《三体》里面明确说化学燃料火箭是没有前途的，为啥还在往这方面发展？
咱们来聊聊《三体》里那句让很多人印象深刻的话：“化学燃料火箭是没有前途的”，以及为什么现实世界里我们还在大力发展它。这中间的逻辑，其实比看上去要复杂一些。
首先，得承认，《三体》的描写太有画面感了，它用一个极端的例子——三体世界为了逃离母星，需要一种能瞬间加速到光速的“曲率驱动”——来反衬出我们现有技术（化学燃料火箭）的渺小和局限。在刘慈欣的构想里，化学燃料火箭的推力、速度提升都太慢了，面对浩瀚的宇宙和生存的危机，简直是杯水车薪。小说里的三体文明，早早就已经掌握了更高级的能源和推进方式，化学燃料对他们来说，就像我们现在用弓箭打猎一样过时。
那么，问题来了：既然小说里说得这么“判死刑”了，为什么现实中的我们，还在往化学燃料火箭上砸钱、投入人力呢？这背后有几个关键原因，我们可以从几个层面来剖析：
1. 现实的约束与“不够用”的“够用”
生存压力 ≠ 宇宙逃亡： 《三体》里三体文明面临的是“灭顶之灾”，必须在短时间内离开母星，寻找新的家园。这种生死存亡的压力，要求他们必须有瞬时、巨大的能量输出和接近光速的旅行能力。而我们现实中的航天目标，虽然也在追求更远的距离、更快的速度，但并没有那种“立即要逃跑”的紧迫感。我们更多的是进行科学探索、卫星部署、空间站建设、深空探测（比如去火星、小行星），这些任务对速度的要求虽然也很高，但都在现有化学燃料火箭的能力范围内，或者说，是在“现有技术条件下，能够实现的最优解”。
技术瓶颈与可行性： 真正能实现《三体》中那种超光速旅行或者瞬间高能加速的技术，比如曲率驱动、聚变动力、反物质推进等等，目前还只存在于科幻小说里，甚至连理论基础都非常薄弱，或者说，实现起来需要跨越我们当前认知和技术能力的巨大鸿沟。想想看，我们需要掌握能够稳定控制核聚变反应（比核裂变难太多了），或者找到并安全运用反物质（生产和储存成本高到令人发指）的技术，这可不是一朝一夕的事情，可能需要几百年甚至更久。
成本与效率的权衡： 即使理论上存在更高级的推进方式，其研发和制造成本也是天文数字。化学燃料火箭虽然效率低，但技术成熟、成本相对可控。我们已经有了一整套成熟的工业体系和制造流程来生产火箭发动机、燃料和火箭本身。任何一项新技术，都需要海量的投入，从基础研究到原型制造，再到可靠性验证，每一步都是巨大的挑战。在成本效益比上，化学燃料火箭在现阶段依然有其不可替代的地位。
2. 化学燃料火箭的“不死鸟”特质：持续的迭代与优化
虽然《三体》说它“没前途”，但这并不意味着化学燃料火箭就止步不前了。实际上，我们一直在努力让它“更有前途”。
效率提升： 科学家们一直在想办法提高化学燃料火箭的能量转换效率，比如改进发动机设计（如使用更先进的燃烧室结构、喷管形状），优化推进剂配方（例如开发比重更高、比冲更大的新型燃料组合），减少材料损耗等等。这些改进虽然不能让火箭达到光速，但能让它飞得更远、更快一点点，或者运载更多的载荷。
可靠性增强： 一次成功的发射，需要保证火箭的每一个部件都万无一失。化学燃料火箭经过几十年的发展，其可靠性已经大大提高，失败率也在不断降低。这种成熟度和稳定性，是很多新兴技术难以比拟的。
可重复使用： 这是近年来最显著的进步之一。像SpaceX的猎鹰9号火箭，已经实现了部分箭体的回收和重复使用，这极大地降低了发射成本。虽然这依然是化学燃料火箭的范畴，但这种成本的降低，使得太空探索变得更加“亲民”，可以支持更多、更频繁的任务。这本身就为化学燃料火箭注入了新的生命力，让它在经济性上更具竞争力。
运载能力提升： 新一代的大型火箭，比如中国的长征五号系列，美国的SLS等，拥有强大的运载能力，能够将更重的载荷送入太空，完成更复杂的任务。这同样是在化学燃料火箭框架内的技术突破。
