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來自外太空的訊號
從左上方貫穿到右下方的斜線是來自先鋒10號太空船發自45億公里之外的訊
號。不可思議的是，太空船發出這個訊號的功率只有1瓦，也就是大約一個小聖
誕燈泡一半的功率，但是地面上大型電波望遠鏡卻可以輕易偵測到這個訊號。此
處所繪為頻率（橫軸）對時間（縱軸）的關係圖。地球自轉造成訊號的頻率會隨
時間改變，隨意分佈的點則是背景雜訊。此圖由「多頻光譜儀」產生，NASA
就將利用此種儀器隔著星際浩瀚的距離，尋找來自外星文明的訊號（見圖9.11）。
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18 我們如何通訊呢？
有史以來，凡是想過「遇見來自宇宙別個角落的生物」的人，都憑著直覺與經驗
想像那會是怎樣的接觸。這種以常識出發的作法，通常導致他們想像成和外星人
親身做面對面的接觸，有時以友誼落幕，有時則以暴力收場。但是天文學提供我
們的看法是，{星際通訊最好的方式是無線電訊息，而不是太空飛行}。如果從科
學分析著眼，我們應該預期和其它文明的首次接觸，會是交換電視節目，而不是
在太空對恃。
無線電及電視的優越性 (The Superiority of Radion and Television)
是什麼因素使得用無線電訊號與其它文明溝通比太空旅行來得優越？答案在於
把有質量的粒子---質子、人體、或是太空船---加快到高速的困難。沒有質量的粒
子，尤其是構成光波與無線電波的光子，永遠以光速前進，也就是每秒299,793
公里。由於我們有強烈的證據顯示光速是任何}粒子能達到的最快速度，光波與
無線電波已經是用宇宙的速度極限穿越太空，換句話說，已經是能達到的最快速
度了。
除了速度，光子還有另外一個優點：它們能大量而廉價產生。要從地球送一個長
達五分鐘的訊號到月球，或是從月球到地球，所需要的店映不超過一個千瓦小
時，這差不多是一般家庭一個晚上的消耗。為了保險，用來發射以及接收各些訊
息的發射器、天線、接收機等可能要花上百萬美元，但是它們還是不到太空旅行
1/1000的花費。為了比較，足以把太空人送到月球的「土星」 (Saturn) 火箭（圖
18.1）需要幾億美金，另外還要加上幾十億用來開發支持計畫的系統，而火箭只
能用一次。
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圖18.1 「土星」 (Saturn) 火箭是美國建造過最強力的火箭，曾在1969年把阿
波羅太空船送上往月球的旅程。
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當我們想像比地球到月球還要遠的距離時，會發現有人太空船與簡單的電波訊號
相比，隨著距離的增大與太空船速度的增加，在花費上越差越多。無線電波不管
要走多少距離，會一直以光速前進，而太空船雖然也可以等速前進，但是一定要
先加速到那個速度，而這需要極大量的能量。如果以阿波羅前往月球的速度要旅
行到另外的行星系統，至少需要幾十萬年。然而電波卻只要幾年就可以了。如果
我們意圖增加速度以縮短太空旅程的時間，我們得比我們已經做到的，消耗掉更
多的能量，同時建造更複雜得多的太空船。
所以讓我們認真思考用電波交換訊息的前景。最關鍵的一項要求就是希望被偵測
到的電波光束的{強度}。強度是在某處每秒鐘穿過一平方公分的光子數量。這個
強度隨著光子源的距離{平方}減弱（圖18.2）。因此如果我們遠離光子源1000
倍更遠的距離，因為1000×1000（1000平方）等於1百萬，訊號強度會減弱
1百萬倍。這表示為了要在1000倍遠之處產生同樣強度的訊號，我們必須讓光
子源每秒鐘提供1百萬倍更多的光子。因為訊號的強弱決定它被偵測到的難易
度，因此在分析某個訊號被偵測到的可能性上，強度隨著距離變弱的這個事實，
扮演了重要的角色。
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由於產生更多的光子需要更多的能量，距離越來越大的通訊便需要越來越多的能
量；能量的消耗隨著距離的平方增加。星際間的距離是地球與月球間距離的百萬
倍，因此如果我們使用和阿波羅太空人相同的設備與類似的訊息，星際間通訊便
需要上兆倍更多的光子能量。因為光是產生這些攜帶訊號的光子，就要花費千億
