◎ 【科幻書記】 SFAZ(6) 「宇宙的過河 ◎

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標  題: 【科幻書記】 SFAZ(6) 「宇宙的過河卒子── Tau Zero 評介」
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【前言】

最近在網路上看了一些科幻創作，總覺得它們幻想有餘，科學不足；而更
重要的是，它們之中的「科學」成分，不論在基礎上，或是推理上，往往
漏洞百出，無法自圓其說。其實，科幻作品在許多時候就像是邏輯學上的
「套套邏輯」（ tautology ），將始初的假設重複又重複。 譬如說，假
設超空間跳躍的存在，而用之為太空旅行的基本模式，則只要作者本身不
犯下其他的謬誤，違背超空間跳躍的假設，我想是沒有人會追究到底超空
間跳躍的原理是什麼。在這兒，我想來介紹一個名家的作品，看他如何從
從最基本的物理學和天文學的知識和理論，發展出氣勢磅礡而又合乎情理
的精彩故事。

【科幻書記】 SFAZ(6) 「宇宙的過河卒子── Tau Zero 評介」

    一艘太空船，失去了減速的能力，只能永遠地加速下去，結果會是如
何呢？

    這就是保羅•安得森（  Poul Anderson ）的科幻小說 Tau Zero 的
主題，非常簡單，一點也不花巧。但是在整本書的發展上，我們可以看見
安得森在科學理論上下了很大的功夫，提供了足以支持故事發展的科學背
景，讓這本書成為「硬」科幻（ Hard SF ）的典型代表作之一。

    故事的一開頭很平常，人類向外星系殖民的先驅準備出發：五十名男
女搭乘一艘太空船，向一個位於三十二光年外，已經無人探測船報告適合
人類殖民的星系航去。這是愛因斯坦相對論所決定的宇宙：沒有冷凍冬眠
，沒有超光速引擎，更沒有超空間跳躍。作為動力的，只是一具 Bussard
引擎，藉著太空中微量而無處不在的氫原子，持續地加速航行。

    Bussard 引擎或許是個新名詞，其實不然，只要是讀過 Larry Niven
的讀者一定都知道他的 Ramscoop 引擎。它們倆都是同樣的原理：用一個
延伸數百或數千公里的大磁場將太空中的微量氫原子蒐集起來，再饋入反
應模組中作為動力的能源。只要輸出的能量大於消耗在產生磁場的能量，
太空船就可以一直加速航行。而速度越快，則蒐集到的氫原子數量也就跟
著增加，就這樣地循環下去，可以加速不停。當然了，就相對論來說，這
樣是無法超越光速的，但卻是一個非常經濟的推進方式。因此許多科幻作
家都把這類引擎做為次光速引擎的標準。

    這艘太空船當然要非常大，因為其本身就是一個密閉的生態系統，必
須能夠維持船上五十個人的生存近三十年之久。等等，你或許會問，三十
年？距離不是至少三十二光年嗎？這船不是無法超越光速嗎？沒錯，但是
別忘了相對論的另一點：任何運動的物體的主觀時間會隨速度的增加而減
緩。所以，由於不停加速的結果，船速可以趨近於光速，而時間減緩的效
應就變得很大：三十二光年的航行距離在主觀時間上不會這麼長，而三十
年其實是最保守的估計了，它包括了在目的地建立殖民地前暫居的時間，
以及萬一殖民失敗返回地球所需的時間。 本書書名的 Tau （τ）就是時
間減緩效應的比例。相對論告訴我們，越趨近於光速，就越難加速，而時
間減緩的程度就越大。公式是：

    τ＝ √（1 － （v/c）^ 2

    我們從公式中知道，如果船速達到光速的百分之九十九點九，主觀時
間會是地球時間的 0.0447 倍。船速能夠再加快的話，時間減緩的效應要
更大。

    無論如何，即使有時間減緩的效應，這仍然是個漫長的旅程──尤其
是處在一個密閉的環境中。對封閉環境的抗拒，對未來潛藏的危險的焦慮
，以及對與人類文化割離的異化感，都是這些殖民者在心理上所要面對的
問題──尤其是最後一項。如果他們成功地到達目的地，並且發現新行星
的確適合殖民，那麼他們就將成為殖民的第一代，面對著開發整個行星的
艱鉅使命，而不再有回到地球的可能性；在這個情形下，他們僅能依靠無
線電或另一艘船的到來和地球保持文化上的聯繫──會是一個遲了三十二
年以上的聯繫。另一方面，如果他們不能成功地殖民而必須返回地球，他
們等於是和地球隔離了兩個世代之久；文化、習慣會不同，他們的親朋好
友大概都去世，他們熟悉的社會將會是個陌生的環境，他們的專業知識會
早已落伍；他們就像是初生的嬰兒，必須從頭來過，只是這一次，沒有家
庭、沒有父母了。安得森在這裡很精確地描述了這些和地球切斷了臍帶的
先驅殖民者的失落感。

