空间之谜

【明慧网一九九九年十月一日】美国国家航天局的空间探测飞船迅猛的穿梭于银河系之中，然而在越过冥王星之后，她的飞行速度却出人意料的慢了下来。这一现象令科学家们茫然。

新闻周刊汤姆斯海登报导

对于约翰安德森来说，这个不可思议的事起源于二十几年之前。身为一个在加州帕萨迪那喷气推进实验室工作的国家航天局科学家，安德森当时正在密切注视着先驱者十号从太空探测器传递来的数据。先驱者十号发射于一九七二年，是用来探测木星的。此时的她已远远超越木星，正以差不多每小时二万七千英里之速度在星际间依靠惯性滑行着。安德森的期望是检验出国家航天局在外空间精确定位的能力，但是所得到的数据却不能尽其然。即使后来加进了摩擦力以及太阳和其它星球的引力-这些引力在太阳系之外已经微不足道-探测器仍旧显示出比预计的速度稍慢。影响是非常小的，只相当于地球重力的百亿分之一，安德森完全可以忽略掉这个令人不快的误差。但与之相反，他却组织了一个由天文学家及物理学家构成的攻关小组仔细检查这些不协调的数据。

这个小组研究了探测飞船设计的方方面面，却无法找到任何可以解释其减速之原因。当他们开始查看先驱者十一号时事情显得更加离奇，先驱者十一号是先驱者十号的姐妹飞船，朝着相反方向飞。目前正在尤利西斯探测飞船旁环绕着太阳飞行，她们似乎也正在经历着来自于太阳那个方向的不可名状的牵引。最终的结果是，安德森小组不得不面对一个无法澄清的可能：由于找不到其它可以解释的原因，可能的解释只能归结于我们对引力或时间的根本认识上。不可知物理对空间探索的影响给天文学家带来的困扰几乎和存在星际大盗的想法对一般人的困扰一样。"人们不愿意相信我们对物理的理解有错，因为这样以来会搞乱一切"，这是麦克尼托说的，他是一位和安德森共同参与研究的洛杉矶国家实验室的物理学家。在相信一个更加如实的答案终究会找到的同时，安德森说道："寻找了二十年之后仍然没有结果，我们感到有必要拿出来让大家讨论。"

当他们把所观察到的现象发表在物理学杂志上时，那些反应也正是他们所预期的。"当听到有关引力的理解有误时你会非常感兴趣。"在琼斯霍普金大学工作的天文学家爱德华墨菲这样说。他在近期出版的同一杂志上发表了一篇论文试图对这一现象作出解释。安德森小组注意到在接近真空而又引力极低的太空环境中，从探测器的电力系统中产生的小量热辐射有可能提供足够的推动而使她改变速度。但他们的计算表明热耗散在所有方向是均等的，最终不产生影响。墨菲曾参与过其它探测器的工作，他指出安德森小组忽略了一个设计方面的细节问题。也就是散热窗座落在背离太阳的一面，用于防止由于太阳辐射而引起温度升高。墨菲说他的计算表明散热窗发出的微小而恒定的热量可以提供"一半以致一半以上的使得探测器减速的推动力。"另一位在圣路易斯的华盛顿大学工作的天文学家乔纳森凯兹则认为他已经找到了其余的一部分推力。探测飞船仰赖于一个称作RTG的小型钚核反应堆提供电力。凯兹计算出RTG产生的剩余热量由探测器天线的后方弹出从而造成足够的向着太阳一面的推动而使探测器减速。这些都是非常有趣的想法，安德森评论道，但是"按照我们的估算这些只能产生不足五分之一的推力。"

以上分析已经在帮助工程师们完善者他们的太空飞行。但关于这一神秘现象的定论大约必须等到一个新的飞向太阳系边缘的探测器出现。下一次机会看来将会是属于冥王星-凯珀的，预计她会在2010年到达冥王星。但如果新的数据仍无法解释这一现象又该如何呢？"必须去检查理论"，尼兹谈道，二者必居其一，"或者引力不像我们想的那样，或者时间在某种程度上变了。"这些事恰恰是物理界不愿看到的。墨菲说："广义相对论在预测星体运动上一直是正确的，而我们已经观察星体几百年了。"如果理论上确有错误，"我们不应该直到现在才发现。"除非引力对大的物体如星体之类和小的物体如探测器等的作用稍有不同。但这样一来又会否定了物理学的中心准则之一的对等原理。简单的说，重力应该对所有物体的作用相同，这也是为什么卵石和圆石在真空中以同样的速度下落。"如果你要违背这样一个强有力的原理，你必须要有更加强有力的证据。"墨菲说道，这意味着牛顿暂时还用不着为他的声誉发愁。