3. 技术路线的“迂回”与“多轨并行”
航天技术的研发往往不是一条直线。很多时候，我们会在现有成熟技术上进行优化，同时也在探索颠覆性的新技术。
“先打赢再说”的策略： 在很多时候，我们没有那个时间和资源去等待颠覆性技术的成熟。如果有一个能解决当前问题的方案（即使它不是终极方案），我们就会先采用它。化学燃料火箭就像是汽车的内燃机，虽然电动机在很多方面更优越，但内燃机在可预见的未来，依然是我们最主要的动力来源，并且还在不断改进。
基础研究的铺垫： 我们现在投入到各种先进推进技术（如核推进、电推进、甚至一些更前沿的概念）的研究，是为了未来的星际旅行做准备。但这些技术从实验室走向实用，再到成熟应用，需要漫长的时间。在此期间，化学燃料火箭依然是“主力军”。
多样化的需求： 不同的太空任务对推进方式有不同的要求。有些任务（如地面到近地轨道发射）对速度和推力要求极高，化学燃料火箭是首选。而有些任务（如长时间的深空探测，卫星轨道维持）则更侧重于效率和经济性，电推进（如离子发动机）等技术就可能更适合。所以，我们并非只盯着化学燃料火箭，而是根据不同场景需求，发展多种技术。
总结来说，《三体》里的“化学燃料火箭没有前途”，说的是在面对宇宙文明生存法则时，它的能量等级和速度太低，无法应对那种极端挑战。但在现实世界里，我们的需求、技术水平、成本考量都与小说中的情境大相径庭。
我们仍在发展化学燃料火箭，是因为它：
是目前最成熟、最可靠、成本相对可控的进入太空的方式。
通过持续的工程优化和技术创新（如可重复使用），依然在不断提升其性能和经济性。
为我们提供了进入太空的平台，支撑着我们当前的科学探索和应用需求。
同时，我们也并未放弃对更先进推进技术的探索，只是这些技术离实际应用还有相当长的路要走。
所以，与其说我们“明知没有前途还在发展”，不如说我们是在“用现有最可行的技术，一步一步地向前迈进，同时也在为未来可能的技术飞跃打下基础”。这是一种务实的选择，也是科技发展过程中必经的阶段。我们依然需要依靠这些“旧”技术，去实现我们对宇宙的“新”梦想。
首先，得承认，《三体》的描写太有画面感了，它用一个极端的例子——三体世界为了逃离母星，需要一种能瞬间加速到光速的“曲率驱动”——来反衬出我们现有技术（化学燃料火箭）的渺小和局限。在刘慈欣的构想里，化学燃料火箭的推力、速度提升都太慢了，面对浩瀚的宇宙和生存的危机，简直是杯水车薪。小说里的三体文明，早早就已经掌握了更高级的能源和推进方式，化学燃料对他们来说，就像我们现在用弓箭打猎一样过时。
那么，问题来了：既然小说里说得这么“判死刑”了，为什么现实中的我们，还在往化学燃料火箭上砸钱、投入人力呢？这背后有几个关键原因，我们可以从几个层面来剖析：
1. 现实的约束与“不够用”的“够用”
生存压力 ≠ 宇宙逃亡： 《三体》里三体文明面临的是“灭顶之灾”，必须在短时间内离开母星，寻找新的家园。这种生死存亡的压力，要求他们必须有瞬时、巨大的能量输出和接近光速的旅行能力。而我们现实中的航天目标，虽然也在追求更远的距离、更快的速度，但并没有那种“立即要逃跑”的紧迫感。我们更多的是进行科学探索、卫星部署、空间站建设、深空探测（比如去火星、小行星），这些任务对速度的要求虽然也很高，但都在现有化学燃料火箭的能力范围内，或者说，是在“现有技术条件下，能够实现的最优解”。