美金，很顯然如果我們想要和其它行星系統通訊，就必須改採較簡短的訊息，以
及靈敏得多的天線。在下一章裡我們會討論預見用在星際通訊上的，是哪些種天
線與接收器。我們已經看到了，因為電波通訊要比太空船旅行花費低廉得多，要
是碰到某個電波通訊變得很昂貴的情況，我們可以確定用人來進行太空旅行的花
費必將更加龐大，以致在可見的未來是完全做不到的。
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圖18.2 由光子傳遞的任何訊號（像是無線電波或是可見光閃光）的強度，隨著
離發射器距離的平方減弱。在兩倍距離之處，訊號必須通過四倍的總面積。
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星際航艦 (Interstellar Spaceships)
我們已經看到，光子能比任何有質量的物體更有效地攜帶訊息。在現代社會裡，
我們每個人都用到這個事實，像是為了新聞及消遣，我們會寧可聽收音機、看電
視，而不會等著鎮上傳布消息的阿貓、阿狗，或是政府的特使、走唱的歌舞團進
城。但是，基於生物的天性以及多半的社會禮儀，我們仍將親身造訪看得很重要。
例如世界領導人有專用的無線電話可以聯絡，但是當他們要強調來往的重要性
時，還是親自往訪。這些生物上與社會上的義務或許能解釋，每當有奇怪、有可
能是外星來的電波或電視訊號的某項報導，就會演變成千萬條外星訪客來到地球
的報導（見第20章）。
人類盼望親身拜訪的力量，來自人類通有的好奇心與群居性。這種期望亦反應人
類天生的信念，認為為了要{真正}瞭解某件事情，就必須{親自}體會它。這些特
質以及信念或許也是其它想要向外接觸的文明的特性。因此我們必須分析星際太
空船的可能性，這樣的分析不僅能說服我們自己，說光子比較適合我們使用，同
時能試著猜想宇宙中其它的文明是否也會進行相同的分析，而透過共同的原理得
到類似的結論。
合理的星際太空船會是什麼樣子呢？任何這樣的船艦都必須面對太空旅行無法
抗拒的事實，那就是龐大的距離。一個容易記憶的簡單數字就是{從太陽到最近
一些恆星的距離是地球到月球距離的一億倍}。所以如果我們把從地球到月球的
旅程（400,000公里）比喻成走到冰箱前，那麼到半人馬座α星就好比前往月球
的旅程！
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你或許會聽到人們說，不管怎麼樣，一個世紀之前也沒有人夢想到能建造出飛行
機器，更別說前往月球的火箭了，所以我們不應該就下結論，說我們不能在下個
試劑，用現在我們根本夢想不到的方法，前去星球旅行。但是，這個分析的兩個
層面乃基於不同的考量。在馬達推動的飛機首先在1903年飛行很早之前，人們
已經研究而且瞭解空氣滑翔（還有火箭推進）的物理原理了。當時缺乏的只是技
術，也就是引擎以及其它一些配件，足以讓原來只不過是玩具的東西變成有用的
交通工具。與此大不相同的是，星際飛行的困難不只是技術上的問題（當然技術
上也有很多問題）。換句話說，即使我們發現了某種嶄新的能源，人類所需的必
備條件以及飛行時間的限制仍然存在。讓我們仔細檢視一下這些限制所導致的結
果。
回想一下你在科幻小說以及電視節目（像是「星際爭霸戰」）裡看到的太空船。
這些想像的太空船通常都很巨大。為什麼呢？因為人們需要活動空間，而且太空
船必須攜帶所有的燃料、食物，以及其它需要的物品。在「太空實驗室」 (Skylab；
圖18.3) 裡太空人不是很舒服地生活了幾個月，其長度約60幾公尺，質量約
10^{10}公克（10,000公噸）。「星際爭霸戰」裡的「企業號」 ('Enterprise') 起
碼比「太空實驗室」大了十倍，重了1000倍。即便以今日的科技來看，「企業
號」大得不得了，但是我們能從波賽爾 (Edward Purcell) 舉的例證中，輕易看得
出這樣的太空船對星際旅行來說，還是太小！
為了顯示這一點，讓我們一開始假設限制我們的，只是物理定律，而不是技術。
因此我們能利用能夠想像最有功效的能源，雖然現在我們並不知道實際上如何儲
存燃料、建造引擎，或是保護機員。這個終極火箭將由物質與反物質之間的湮滅
作用來推進。所謂的反物質由原子組成，但是質子帶負電（反質子），而電子帶
正電（正子）（見第2章）。我們曾經在我們最強大的粒子加速器內，製造出一
些這些反質子與正子，但是它們一和普通的質子與電子接觸，就馬上破壞掉。如