    書到這裡，一切都很平常：以次光速旅行的星際殖民任務，緊繃而沮
喪的心理狀態，似乎不過是另一個寫爛了的題材。安得森當然沒有這麼簡
單，他在此時創造了一個危機，輕而易舉地將故事主線導向一個非比尋常
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濃密塵雲氣
體。 還好的是，大部份的粒子都被 Bussard 引擎擋開了，船體並沒有嚴
重損害；只是減速機制失靈了，即使他們到達目的地，還是沒有辦法停下
來。

    在這兒，安得森給了讀者一個兩難的技術問題：唯一能夠修理減速機
制的方法是派人到船外去， 但是 Bussard 引擎的磁場和其中流過的粒子
的作用在船外產生很強的放射線，任何人一出去就會馬上死亡，根本不可
能進行修護工作； 把  Bussard  引擎關掉呢？ 也不行， 因為如果沒有
Bussard 引擎的導流作用把氫原子引開，而讓船體以近光速和氫原子撞擊
，所產生的輻射線會馬上殺死全船的人。在一切無望的情形下，有人提出
了一個非常極端的建議：既然在銀河系中星際間的氫原子密度太高，不能
安全地關掉引擎，那麼在銀河系外、與其他銀河之間的空間，密度應該比
較低吧？何不乾脆就航向那兒，修好引擎，再另覓新天地？在這個情形下
，只能加速不是問題；相反的，他們需要加速得更快，來降低τ的值，以
便在最短的主觀時間內，航過這數百萬、或數千萬光年的距離。在沒有其
他的選擇下，他們都同意了這個計畫。當然，這是條不歸路；甚至在兩年
後，當他們永遠地脫離銀河系，邁向更遙遠的太空深處時，地球上恐怕都
已經過了數十萬年了。

    他們像個過河卒子般地邁上征途。在銀河系所屬的地區集團（ Local
Group) 中，氫原子的密度仍然太高，只好轉向四千萬光年外的 Virgo 銀
河集團（ cluster ），期望著在集團間的物質密度會低一些。 但是，隨
著一次次的失望，他們越行越快，越行越遠。最後，來到大約是三億光年
外，超級銀河族群（ super family ）之間，終於修好了引擎。三億光年
只是估計，外在的宇宙到底過了多久呢？他們早已失去了任何概念。

    總算是否極泰來了吧？別這麼樂觀，安得森才不會那麼輕易地放棄折
磨我們的主角呢！加速了這麼久，τ值已經壓得這麼低，低到只要數個小
時就可以穿越一個銀河；在這情況下，要再減速下來可不容易，必得要能
找到一系列的銀河組合剛巧能進行減速才行。他們仍然只有前行，無法回
頭。隨著時間的飛逝，他們發現各銀河逐漸衰老，也開始收縮，意味著整
個宇宙的終結。想必已經過了數十億、或數百億年了吧？人類呢？恐怕人
類建立的文明早已蕩然無存了。終於，他們見證了宇宙的毀滅。在目擊了
另一個大爆炸（ Big Bang ）後，在急遽膨脹的新宇宙中，進入了一個和
他們的速度匹配的銀河，找到了他們的新家，也為人類再創新的歷史。

    安得森的作品，本來就以故事情節而非人物描繪見長，這本書也不例
外。在他的小說中，往往就著一個簡單的主題，或是一個基本的科學原理
推演，作為故事發展的根據。由於他的科學背景（大學主修物理），他在
作品中運用起科學時，十分得心應手；很少會出現一般門外漢含糊籠統或
謬誤叢出的現象。但也因為這個背景，他的文字也都很直接明快，比較缺
乏雕琢，人物也都比較缺乏深度。這樣的情形下，寫作中短篇是還不錯，
如果在長篇時，挑戰就很大了。

[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

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