技术瓶颈与可行性： 真正能实现《三体》中那种超光速旅行或者瞬间高能加速的技术，比如曲率驱动、聚变动力、反物质推进等等，目前还只存在于科幻小说里，甚至连理论基础都非常薄弱，或者说，实现起来需要跨越我们当前认知和技术能力的巨大鸿沟。想想看，我们需要掌握能够稳定控制核聚变反应（比核裂变难太多了），或者找到并安全运用反物质（生产和储存成本高到令人发指）的技术，这可不是一朝一夕的事情，可能需要几百年甚至更久。
成本与效率的权衡： 即使理论上存在更高级的推进方式，其研发和制造成本也是天文数字。化学燃料火箭虽然效率低，但技术成熟、成本相对可控。我们已经有了一整套成熟的工业体系和制造流程来生产火箭发动机、燃料和火箭本身。任何一项新技术，都需要海量的投入，从基础研究到原型制造，再到可靠性验证，每一步都是巨大的挑战。在成本效益比上，化学燃料火箭在现阶段依然有其不可替代的地位。
2. 化学燃料火箭的“不死鸟”特质：持续的迭代与优化
虽然《三体》说它“没前途”，但这并不意味着化学燃料火箭就止步不前了。实际上，我们一直在努力让它“更有前途”。
效率提升： 科学家们一直在想办法提高化学燃料火箭的能量转换效率，比如改进发动机设计（如使用更先进的燃烧室结构、喷管形状），优化推进剂配方（例如开发比重更高、比冲更大的新型燃料组合），减少材料损耗等等。这些改进虽然不能让火箭达到光速，但能让它飞得更远、更快一点点，或者运载更多的载荷。
可靠性增强： 一次成功的发射，需要保证火箭的每一个部件都万无一失。化学燃料火箭经过几十年的发展，其可靠性已经大大提高，失败率也在不断降低。这种成熟度和稳定性，是很多新兴技术难以比拟的。
可重复使用： 这是近年来最显著的进步之一。像SpaceX的猎鹰9号火箭，已经实现了部分箭体的回收和重复使用，这极大地降低了发射成本。虽然这依然是化学燃料火箭的范畴，但这种成本的降低，使得太空探索变得更加“亲民”，可以支持更多、更频繁的任务。这本身就为化学燃料火箭注入了新的生命力，让它在经济性上更具竞争力。
运载能力提升： 新一代的大型火箭，比如中国的长征五号系列，美国的SLS等，拥有强大的运载能力，能够将更重的载荷送入太空，完成更复杂的任务。这同样是在化学燃料火箭框架内的技术突破。
3. 技术路线的“迂回”与“多轨并行”
航天技术的研发往往不是一条直线。很多时候，我们会在现有成熟技术上进行优化，同时也在探索颠覆性的新技术。
“先打赢再说”的策略： 在很多时候，我们没有那个时间和资源去等待颠覆性技术的成熟。如果有一个能解决当前问题的方案（即使它不是终极方案），我们就会先采用它。化学燃料火箭就像是汽车的内燃机，虽然电动机在很多方面更优越，但内燃机在可预见的未来，依然是我们最主要的动力来源，并且还在不断改进。
基础研究的铺垫： 我们现在投入到各种先进推进技术（如核推进、电推进、甚至一些更前沿的概念）的研究，是为了未来的星际旅行做准备。但这些技术从实验室走向实用，再到成熟应用，需要漫长的时间。在此期间，化学燃料火箭依然是“主力军”。
多样化的需求： 不同的太空任务对推进方式有不同的要求。有些任务（如地面到近地轨道发射）对速度和推力要求极高，化学燃料火箭是首选。而有些任务（如长时间的深空探测，卫星轨道维持）则更侧重于效率和经济性，电推进（如离子发动机）等技术就可能更适合。所以，我们并非只盯着化学燃料火箭，而是根据不同场景需求，发展多种技术。
总结来说，《三体》里的“化学燃料火箭没有前途”，说的是在面对宇宙文明生存法则时，它的能量等级和速度太低，无法应对那种极端挑战。但在现实世界里，我们的需求、技术水平、成本考量都与小说中的情境大相径庭。
我们仍在发展化学燃料火箭，是因为它：
是目前最成熟、最可靠、成本相对可控的进入太空的方式。
通过持续的工程优化和技术创新（如可重复使用），依然在不断提升其性能和经济性。
为我们提供了进入太空的平台，支撑着我们当前的科学探索和应用需求。
