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錢穎一對話馬斯克:2025年人類有可能登陸火星
【編者按】
美國東部時間2月6日,太空探索公司SpaceX 旗下的新型火箭,也是世界上現(xiàn)役運力最強火箭——“重型獵鷹”火箭首飛成功。獵鷹重型火箭從佛羅里達(dá)肯尼迪航天中心發(fā)射升空,隨后完成了一級火箭的分離和回收。
而早在2015年10月22日,清華經(jīng)管學(xué)院顧問委員會委員、特斯拉(Tesla)聯(lián)合創(chuàng)始人、Space X首席執(zhí)行官埃隆?馬斯克(Elon Musk)與清華大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院院長錢穎一教授在清華管理全球論壇上展開一場歷時兩小時的精彩對話,在對話中,馬斯克就提到了火箭計劃,而這一計劃當(dāng)時在很多人看來是不太可能。特別是當(dāng)錢穎一教授提問到:我知道你的追求是把人類送往火星,但夢想是在火星上建立一座城市,從物理學(xué)第一原理來看,你認(rèn)為這可能嗎?馬斯克回答說:絕對可能。
澎湃新聞(www.6773257.com)現(xiàn)刊發(fā)錢穎一教授與馬斯克的對話全文,與讀者分享馬斯克在火星上建立一座城市的夢想。
錢穎一:人們都想做有用的事情。以SpaceX(太空探索技術(shù)公司)為例,這個領(lǐng)域是我們傳統(tǒng)上認(rèn)為政府部門負(fù)責(zé)的領(lǐng)域,技術(shù)門檻高,耗資巨大,監(jiān)管復(fù)雜。我猜很多人也想進(jìn)入這個領(lǐng)域,但他們覺得不太可能。你為什么認(rèn)為你可以在2001年進(jìn)入航天這個領(lǐng)域呢?
馬斯克:是2002年。錢穎一:2002年。
馬斯克:我可以告訴你SpaceX的初衷不是為了建一個公司。2001年,我跟一個朋友聊天的時候提到為什么我們還沒有登陸火星?因為既然在1969年就登陸了月球,那現(xiàn)在也應(yīng)該快登陸火星了。
錢穎一:這是你最初的問題,為什么我們還沒有登上火星?
馬斯克:我訪問了NASA的官網(wǎng),想看看有沒有登陸火星的時間表,但什么也沒找到。后來我了解到,NASA當(dāng)時已經(jīng)放棄登陸火星了。所以我想搞一個公益性質(zhì)的項目,將一個小型溫室送上火星表面,起到一個表率作用。如果成功的話,這將是地球上的生命去過的最遠(yuǎn)的地方,也是我們認(rèn)知范圍內(nèi)生命首次出現(xiàn)在火星。所以我們就有了這個把綠色植物送上紅色火星表面的宏偉計劃,我想這應(yīng)該能激起公眾的興趣,從而促使NASA增加預(yù)算,那樣我們就能延續(xù)阿波羅之夢了。這就是最早的初衷。我去了三趟俄羅斯,我想買一些用過的洲際彈道導(dǎo)彈,用于火星任務(wù)。我的確談成了生意,但我這時意識到,我最初的假設(shè)是錯的。我們之所以沒去火星,不是因為不想去,而是因為認(rèn)為沒有能力去。大家有意愿去,都覺得沒有成功的可能,于是就放棄了。所以我決心創(chuàng)立一家公司,減少太空旅行的成本,同時改進(jìn)火箭技術(shù),因為火箭技術(shù)自六十年代以來根本沒取得什么進(jìn)展。從某種意義上說,情況變得更糟,因為將物質(zhì)送入軌道需要花費的成本更高。所以,這就是我創(chuàng)立SpaceX的初衷,不過在公司剛創(chuàng)立的時候,我覺得公司的存活幾率只有10%。
錢穎一:10%的成功概率?
馬斯克:最多就10%了。
錢穎一:所以你打算冒這個風(fēng)險?
馬斯克:是的,我感覺如果我們不做點什么來改進(jìn)火箭技術(shù),就永遠(yuǎn)去不了火星了。
錢穎一:俄國人沒有賣給你火箭還是你覺得價格太貴?所以你打算自己制造火箭?
馬斯克:其實我跟俄羅斯人達(dá)成了協(xié)議。但是他們的火箭價格低廉只有一個原因,那就是這些都是報廢火箭。即使可以用那些火箭,一旦用完了還得購買昂貴的火箭。所以這最多是一個短期可能,不會有長期的結(jié)果。顯然這無法用來在火星上建立自給自足的城市,而在火星上建立城市是我開展這項計劃的根本目的。
錢穎一:你有了意愿,也做了一些初步的工作,跟俄國人接觸。你認(rèn)為過去幾十年中在這領(lǐng)域沒有任何進(jìn)展,但是有人類登陸火星的可能性?;鸺夹g(shù)是非常高尖端的科技,你不僅是公司的CEO,還是CTO(首席技術(shù)官),你有著以前物理學(xué)和商科的背景。你讀了三天博士,我非??隙?,你是自學(xué)成才的。你自學(xué)了所有這些,科學(xué)、工程、計算機編程、物理學(xué)等。請告訴我們的學(xué)生,沒有經(jīng)過在學(xué)校的正規(guī)學(xué)習(xí),你是怎么做到的?