今我們需要造出好幾公噸這樣的反物質原子或分子，同時讓它們保持與普通物質
絕緣，直到我們準備好將兩者一起擺在引擎裡。所造成的湮滅作用會將兩種型式
的物質全部的質量，透過愛因斯坦有名的公式E＝mc^2全部轉變成能量。這樣
所釋出的能量，要比在太陽內、恆星內，以及氫彈所用的氫融合反應釋出的還要
多上100倍。到另外一顆恆星的旅程需要多少物質與反物質呢？如果我們假設引
擎的效率是百分之百，同時火箭達到光速的百分之99,我們可以輕易地算出來。
在這個速度下，鄰近恆星之間的旅程將需時數年，要是速度慢些，旅行的時間當
然就會更長。
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圖18.3 三位太空人在1973及1974年在「太空實驗室」太空船上住了將近三個
月，侷限在20公尺乘8公尺乘8公尺的空間裡。
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要讓物質與反物質互相湮滅而加速到光速的百分之99，我們在啟程時的質量必
須是達到巡航速度之後的14倍。如果我們想要在旅程的最末端慢下來，我們另
外還需要14倍，以用來減速，因此從此地出發，以光速百分之99的速度到另一
個恆星，需要14×14，或是196倍的物質與反物質的酬載做為燃料！最後，當
然我們可能會希望回家。和前去的旅程相反，從該恆星出發回航，我們又需要
196倍的燃料酬載（圖18.4）。
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圖18.4 到遠方的恆星來回一趟需要四個加速或減速的步驟：加速離開地球、在
最遠端減速、加速回航，然後減速降落在地球。
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因此，如果我們希望利用自給自足的太空船，前往另一顆恆星，在當地減速，開
始回航，然後在抵達後停止，我們需要的物質與反物質的燃料質量，相當於機員
座艙、艦橋等酬載196×196，或將近40,000倍更多的質量。要攜帶只有10,000
公噸的適度酬載質量（像是「太空實驗室」），我們必須啟程時就攜帶{4億公
噸的燃料，而且有一半還是反物質}！這麼多的燃料足以填滿一立方公里的體
積，要比「企業號」太空船大得多了。
我們因此斷定即使是物質與反物質的湮滅也有相當的缺點，因為我們需要超量的
燃料才能運作。（當然，「企業號」用的是一種稱為「雙鋰晶體」的東西，
我們完全沒有概念這是什麼！）目前來說我們沒有方法產生大量反物質，或是儲
存起來以供來日與物質湮滅使用，然而這個湮滅過程是我們想像得到最好的能源
了。因此每個星際太空船都有嚴重的燃料問題。但是我們必須留意到第二個困
難，這一點科幻小說的情節通常會忽略，也就是在到達任何有意思之處之前，漫
長（就不說無聊了）的旅行時光。
這第二個太空飛行的困難在電視及電影裡不會出現，因為劇情裡旅行都是瞬間完
成的。在現實生活裡，恆星間的旅行需費時好多年，甚至好幾世紀。我們至少要
分清兩種想像的太空船：一種能以我們現在擁有的最好的火箭的速度，前往鄰近
的恆星；另外一種能以上萬倍更快、接近光速的速度航行。表18.1列出用不同
的速度在一年內所走的距離，我們可以看出我們目前為止製造出最快的物體，也
就是航行家號與先鋒號太空船，仍只以光速的三萬分之一的速度飛離太陽系。
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表18.1 光子及各類具有質量的粒子在一年內行走的距離
運動的物體 速度(km/sec) 一年內走的距離 走完一光年需要的年數
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如果有決心，我們或許可以在下個世紀左右建造出第一艘星際太空船，能夠以先
鋒號般的速度飛行。這麼樣的太空船，即使要前往離太陽最近的恆星也要10萬
年，因此支持這些任務的人，恐怕很難說服別人來資助建造這些太空船。有誰會
想要著手一項計畫，{有可能}在千代子孫之後出現其它文明存在的新聞？然而這
些是在可見的未來唯一技術上可行的任務。如果我們必須做一項抉擇，是寧可{現
在}花錢尋找外星訊號，還是花錢送出一組機員200,000年後才回來，那麼一定
得有極強烈對人類旅行的偏好才會選到第二個選項^1。