同时，我们也并未放弃对更先进推进技术的探索，只是这些技术离实际应用还有相当长的路要走。
所以，与其说我们“明知没有前途还在发展”，不如说我们是在“用现有最可行的技术，一步一步地向前迈进，同时也在为未来可能的技术飞跃打下基础”。这是一种务实的选择，也是科技发展过程中必经的阶段。我们依然需要依靠这些“旧”技术，去实现我们对宇宙的“新”梦想。
网友意见
一是因为“三体里面明确说化学火箭没有前途”是有语境的。剧情里章北海想要能在较短时间内冲出太阳系的宇航载具，来进行宇宙逃亡。那超过了化学火箭的能力范围。即便在他的有意识干预下，人类还是走了许多弯路，花了数百年时间才搞出核聚变推进的飞船。
现实中，人类并没有在近未来获得宇航能力的迫切需要，不着急拿现在的技术去搞。化学火箭还远没有达到最高效率与安全性，仍有潜力可挖并可以向其它行业输出新的技术成果。一步步踏实地前进更加稳固，实际上可能比小说里描写的进步更快。
如果你非要现在就换别的推进方式，离子推进、帆类推进、磁轨炮直接射出去之类只适合在真空中使用，毫米波火箭[1]在大规模发射时效率才能超过化学火箭，而现在又没有那么多发射任务。动量交换绳现在都没一根，在学会走之前不要成天想跑。
也有一些技术乐观主义者认为在2045~2075年技术奇点[2]就会降临，一劳永逸地解决这些问题。
二是因为三体描写的“无工质可控核聚变辐射推进”在现实中比化学火箭更弱，现实的核能推进技术则有很大的危险性和诸多的技术难题，在目前的条件下还不适合使用。
现实中可控核聚变本身举步维艰，用辐射推进的效率更要比喷射聚变产物低几万倍，别人整出来核聚变推进也不会留着聚变产物的。可以参照此处：
对现实中的核推进有兴趣的话，可以参照以下内容。
火箭公式与相对论性火箭公式的简介：
代达罗斯计划与远射计划的简介：
代达罗斯计划的聚变装置的构造：
三是因为人类知道的高级推进技术的发展方向比三体3描述的“曲率推进”还要远大得多，但也因此现在的技术搞不来。
三体3叙述的东西跟现实世界的曲速理论是不一样的，阿库别瑞度规允许事实上超越真空光速。
理论物理学家米给尔·阿库别瑞（Miguel Alcubierre）在1994年提出的阿库别瑞度规定义了曲速引擎的时空，按照广义相对论来解读，这是一种洛伦兹流形，允许一个曲速泡出现在原先平坦的时空中，并在实质上以超光速移动。其速度没有特别的上限。按照暴涨宇宙论的现有模型，宇宙早期空间膨胀的速度可能达到过真空光速的1E70倍。可观测宇宙和目前不可观测的部分的估计尺寸在这种速度面前都是毫无意义的。
制造曲速泡需要巨大的负能量，但后来NASA的哈罗德·G·怀特改进其数学模型，用曲速环的形式将拖动较少物质需要的负能量压缩到卡西米尔真空可以承担的范围附近[3][4]。他已经就此进行了一些实验，这被广泛解读为NASA在研制曲速引擎。
去年黑洞事件视界影子的照片大概你也看了。那周围的等离子体的视速度就是超越真空光速的，那是黑洞参考系拖拽对时空的影响。你可以认为那就是曲速飞行。
零点能推进器：
2014~2016年，NASA考察了零点能推进器的理论可行性，在目前的低级理论与低级技术下较完善的基础论文如下：
现在我们已经有非常原始的卡西米尔电池、循环卡西米尔动力装置、气体循环卡西米尔腔等微小功率的零点能装置的设计，但初步实验还没有取得公认的成功。
世界各地有一小部分民间人士致力于设计利用零点能的装置，直接创生能量的第一类永动机和用卡西米尔效应强制吸热的第二类永动机都有，其中一部分宣称取得了一定成果，但目前的“实物”并不起作用。
当然，也存在微小的可能性：可控核聚变发电商业化的进度会晚于零点能装置，使前者变得毫无意义。
黑洞引擎：