馬斯克:自學(xué)的速度要比正規(guī)學(xué)習(xí)快得多。
錢穎一:自學(xué)要比在學(xué)校的正規(guī)學(xué)習(xí)快?和我們分享一下你學(xué)習(xí)的秘密。
馬斯克:就是要讀很多的書。
錢穎一:讀很多的書?
馬斯克:讀很多的書,和很多人交流。
錢穎一:光靠讀書就可以成為一個火箭科學(xué)家?
馬斯克:是的,不過還要進(jìn)行實驗。既要看書,也要實驗,因為有時書里的東西未必正確。
錢穎一:嗯。
馬斯克:基本上就是這樣。你可以通過看書很快地學(xué)習(xí),因為所有的信息都在那兒。
錢穎一:通過閱讀書籍,就能成為高科技領(lǐng)域的專家,就這樣?
馬斯克:是的。我可能把自己說得像個機器人。其實看書的速度要比聽課快??纯梢员嚷牽斓枚啵钥磿鴮W(xué)東西要快得多。
錢穎一:我有點擔(dān)心,如果是這樣的話我們以后都要失業(yè)了。朱教授,我們這里的物理專業(yè)講授很多的物理學(xué)課程,您有問題想問嗎?
朱邦芬:我認(rèn)為天才學(xué)生可以自學(xué)物理學(xué)。物理學(xué)基于實驗,特別是工程學(xué),高科技也需要進(jìn)行實驗,甚至到工廠里去用機器做實驗。你通過自學(xué)怎么實現(xiàn)這些?我的問題是,你最喜歡哪門物理學(xué)課程?哪門物理學(xué)課程對你的公司和你的創(chuàng)新思維幫助最大?
馬斯克:物理的基礎(chǔ)理論是最有用的。物理學(xué)的思維框架是迄今為止是最有用的框架。有助于了解歷史上最早的科學(xué)家是怎么探索的?他們又是如何改變他們的探索方法的?他們是如何隨時間改變分析框架,知道某一種框架比另一種更好?了解這點很重要。物理學(xué)原理(《物理101》)就是最有用的,只要好好研究下物理學(xué)原理(《物理101》),就能發(fā)覺這是最有價值的。另外我覺得量子力學(xué)也很有趣,量子力學(xué)總是令人感到不可思議,卻都是正確的。
錢穎一:我在考慮,應(yīng)該把量子力學(xué)加入經(jīng)管學(xué)院的必修課中了。
馬斯克:我不得不說量子力學(xué)很難學(xué)。
錢穎一:量子力學(xué)很難?哪個部分很難?數(shù)學(xué)部分還是定律部分?還是反直覺?
馬斯克:量子力學(xué)極其違背直覺。你在其他很多領(lǐng)域都可以用直覺,但對于量子力學(xué),你不能用慣常的思維方式來推斷,因為你的直覺是無效的,所以量子力學(xué)很難。此外,量子力學(xué)還結(jié)合了大量高等數(shù)學(xué)和統(tǒng)計學(xué)的內(nèi)容。如果你學(xué)好統(tǒng)計學(xué)的話,會有助于學(xué)好量子力學(xué)。
錢穎一:我學(xué)習(xí)過統(tǒng)計學(xué)。
馬斯克:我覺得統(tǒng)計學(xué)也很難。
錢穎一:你喜歡統(tǒng)計學(xué)?
馬斯克:當(dāng)然,統(tǒng)計學(xué)也很有趣,我覺得每個人都應(yīng)該學(xué)統(tǒng)計學(xué)。
錢穎一:每個人都應(yīng)該學(xué)習(xí)統(tǒng)計學(xué)?
馬斯克:是的,這很重要,不然很容易被一些東西搞糊涂。有一句名言,丘吉爾還是什么人說的,“有三種謊言:謊言,該死的謊言,統(tǒng)計”。
錢穎一:對,有三種謊言。是丘吉爾說的嗎?
馬斯克:我記得是丘吉爾說的,不過不確定。
某觀眾:是Disraeli說的。
錢穎一和馬斯克:Disraeli說的。
馬斯克:反正是個英國人說的。
錢穎一:你創(chuàng)立SpaceX已經(jīng)13年了。你的理想是把人類送往火星,用可重復(fù)利用的火箭,成本降低到十分之一。
馬斯克:我覺得最終可以減少到原來的百分之一。
錢穎一:降低到原來的百分之一?我記得你在2011年時說未來10到20年,你可以把人類送上火星?,F(xiàn)在是2015年,這會實現(xiàn)么?如果你當(dāng)時的預(yù)估是正確的,那就是2020年或者2030年,距離現(xiàn)在已經(jīng)不遠(yuǎn)了,你還是這樣樂觀么?
馬斯克:我覺得大約還需要10年。
錢穎一:10年內(nèi)?
馬斯克:差不多。
錢穎一:大約?由你?