我們前面提到，以現今的技術我們無法計畫建造一艘太空船，能夠以稍微接近光
速的速度飛行，但是唯有以近乎光速旅行，我們才能希望以數十年的光陰走過星
際距離。起碼以人類考慮前往星球旅行來說，對於這種太空船的需求是非常強烈
的，所以我們暫時姑且想像我們真的{能夠}建造一艘能以近乎光速飛行的太空
船。於是太空船上的機員便能從如此高速行進的狀態下，獲得一項奇妙的好處：
對機員來說，當太空船飛行接近光速時，{時間會變慢}！
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腳注^1：為了體會這樣漫長時間的意義，試著想像一下你的祖先在200,000年前
所感興趣的是哪些事情！
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<時間膨脹> (Time Dilation)
相對論預測時間會變慢，或「膨脹」。這個效應已經一再由粒子加速器（物理學
家用來把基本粒子加速到將近光速的設備；圖18.5）測量到。但是時間如何減
慢呢？而且我們怎麼知道某樣物體的速度接近光速呢：不是所有的速度都是相對
的嗎？這些問題的答案都和高速太空旅行的困擾直接有關。
首先，時間如何會減慢？我們用不同的方法度量時間的流動，像是鐘錶滴嗒所花
的時間，像是地球自轉或是繞太陽的時間，或是人類衰老的時間長短。所有這些
秒、天、年，或一輩子，彼此都有關連，所以每一個非閏年有31,536,000秒。不
管我們在地球上用什麼時間單位，我們仍然認為是在度量同樣的時間流，而兩個
一樣的時鐘，即使一個在舊金山，另一個在羅馬，也會以完全同樣的快慢滴嗒。
然而愛因斯坦所預測的，而實驗也已經證實的，是只有在兩個時鐘彼此間沒有相
對運動的情況下，兩個時鐘才會走得一樣快。如果我們實際上把羅馬的時鐘放在
噴射機上，以時速1000公里飛行，一個在舊金山測量時鐘計時的人，會發現運
動中的時鐘走得比靜止的時鐘慢。
對於小於光速的速度，像是每小時1000公里所產生的效應，只能勉強測得到，
因為它的量只有百分之一的一小部分。但是要是接近每秒鐘300,000公里的光
速，時間變慢就很重要了。一個以光速百分之99的速度通過觀測者的時鐘，會
比觀測者看到靜止的時鐘慢7倍^2。這個「時間膨脹」，也就是時間變慢的效
應，不管是機械鐘、原子鐘，或是生物鐘，都會發生。不論這似乎和我們的直覺
相抵觸，理論及實驗都顯示在運動的系統內，相對於觀測者認為靜止的系統，時
間真的會流得慢些。
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腳住^2：速度和時間膨脹的數學關係式是
靜止系統經過的時間 ＝ 運動系統經過的時間 ／ ??
此處v是運動時鐘的速度，而c是光速
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圖18.5 在加州帕羅阿突 (PaloAlto) 附近的史丹福線性加速器，從第280號州
際公路底下穿過，例行地將電子及其它基本粒子加速到光速的百分之99.9999。
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然後才是真正讓人驚奇的部分：我們如何判別哪一個時鐘是「靜止」，哪一個在
「運動」？不是所有的運動都是相對的嗎？答案是：的確，運動是相對的，但是
只有在沒有加速的情形下 --- 等速直線運動 --- 才是如此。但是加速度 --- 速率
快慢的改變、方向的改變，或是速率與方向都改變 --- 卻{不是}單純相對，而能
夠讓任何觀測者都覺得是加速的。
相對論預測粒子加速到接近光速時，會比在如果它們靜止時，時間過得比較慢。
粒子加速的實驗已經由高精確的結果證實這個預測。因此我們能下結論，以接近
光速穿越太空旅行者，而後回到地球後，他在旅途上增加的年歲，會比留在地球
家鄉上的人少。
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圖18.2 以1 g加速來回的時間
太空船機員經過的時間 地球上量到的時間 最遠達到的距離 最遠達到的天體
彗星
天狼星
昴宿星團
獵戶座星雲
球狀星團
大麥哲倫雲
仙女座星系
＊我們沿用Sebastian von Hoerner的一個例子，想像太空船以g加速，也就是加
速或減速的力量相當於地球表面的重力。一年之後，如此加速的太空船，其速度
