以据此进行观测。

我们对液态水存在的温度区间对应的辐射波段格外关注，因为这是可能存在生命的关键条件。

我们预期这些碎片云会释放出明显的红外辐射，行星碰撞产生的碎片云温度会更高，因为碰撞过程会释放巨大的能量，类似月球形成时的那次撞击。

此外，年老的恒星系统中，大型碰撞事件本就会越来越少，天体要么稳定运行，要么坠入恒星，要么被抛出系统。

有人质疑彗星群假说，认为需要数量极其庞大的彗星才能造成如此大的光变，但我并不完全认同。虽然所需彗星数量确实惊人，但我们并不清楚太阳系远端的奥尔特云中存在多少冰质天体，其总质量可能远超地球，且绝大部分是冰。

因此，这颗更大的恒星周围可能存在更多冰质天体，而800个天文单位外的红矮星完全可能引发大规模的彗星扰动。

甚至可能是一颗小型行星在解体过程中，拖拽着大量物质经过。冥王星和多数冰质矮行星本质上就是超大彗星。

但这一假说依然缺乏足够的说服力。

另一种可能是巨型小行星带，小行星单位质量遮挡的光线比行星更多，质量与地球相当的小行星群，遮挡的光线会远超地球。

但这类结构通常是对称的环状，而非不规则的团状，而且环状结构会持续遮挡光线，不会出现周期性的、持续数天的光变。

不过，也可能存在极轴方向的环状结构，或是成群运动的小行星群，类似特洛伊小行星群；也可能像木星那样拥有庞大的卫星碎片环，或是像天王星一样，环系统与黄道面垂直，从而遮挡大量光线。

还有一种可能是正在形成的原行星，但这一假说也并不理想，因为这需要恒星的年龄远小于我们最初的判断，而恒星年龄的测定本身就存在难度。

我们通常通过与恒星一同运动的邻近恒星来判断其年龄，但恒星并非始终保持原有的星团结构，很多恒星会脱离原星团，在银河系中独立运动，有些恒星从太阳诞生时就与太阳为伴，有些则只是短暂路过。

观测到一群运动轨迹相近的恒星，能大幅提高年龄测定的准确度，但这一方法并非绝对可靠。

接下来是第六个主题：**最新研究进展**。

我们目前无法确定塔比星的准确年龄，如果它比我们认为的更年轻，那么原行星假说就有一定的可能性。

当然，即便在年老的恒星系统中，也可能发生天体碰撞后重新吸积形成新行星的情况，因此也可能存在冷却后的碎片云，但这两种假说的可信度都不高。

科学家还查阅了这颗恒星的历史照相底片，塔比星、WTF星这些名称都是近年才出现的，这颗恒星早在一个多世纪前就被发现，并在开普勒望远镜发射前就被多个星表收录。

研究人员调取了超过1000张这片天区的历史照片，对比塔比星与邻近恒星的亮度变化，结果显示，自1890年以来，这颗恒星的亮度下降了约20%，不过这一数据存在较大误差。

另一项进展是，搜寻地外文明计划（SETI）对这颗恒星进行了观测，没有发现任何人工信号。虽然科学家原本就对此不抱期望，但这一观测依然是必要的。没有检测到信号，这一阴性结果同样具有科学价值。

人们常说，外星文明可能使用加密信号、不用无线电，或是用激光代替全向广播，我们在费米悖论中讨论过这些观点。

但加密假说并不成立，原因很简单：我们不需要破解加密代码，就能判断是否存在人为信号。更何况，如果这是人造结构，其存在本身就极其显眼，毫无隐蔽性可言。

加密本身需要消耗资源，没有特殊理由，不会对所有信号进行加密。如果目的是隐藏自身文明，却建造一个能明显遮挡恒星光线的巨型结构，无疑是自相矛盾的，就像狙击手穿着迷彩服潜伏，却每隔几分钟发射信号弹、用扩音器播放国歌一样。

第七个主题：**如果这是巨型结构，可能是什么类型**。

首先，它不可能是戴森球。

戴森球并非一个包裹恒星的刚性外壳，事实上，刚性外壳的结构并不合理，这也并非弗里曼·戴森最初提出的概念。

它可能是一个建造进度约1%的早期戴森群，但这类结构应该是对称的。建造戴森群通常会先建造环形轨道群，逐步扩建，再增加新的轨道环，这种方式更易实现，因为轨道上的物体逃逸速度极低，移动几乎不需要推力。

