美國(guó)宇航局將開展試驗(yàn)研究愛因斯坦“雙生子佯謬” _美國(guó)宇航局

美國(guó)宇航局將開展試驗(yàn)研究愛因斯坦“雙生子佯謬”
（）據(jù)新浪科技（晨風(fēng)）：美國(guó)宇航局網(wǎng)站報(bào)道，請(qǐng)想象有這樣一對(duì)孿生兄弟，其中一個(gè)成為了一名宇航員并乘坐火箭進(jìn)入太空。而另一名也是一個(gè)宇航員，但他待在地球上。兩個(gè)人在整整分開一年之后團(tuán)聚。那么現(xiàn)在的問(wèn)題是：他們兩個(gè)仍然還是完全相同的嗎？
現(xiàn)在，美國(guó)宇航局打算至少部分地揭開這個(gè)問(wèn)題的答案。
按照計(jì)劃，2015年3月份美國(guó)宇航員斯科特·凱利(Scott Kelly)將與俄羅斯宇航員米哈伊爾·科米連科(Mikhail Kornienko)一起在國(guó)際空間站上執(zhí)行為期一年的任務(wù) 。他們?cè)谔罩械拈L(zhǎng)時(shí)間停留目的是研究長(zhǎng)期太空飛行對(duì)人體可能產(chǎn)生的影響。
【美國(guó)宇航局將開展試驗(yàn)研究愛因斯坦“雙生子佯謬”】但關(guān)于斯科特，有趣的一點(diǎn)是他有一個(gè)孿生兄弟。他的哥哥馬克同樣是一名宇航員，不過(guò)現(xiàn)在已經(jīng)退休了。按照試驗(yàn)計(jì)劃，斯科特將在太空中以每小時(shí)1.7萬(wàn)英里(約合2.7萬(wàn)公里)的速度圍繞地球運(yùn)行，而他的哥哥馬克則將待在地面上，作為對(duì)比參照。
美國(guó)宇航局約翰遜航天中心的人體研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人克萊格·坤德羅特(Craig Kundrot)表示：“我們將在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)開展之前，期間以及結(jié)束之后對(duì)這對(duì)雙胞胎兄弟進(jìn)行檢測(cè) 。我們將首次有機(jī)會(huì)對(duì)一對(duì)在基因上幾乎完全相同的雙胞胎進(jìn)行這樣的研究。”
這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)背后的原理還要追溯到愛因斯坦著名的“雙生子佯謬” 。這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單意思是：如果有一對(duì)雙胞胎兄弟，其中的一個(gè)乘坐火箭進(jìn)行高速星際飛行，而另一個(gè)則停留在地球上。當(dāng)前者返回地球時(shí)，他會(huì)發(fā)現(xiàn)自己比他的兄弟年輕了許多——這聽起來(lái)非常詭異，但卻是事實(shí) 。
當(dāng)然此次美國(guó)宇航局的實(shí)驗(yàn)中并不打算測(cè)試這種時(shí)間的奇異流逝。如果想要出現(xiàn)那樣的現(xiàn)象，那么國(guó)際空間站必須以接近光速的速度飛行。但除此之外，美國(guó)宇航局的此次研究將會(huì)覆蓋其他的各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域，該局的人體研究項(xiàng)目近期公布了10項(xiàng)精選的研究計(jì)劃，打算對(duì)這對(duì)雙胞胎從基因，生物化學(xué)，視覺，認(rèn)知等各個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)地研究。
坤德羅特表示：“這些提案的每一個(gè)都非常精彩，它們中的任何一個(gè)本身都可以成為一項(xiàng)長(zhǎng)期研究。”
摘取其中的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案：
坤德羅特表示：“我們已經(jīng)知道人體的免疫系統(tǒng)在太空中會(huì)發(fā)生變化。具體來(lái)說(shuō)就是在太空中，人的免疫系統(tǒng)相比地面上會(huì)有所減弱。因此在我們的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)方案中，馬克和斯科特將會(huì)在太空和地面上同時(shí)注射同一種禽流感疫苗，然后我們將會(huì)觀察兩者的免疫系統(tǒng)分別將會(huì)作出何種反應(yīng) 。”
另外一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)將著眼于染色體端粒，這是人類DNA兩端微小的分子“蓋頭” 。在地球上，端粒的不斷損耗與人體的衰老過(guò)程有關(guān) 。在太空中，由于宇宙射線的作用，端粒的損耗過(guò)程將會(huì)加速。此次研究中兩人端粒狀態(tài)的對(duì)比研究將會(huì)讓研究人員了解長(zhǎng)期太空旅行是否將會(huì)對(duì)人體衰老過(guò)程產(chǎn)生顯著的影響。
另外，坤德羅特表示：“在人體的腸道中存在著很多對(duì)人體消化功能至關(guān)重要的菌群。因此本次的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容便是觀察太空生活將會(huì)對(duì)這些人體腸道菌群產(chǎn)生何種影響。這些細(xì)菌的數(shù)量驚人，它們的數(shù)量比構(gòu)成人體的全部細(xì)胞數(shù)量還要多10倍。”
其他實(shí)驗(yàn)方案也同樣精彩。其中有一項(xiàng)提案想要研究為何宇航員的視力會(huì)在進(jìn)入太空后發(fā)生變化。坤德羅特表示：“有時(shí)候他們從地球上帶來(lái)的眼睛卻突然變得不合適了。”另外一項(xiàng)提案則將對(duì)一種名為“太空迷霧”(space fog)的現(xiàn)象進(jìn)行研究，這是很多宇航員報(bào)告的一種現(xiàn)象，他們發(fā)現(xiàn)自己在軌道上工作時(shí)，大腦的警覺性會(huì)下降，思維反應(yīng)速度也更慢。
坤德羅特表示：“這將不會(huì)是10個(gè)單獨(dú)的實(shí)驗(yàn) 。真正的力量將來(lái)自將所有這些項(xiàng)目整合到一起，從各個(gè)層面上開展詳盡的研究——從生物分子層面到心理學(xué)層面，全部囊括在內(nèi) 。我們將對(duì)宇航員進(jìn)行全身檢查。”
馬克和斯科特參與的這項(xiàng)研究項(xiàng)目將讓未來(lái)的宇航員們能夠飛地更遠(yuǎn)，并能在執(zhí)行完他們的任務(wù)之后安全歸來(lái)，與家人們愉快團(tuán)聚。