會非常接近光速。
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運動系統中時間減慢的效應，在速度越來越接近光速時，程度會越來越明顯。如
果某個太空人以光速百分之95的速度，前往半人馬座α星旅行（4.3光年之
遠），然後以相同的速度返航，此太空人會僅老了3歲，而在太空人旅程這段期
間，地球上的人則老了9歲。如果太空人是以百分之99光速旅行，地球上的人
會認為旅程花了8.7年，但是太空人只老了1歲零3個月！如果我們想像更快的
速度，譬如說光速的百分之99.999999，我們會發現10,000光年（3000秒差距）
之遠的旅行，對於地球上的人將過了10,000年，但是對那些踏上旅途的人來說，
卻只過了1年多一點。表18.2列出在不同時間內，如果太空船能一直加速到越
來越接近光速，那段時間內太空船能走的距離。
<高速太空飛行的困難> (The Difficulties of High-Velocity Spaceflight)
很顯然如果我們能找到方法，以接近光速的速度進行太空飛行是極有利的。讓我
們試看看別種作法。星際火箭旅行的部分困難，來自必須攜帶燃料以及酬載。布
沙 (Robert Bussard) 曾經提出替代方案，認為我們應該考慮星際「噴射推進引擎」
("ramjet")，它能在飛行途中利用某種磁場漏斗，入口的面積達數百平方公里，用
來汲取星際氣體，當作融合反應機的燃料，進行讓太陽與恆星能夠照耀的相同核
反應，以推進太空船。就像我們在第4章討論的，星際氣體的組成主要是氫原子
與氫分子，另外還有一些氦氣（以個數來說約是氫的百分之10）即其它微量元
素。星際空間的平均密度只有不可思議的每立方公分10^{-24} 公克，在每立方
英吋裡只能提供約10個原子（譯注：約每cc一個原子），這麼低的物質密度好
比把一個網球放在密蘇里州內。但是，這麼無可置信地稀薄的氣體卻足以提供星
際太空船可能的燃料，同時在接近光速飛行時也確定會成為阻礙。
沿用布沙的想法，我們能輕易地想像（甚至建造）一架火箭，設計成當太空船
穿梭於太空之際，以大面積截取氫原子與氫分子。我們當然會擔心維持收集粒子
的磁場所需的能量，這個能量必須加進推動太空船本身所需要的能量。在目前，
我們必須承認我們缺乏達成這些目標的技術，但是即使我們有這樣的技術，我們
的問題仍未結束。隨著太空船的速度增加，迎面而來的星際物質變得越來越難以
招架，最後它們終將變得非常危險以致於太空船無法再增加速度。
為什麼呢？預測在高速下時間會減慢的同樣那個相對論，也預測當粒子的速度增
加時，其動能也將大幅度增加。我們都知道熟悉的情況，快速運動的粒子比低速
的粒子，動能比較大。在速度遠低於光速的情形下，一個粒子的動能隨著其質量
與速度平方的乘積增加。因此，要是一輛汽車以每小時100公里的速度前進，它
的動能是以每小時25公里運動時的16倍，這當然造成高速碰撞更具破壞性。愛
因斯坦表示當粒子接近光速時，以上所說的簡單的比例關係就不再成立，而是粒
子動能增加的程度比在低速時更大得多。一個以光速百分之99.9的速度運動的
粒子，其動能是它以光速百分之99運動時的3.2倍。當達到光速的百分之99.99
時，粒子又再增加3.2倍的動能。為了要{完全}以光速運動，任何有質量的粒子
都必須具有{無限大}的動能。這也就是為什麼物理學家斷定不會有帶質量的粒子
能夠以光速運動。
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圖18.6 布沙 （Robert Bussard） 的「噴射推進引擎」 ("ramjet") 利用磁場將
星際間的帶電粒子導向成為自己的燃料，因此不必重新添加燃料，就能永遠航
行。
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考慮一下這個動能無限增加的後果。為了將太空船加速幾乎達到光速，我們必須
供應巨量的能量，這引發一個問題，就是無法由太空船攜帶一般的燃料，因此仰
賴星際氫氣做為火箭燃料似乎更加重要了。
所以，未來太空船所要求的最高速度，要不就因為缺乏推進系統，或是因為以光
速千分之幾的速度穿越星際物質飛行的危險，說不定在現實中根本無法達到。也
許有一天，我們會能夠以光速百分之99的速度航行太空，這樣的話走100光年
的旅程也只需14年，因此我們返抵後所面對的是我們曾子孫的世界，但是我們