在戴森群的同一轨道环上移动，甚至只需要一套宇航服和一个灭火器就能实现。

话虽如此，任何戴森群都有建造起点，如果我们在太阳系中建造戴森群，可能会先从所谓的“行星云”开始。

在这种情况下，母星周围会先形成一个由轨道栖息地和太阳能收集器组成的集群，类似微型戴森群，呈现出团状结构，这与塔比星的光变特征较为吻合。

我个人并不认为塔比星的异常是巨型结构导致，但如果真是如此，我更倾向于这种早期戴森群的假说。

同理，如果是对行星进行大规模开采，也会在行星周围形成庞大的轨道建筑群和碎片云。在太空采矿成本极低的情况下，微型陨石的威胁并不大，因为可以用冰和岩石为空间站加装厚重的装甲，我们在旋转栖息地中讨论过这一点。

此外，历史观测数据显示，这颗恒星在过去一个世纪中持续变暗，也可能是整体分布相对对称的结构，在开采某颗行星时形成了局部的遮挡。

但这里存在一个核心问题：没有理由在这颗恒星周围建造巨型结构。我们没有在这片区域发现任何大规模星际文明的迹象，开普勒望远镜长期观测这片天区，大量邻近恒星都在观测样本中，没有任何一颗恒星出现类似的异常。

在一颗寿命仅约30亿年的恒星周围演化出智慧生命，可能性微乎其微。即便这颗恒星比我们认为的更年轻，这种可能性也只会更低。

也就是说，这不可能是某个文明的母恒星系统，也没有在这片区域发现存在星际帝国的证据，其他恒星都没有出现相同的光变现象。

这就涉及到动机问题：为什么会选择一颗寿命短暂、已步入晚年的恒星，作为建造巨型结构的首选目标？即便是资源开采，也会优先选择条件更优的恒星，而这片区域存在大量更合适的恒星。

或许这个文明只是在近百年内才抵达这里，塔比星距离地球约1500光年，我们观测到的过去一个世纪的亮度变化，对应的是罗马帝国衰落时期的景象。

或许它们的母恒星系统就在附近，只是公转平面没有朝向地球，尚未形成完整的戴森群；或许它们刚刚开始开发周边的恒星系统，塔比星是最早开发、且公转平面恰好朝向地球的目标之一。

但这一猜想依然过于牵强：要么是这个文明在极短时间内快速演化，要么是只选择了这一颗恒星进行开发，要么是这是它们最早开发、且唯一被我们观测到的目标。

即便第三种情况成立，一个能建造星际帝国、达到卡尔达肖夫Ⅱ型文明水平的智慧文明，距离地球如此之近，且恰好与人类文明在时间上同步开始扩张，而其他更古老的文明却没有任何迹象，这在概率上几乎不可能。

如果1500光年外存在一个智慧文明，那么以3000光年为半径画一个球体，体积是前者的8倍，恒星数量也多8倍，按概率计算，应该存在8个以上拥有科技文明的行星。

1500年在银河尺度上只是一瞬间，这些文明中理应存在比它们更古老、发展更成熟的文明，这就变得极其不合理。

如果这不是母恒星系统，那么这种巧合的概率，就相当于同一天被闪电击中又中了彩票头奖。

总而言之，我认为这是巨型结构的可能性极低，不仅因为它更可能是自然现象，更因为它完全不符合巨型结构的合理特征。

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今天我们的重点是**快子**——一种假想的超光速粒子，拥有**虚质量**；我们还会深入探讨**时间旅行**，在进入虫洞等其他主题之前，我们需要先把时间旅行讲清楚。

我们聊了狭义相对论的基础，探讨了如何让时间变慢，也澄清了人们在这个问题上常有的一些困惑。我们当时还谈到了量子纠缠。今天我们会在这些概念的基础上稍作拓展。

我们要来看三个新的简易概念：**静质量**、**洛伦兹因子**（用小写希腊字母γ表示），以及大写希腊字母β。

最后这个最简单。当我们处理真正的相对论性速度时，我们总是以光速为参照——某个物体的速度是0.9倍光速，或是0.5倍光速，我们直接用β表示。

如果β=0.5，就意味着你在以光速的一半运动。这样写更省事，公式也更简洁。

洛伦兹因子（即γ）也是同理。算出任意速度对应的γ值，你只需用它乘以或除以固有长度或固有时间，就能算出时间膨胀了多少、长度收缩了多少。

你也可以用它乘以静质量，算出相对论性质量是多少。

静质量是个简单的概念，但有一些微妙之处。它字面意思就是物体静止、没有运动时测得的质量。

不过我们现在通常不用非静质量、相对论性质量，而是保持静质量不变，用物体的总能量来思考。

所以我们经常把能量、动量和静质能结合起来使用。这让γ变得方便得多，也意味着我们更习惯用γ和β来表述，因为它们的效应更直观。

一休悦读（原：阅读宝）偷接口死m


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