馬斯克:基本上是我,當(dāng)然也有其他人,我們公司有一個優(yōu)秀的團(tuán)隊,SpaceX公司有5000人。
錢穎一:使用可重復(fù)利用的火箭不容易,因為美國宇航局停止制造航天飛機了。非常昂貴。我不是這方面的專家,但是我猜想這一定非常不容易。為什么你會如此自信你可以實現(xiàn)這些?
馬斯克:目前,我相信我們至少能實現(xiàn)推進(jìn)節(jié)的重復(fù)利用,因為我們曾兩次成功地將推進(jìn)節(jié)降落在海面上,至少兩次降落到了無人船上。第二次,火箭過了幾秒才炸掉,說明我們在進(jìn)步。我相信在未來一年內(nèi),我們能夠使推進(jìn)節(jié)安全著陸,并重新飛上天,這種可能性很大。
錢穎一:很可能?
馬斯克:可能性在90%以上。
錢穎一:那十年內(nèi)是否有可能在火星上看到人類?可能性有多大?
馬斯克:我覺得10年實現(xiàn)的概率是50%。當(dāng)然取決于全球范圍的技術(shù)進(jìn)展。但如果按目前SpaceX發(fā)展趨勢推算的話,2025年是大致正確的。
錢穎一:2025年,從現(xiàn)在起10年?
馬斯克:是的,差不多,關(guān)鍵在于重復(fù)利用。在這里用第一原理分析就很有意義了。如果用仿照先例的話,我們可以看看前人在重復(fù)使用方面的努力,比如太空梭或俄羅斯暴風(fēng)雪計劃,這些重復(fù)使用的努力并未降低太空飛行的成本,反而增加了成本。關(guān)于太空飛行的成本,太空梭的預(yù)算大約是40億美元一年,每年一般飛四次,所以每艘太空梭的成本大約就是每年10億美元,這比同等檔次的火箭貴多了。所以,人們看到這個,就會覺得重復(fù)使用非但沒有降低成本,反而增加了成本。但站在第一原理的角度來看,實際情況不是這么回事。如果你用的是精煉航空燃料低成本推進(jìn)劑,就有可能。我們用的火箭推進(jìn)劑的費用大約是每次飛行30萬美元,而火箭的造價達(dá)到6000萬美元,所以推進(jìn)劑的花費與之相比是九牛一毛,只占火箭造價的0.5%。這與大型噴氣式飛機差不多,那么如果你進(jìn)行重復(fù)利用,考慮到維護(hù)等問題,每次飛行的成本就會不斷接近推進(jìn)劑的成本。如果火箭也遇到類似飛機那樣的情況,維護(hù)成本可能會相當(dāng)于燃油成本,對于航空公司來說,每次飛行的成本就是60萬美元,這就能大幅節(jié)省成本。
錢穎一:這是一個非常好的用物理學(xué)第一原理來思考問題與用類推方法來思考問題不一樣的例子,使用類推你會覺得任何事情都不可能,但用第一原理….
馬斯克:絕對是。研究火箭究竟是應(yīng)該用完就扔還是重復(fù)利用也是這么個道理?;鸺降讘?yīng)該花費多少才合理?可以看看過去的火箭造價,然后就以此作為現(xiàn)在火箭的造價,還是看一下火箭的組成材料?你可以確定鋁、鈦、鉻鎳鐵合金、碳纖維等元素的重量,把它們堆成一堆放在房間里,然后象變魔術(shù)一樣把它們變成你想要的物理形狀,就可以確定實物的最低造價。問題在于如何將這些元素變成你想要的形狀,如果你真能夠這么干,你就會發(fā)覺原材料的成本對于確定火箭用完就扔還是重復(fù)利用作用很小,只占總價的百分之幾。所以,關(guān)鍵在于如何高效地重新組合這些原材料,變成你想要的形狀。
錢穎一:這又是回到第一原理的一個很好的例子?;氐绞挛镒罨镜募俣ㄈタ创龁栴}。我知道你的追求是把人類送往火星,但夢想是在火星上建立一座城市,是這樣的嗎?
馬斯克:縱觀整個人類文明史,你會發(fā)現(xiàn)人類文明基本將會朝著兩個不同的方向發(fā)展。要么變成一個居住在多個行星上的文明,走向太空探索星系,要么就永遠(yuǎn)住在一個行星上,直到最終滅絕于某個天災(zāi)人禍。我想還是前一種結(jié)局比較好。要實現(xiàn)前一種愿景,我們必須在某顆星球上建立一個能夠自我維系的文明?;鹦鞘俏ㄒ滑F(xiàn)實的選擇,所以我覺得我們應(yīng)該向這個方向努力,而在我們的認(rèn)知范圍內(nèi),這將是地球誕生45億年以來生命首次有機會走出地球。這個時間窗口可能很長,也可能很短,而我們應(yīng)該趕早不趕晚,在有能力的時候采取行動。
錢穎一:很好。這是你的夢想?夢想之一?
馬斯克:如果考慮到我們的生存前景,我認(rèn)為我們應(yīng)該朝這個方向努力。
錢穎一:從物理學(xué)第一原理來看,你認(rèn)為這可能嗎?
馬斯克:絕對可能。
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