物质沿螺线落向黑洞时，强大的引力场使得物质摩擦并被加热，发出白热光并产生磁场，该磁场使物质流沿黑洞极区高速喷出。黑洞的吸积盘足够热得辐射出X射线。这一过程能够释放出物质的质量的10%对应的能量，而恒星核聚变的效率只有0.5%。在能制造出宏观黑洞并控制得住它的场合，将任何垃圾投向黑洞都可以从高热吸积盘散发的电磁波与高能粒子和黑洞极区抛射的高能粒子射流获取大量的能量，吸积盘的磁场也可以支持发电机。将任何垃圾投向带电的黑洞都可以增加它的转动能量，高速旋转的带电黑洞可以支持巨大的发电机。而黑洞吸入物质获得的质量也会随着时间以霍金辐射的形式放出，不会一直堆积在黑洞里。霍金辐射有黑洞越小则辐射强度越大的特点，小黑洞的霍金辐射可以比恒星更亮，投入物质维持它的存在就能持续获得能量。这是人类现在知道的效率最高的能量产生方式。
黑洞可以具有电荷，小黑洞可以被电磁束缚，对于大黑洞则可以围绕它在一定距离外建立设施。在合适的轨道上，黑洞吸积盘的辐射压可以和具有足够轨道速度的设施受到的引力平衡而防止设施偏离或坠入黑洞。
制造黑洞的方法可以是用大规模供电系统将大量太阳辐射转化成电能支持若干加速器、激光器或直接使用太阳能泵浦，将粒子加速至超高能或产生强激光，汇聚至一点。也可以是用大量核材料造成核武器，聚焦其起爆产生的硬X射线。无论如何，产生这样的黑洞需要粒子达到1千亿亿亿电子伏特以上的能量，这比人类现在最大的粒子加速器LHC的能级高了千万亿倍。
靠多维空间理论的ADD模型可以降低产生黑洞需要的能级直至较靠近LHC的能力[5]，这种支持粒子加速器造黑洞的理论是最接近我们现有科技水平的。也有学者做了关于LHC已经能产生微黑洞的研究[6]，但这还需要进一步证实。ADD模型的微黑洞对霍金辐射稳定，即使从量子级开始一个个吞噬原子也能维持自身。
参考
- ^ https://www.zhihu.com/question/338879543/answer/782058272
- ^ https://zhuanlan.zhihu.com/p/27765001
- ^ https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20110015936.pdf
- ^ http://earthtech.org/publications/davis_STAIF_conference_2.pdf
- ^Dejan Stojkovic, 2005 https://www.researchgate.net/publication/8034759_Distinguishing_Between_Small_Arkani-Hamed-Dimopoulos-Dvali_and_Randall-Sundrum_Accelerator-Generated_Black_Holes
- ^Barbara Betz,Marcus Bleicher,U. Harbach,T. Humanic,B. Koch,Horst Stoecker, 2006 https://www.researchgate.net/publication/2020077_Mini_Black_Holes_at_the_LHC_Discovery_Through_Di-Jet_Suppression_Mono-Jet_Emission_and_a_Supersonic_Boom_in_the_Quark-Gluon_Plasma_in_ALICE_ATLAS_and_CMS
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