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　　电梯连接地球宇宙
　　
　　如果建造一座太空梯，将地球表面和相对于地球静止运动的卫星连接起来，那么，不用火箭我们也能造访卫星，而且修理人造卫星或进行太空旅游也将十分方便。20世纪50年代，苏联工程师尤里·阿尔图塔诺夫率先提出了太空梯设想，这一创意在后来的科幻小说中经常出现。

　　从理论上讲，太空梯并不神奇：只要在地球赤道附近的海面上建造一座平台，将长达10万千米的缆绳从距离赤道上空约36000千米的一颗人造地球同步卫星上降下，并锚定在平台上；由于地球自转，所产生的离心力恰好抵消地球的引力，这条缆绳便得到一个向外的张力并竖立起来，就像你在头顶上甩动一根在一头拴着小球的绳子一样；然后，让一个由激光或磁场提供能量的升降器沿缆绳上下移动，运送乘客或货物——这就是太空梯的构想蓝图。

　　将太空梯的另一头选择在卫星上，目的是保持与地球自转同步。但严格地讲，地球不是标准的球体，而是南半球稍为鼓起的洋梨形。因此，即使卫星的运动与地球的自转同步，从地球上看，卫星也不是静止的。事实上，如果从赤道横切开地球，可以看到这个截面并非标准的圆形，所以地球表面及上空各处的重力大小有差异。几乎稳定的重力点，仅在莫尔吉布群岛和加拉帕戈斯群岛上空。在这两点之外，卫星若要保持静止的位置，就必须经常喷射气体使其复位。所以，太空梯只能以这两点上空的静止卫星为起点，除此之外别无选择。

　　为了保持重力平衡，太空梯应由两部分组成：自重心起往上、下两个方向各自伸展出的几万米长的索道或者管道，它们分别被形象地称为“吊天梯”和“甩天梯”。类似地铁列车的车辆沿这两个天梯行驶。因为是垂直行驶，所以车与轨道之间应该有某种固定装置。一种比较简单的设想是，在管道四周设置类似于超导磁悬浮列车的悬浮体。至于列车上下行进的动力，可由类似电梯的吊挂牵引装置提供，或者直接利用磁场变化产生的电磁力。

　　与地球上的公共交通工具一样，太空梯的列车也将被设置成双向对开，并在适当的高度安装“站台”，以便乘客和货物上下。这些站台实际上是固定在太空梯上的空间站。考虑到它们本身的重量及列车的载重等因素，站台的位置必须适当，因为这关系到太空梯的平衡。如果失去平衡，巨大的拉扯力是很难靠太空梯本身的强度来抵消的。事实上，即使处于完全平衡状态，按照计算，眼下也没有哪怕一种能满足太空梯抗拉强度的材料，这也是太空梯构想面临的一大技术难题。从理论上讲，在现有材料中，抗拉强度能满足太空梯需要的材料唯有20世纪末发明的纳米碳管，它的材质比钢铁坚硬许多倍。

　　只在莫尔吉布群岛或加拉帕戈斯群岛上空这两点建太空梯，显然具有很大的地域局限性。为此，前苏联的G·伯利亚科夫又提出了“太空项圈”的构想：将这两点及之外的静止轨道上的卫星用缆绳连接起来，围成一圈，这样一来，这两点以外的太空梯就无需花大力气来进行轨道控制。这是今后建太空梯值得考虑的一个建议。

　　
　　
　　反物质送人去深空
　　
　　20世纪70年代，英国曾打算建造无人宇宙飞船，让它前往距地球约6光年的巴纳德星。当时考虑通过核聚变来为飞船提供动力，但因未能解决“核聚变的启动”以及“飞船的船体过于庞大”等问题，该计划最终流产。

　　20世纪末，美国宇航局推出了反物质发动机的初步设想。所谓反物质，是指与构成物质的质子、电子或中子等“一般”粒子相对应存在的质量相同、电荷相反的粒子。一般物质与反物质发生反应，引起“湮没”的现象，物质的质量全部转化为能量，其释放能量的效率是航天飞机所使用的氢氧燃剂的100亿倍，是核电站核裂变反应的1000倍，是核聚变反应的300倍。阿司匹林药片大小的反物质产生的能量，足以让一艘飞船巡弋至几百光年以外，100毫克反物质足以代替航天飞机上巨大的燃料箱和推进器中的燃料。所以，制造能量大、质量轻的反物质发动机是最佳选择。

　　目前采用的反物质发动机设计方案，按湮没的方式，分为固体核心、气体核心、离子浆核心和粒子束核心四种。第一种方案是在热交换装置内进行湮没反应，利用所产生的能量将氧推进剂加热并从喷口喷出。接下来的两种方案是让反物质与氧推进剂直接发生湮没反应，以磁力控制所产生的带电介子或离子浆，让其从喷口喷出。最后一种方案是直接进行一对一的湮没反应，然后以磁力控制所产生的带电介子，让其从喷口喷出。这种方式的优点是只需要反物质燃料，不需要推进剂，可以极大地减少飞船的负载。使用粒子束核心发动机的飞船，速度可达到每秒116千米，与之相比，20世纪70年代发射的“旅行者1号”飞行器简直就像一只乌龟——速度仅为每秒17.4千米。科学家预计，使用粒子束核心反物质发动机的飞船从地球到火星最少只需24小时，最多也只要14天。

　　使用粒子束核心反物质发动机，飞船只需几毫克反物质就可以在太阳系内游弋，但是，如果要去像巴纳德星那样遥远的太阳系以外的行星，则需要几千克反物质，远远超出了目前的制造能力。实际上，以目前最先进的加速器而言，一年也只能生产十亿分之一克反氢原子；如果想获得大量反氢原子，就必须投入巨额资金建造生产反氢原子必不可少的冷却环设备。看来，要想让反物质推进的飞船启航，人类还需要耐心等待，或许在下一个千年之内能够实现。

　　
　　“时间旅行”或许可行
　　
　　一些科幻作品常常提到时间机器或时间隧道之类的概念，人们只要乘坐“时空飞船”就可以回到早已逝去的古代，或者前往遥远的未来社会去旅行。例如，乘坐超光速的飞船，就可以追上正在传播途中的、从地球上看早已逝去的古代事件所发出的光线。

　　科学家认为，可能用来实现时间旅行的载体有：超光速机器（使用超光速粒子）、Tipla机器（用超高密度物质制造的圆筒形物体，以超高速绕中心轴自转）、虫洞机器（1988年由美国加州大学的吉普·索恩提出）等。

　　所谓虫洞，是因为它形似害虫在水果中打出的隧道而得名。早在爱因斯坦的广义相对论发表后不久，科学家就在理论上证明了虫洞的存在。和黑洞一样，虫洞也是通过强大的引力场构成的一种时空结构。但是，与黑洞只进不出的单行道不同，虫洞通常有两个到空间的出入口。旅行者一旦进入虫洞，只会得到一定的加速度，而不会像在黑洞中那样被撕得身首分离。

　　地球与织女星的空间距离为26光年，但这个空间是弯曲的。索恩设想，在地球与织女星附近有可能存在一条穿越超空间的捷径，这条捷径就是虫洞。一旦宇宙飞船超越虫洞，你就会发现，原来可望而不可及的遥远的织女星就在眼前。如果穿越虫洞重返地球，飞船就回到了过去的世界。

　　构筑虫洞必须撕破空间。然而，空间不是空空的吗？怎么撕破，又怎么挖孔？实难想象。从理论上说，虫洞内的空间会被扭曲得极不自然，以至无法使它保持畅通，就算能开通，也只是一瞬间。对此，索恩设想，首先用频�

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