昏黄的光圈拢着林翰留下的那份数学模型草稿。纸上是密密麻麻的符号和推导,林翰的字迹像印刷体一样工整。
王涵盯着其中一个描述“星炎”引擎在长期加速过程中,等离子体流与时空度规微扰耦合效应的方程组,眉头越皱越紧。
林翰的推导在数学上无懈可击,但他引入的某个边界条件假设……王涵总觉得有点太“理想”了,像把一朵狂暴的雷云关进了一个绝对光滑的玻璃球里。
现实中的聚变等离子体,在持续数年的百分之五光速加速下,真的会那么听话吗?任何微小的湍流、杂质积累或者磁场畸变,都可能被指数级放大,最终导致引擎失稳甚至灾难性解体。
他抓起内部通讯器,直接拨了林翰的号码。几乎秒接。
“林翰,你模型第47页,对‘流-时空耦合稳定性因子Σ’的边界设定,用了渐进平滑假设。”
王涵没废话,开门见山,“依据是什么?长期运行下,工质杂质沉积和磁场线圈的微观形变,必然导致局部场畸变,你这个假设把这种不可控因素直接平滑掉了,得出的稳定性裕度可能虚高。”
电话那头沉默了两三秒,只有轻微的电流声,然后林翰的声音传来:“依据是现有‘涅盘-1号’运行七千小时的数据外推,以及郭逸提供的第三代‘星炎’引擎原型材料在极限中子辐照下的形变预测模型。
平滑假设是在当前计算资源下,对极高维非线性问题的必要降维处理。如果不做此假设,方程组不可解,需要至少提升两个数量级的算力进行全尺度粒子模拟,而那是‘星槎’工期无法等待的。”
“但误差呢?”王涵追问,“这个平滑假设带来的系统性乐观偏差,你估算过没有?在百分之一光速下可能不明显,但到百分之五,甚至我们讨论过的百分之十目标速度时,这点偏差可能让整个稳定性判据失效。”
“估算过。”林翰回答很快,“乐观偏差上限约为正百分之十五。我已将安全系数相应提升了百分之二十作为补偿。
但王涵,这是工程,不是纯数学。我们必须在一定的不确定性下前进。你要绝对保险的模型,那‘星槎’永远只存在于纸上。”
王涵靠进椅背,揉了揉眉心。林翰说得对,但他心里那点属于物理学家的直觉还在报警。
“把你的原始数据和假设偏差范围发给我,我再想想。另外,我们之前讨论的作战距离……你建议以比邻星(4.22光年)为标准?”
“是的。”林翰的语气似乎稍微快了一点,提到具体参数时他总是更“兴奋”些,“4.22光年。基于几个考量:第一,这是最近的目标,具有现实可达性。
第二,以‘星炎’引擎理论最大比冲和‘星槎’最小功能质量计算,若加速段能达到百分之五光速,巡航段保持,那么单程航行时间可压缩至85年左右。
若能达到百分之十光速,则可缩短至42年左右。这是目前理论框架下,搭载非冬眠状态小型生态循环系统所能支撑的极限时间窗口。”
“85年……甚至42年。”王涵低声重复。对于星际航行来说,这已经是奇迹般的速度。
但船上的人呢?如果是数百甚至上千人的乘员组,在完全封闭、与世隔绝、且随时面临未知风险的环境里生活几十年?
心理压力、社会结构僵化、生态循环系统可能出现的不可逆崩溃、后代教育问题……每一个都是比物理公式更复杂的噩梦。
“生态循环系统,”王涵换了话题,“沈永青和林珊那边最新的封闭模拟舱数据你看过没有?‘腐荧’耦合水循环系统的长期稳定性报告。”
“看过。”林翰说,“小型舱(模拟50人规模)稳定运行记录为3年7个月,在第43个月出现一次真菌种群失衡,导致氮循环局部中断,虽经调整恢复,但表明系统存在脆弱性。
放大到千人或数千人规模,复杂度和风险非线性增加。我的模型里,生态崩溃概率随航行时间指数上升,在85年航程末段,即使系统最优,崩溃概率也超过百分之三十七。”
超过三分之一的可能性,船还没到目的地,人可能就先被自己制造的“生态系统”憋死或毒死。这概率让人脊背发凉。
“所以……”王涵手指无意识地点着桌面,“也许我们得重新认真考虑‘冷冻人体’技术路线了。”
电话那头,林翰罕见地沉默了片刻,似乎在进行复杂的计算和权衡,然后才说:“冷冻技术。优点明显:极大降低航行期间生命维持系统的复杂度、能耗和风险,回避长期封闭社会的管理难题和心理问题,船员生理年龄几乎不增长。
但缺点同样致命:第一,目前我们掌握的生物冷冻复苏技术,只在小动物短期实验上成功过,对于复杂人体器官、特别是大脑神经网络的长期超低温保存与无损复苏,没有可行方案,失败率接近百分之百。
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