可能永遠也達不到光速的百分之99.999999，而讓我們得以在人類的有生之年走
遍銀河系的大半。
p 446
宏觀地來看這些個計畫，我們大可回憶一下人類製造的太空船所達到的最快速
度，並非光速的百分之99或百分之0.9，而只不過是光速的百分之0.005。過去
的幾個世紀，我們容或有過一些成就，卻沒有把握能夠直接了當地延伸，認為在
未來的幾個世紀裡，我們將能夠以20,000倍更快的速率旅行。目前我們做不到。
而更矛盾的事實，卻是讓近光速旅行成為重要的相對論原理（因為時間膨脹效
應），而卻也是同樣的原理造成太空船的速度越來越接近宇宙速度極限時，飛行
所必須穿越的星際物質成為越來越危險的槍林彈雨。
<自動化訊息衛星> (Automated Message Probes)
先鋒10號太空船在1972年，從甘乃迪角發射，加速離開地球，快速通過木星後，
在1992年時離我們約50億公里，距離太陽比冥王星（見第??頁）還遠，正以每
秒10公里（每小時36,000公里）的速度離去。先鋒10號 --- 和先鋒11號、航
行家1號、航行家2號一樣，是各自向外飛向不同方向的太空船 --- 會繼續以相
當穩定的速度（相對於太陽）飛越太空，直到遇到某個萬有引力源，例如一顆恆
星（圖18.7）。如果這顆星是離太陽最近的半人馬座α星，那麼這個「遇到」
的情況會發生在100,000年以後。
先鋒10號的軌跡卻並未指向半人馬座α星，而是朝向太空中金牛座與獵戶座邊
界的方向飛去，因此遇到另外一顆恆星要100,000年以上，事實上當我們考慮星
球間無比遼闊的空間的話，需要的時間會遠比這個久得多。因為先鋒10號沒有
導航系統，它只能靠運氣才遇得到其它恆星系統，而在10億年內這樣的機會為
乎極微。我們可以計算出，這個太空船要花100,000年飛越星球間的平均距離，
因此必須走上這個距離的100兆倍，才有機會與像我們一樣的某個行星系統交
錯。然而這樣的旅程需要100兆乘上100,000年，也就是1千萬兆年，幾乎是宇
宙年齡的10億倍！這麼無比漫長的時光 --- 或者老實說，無限小的機會先鋒10
號得以遇到另外的行星系統（更別說遇到有智慧生命的系統了） --- 提醒我們，
首先，太空絕大部分是空虛的；其次，先鋒10號上面的訊息薄片（見第??頁）
注定在任何文明看到它之前，會先被星際塵埃侵蝕殆盡。同樣的，航行家號太空
船上面的鍍金唱片（見第??頁）也會攜帶了來自地球的訊息在銀河系中飄盪，但
不會有機會讓任何智慧生物有機會欣賞它們的。
p 447
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圖18.7 四艘太空船目前正在飛向星際太空：先鋒10號與11號，以及航行家
1號與2號。這些是人類建造過最快的航具了，但是以10km/sec的速度，它們仍
要費時100,000年才到得了最近的恆星。
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儘管如此，我們還是試圖通訊。先鋒10號上面的薄片，以及航行家號上面的唱
片代表的，是人類初次以太空船送出星際訊息的努力，以便其它文明注意到。現
在通訊的概念已經萌芽，我們能設計出更好的方法。從先鋒號與航行家號的訊息
不可能被收到的這件事，我們可以斷言，妄想送出無人控制的太空船，而希望這
些信差能最後碰到其它文明，實在是不明智的。要是仔細一點看，會發現適當設
計的太空船會比我們目前已經送出去的這些，在執行任務方面要優越許多。我們
需要的太空船是那種經過恆星附近時，送出電波訊息給附近可能的行星。布瑞斯
威爾 (Ronald Bracewell) ???
p 451
為何電波在星際通訊方面要比太空船優越許多？
為何距離地波發射器越遠就越難偵測到電波？
為何星際太空船若要達到好幾成的光速，就必須攜帶極大量的燃料？
對於以光速百分之99的速度穿越太空的太空船，若想要汲取星際氣體與灰塵做
為燃料，會遇到什麼困難？
何謂「時間膨脹」效應？ 此效應對於星際航行需費時極長的困難有何助益？
對於接近光速c的速度v，要達到特定的速度所需的能量正比於c/(c-v)。和v=0.9c
的情況相比，要加速到v=0.99c需要多少額外能量？
先鋒號太空船上的金屬薄片要多長的時間，才會被帶往另一個行星系統？ 這對
於往太空送這樣的訊息是否有用，有什麼樣的啟發？
??
p 452
進階參考資料