美宇航局將實驗研究愛因斯坦“雙生子佯謬”

新浪科技訊 北京時間4月17日消息，據美國宇航局網站報導，請想象有這樣一對孿生兄弟，其中一個成為了一名宇航員並乘坐火箭進入太空。而另一名也是一個宇航員，但他待在地球上。兩個人在整整分開一年之后團聚。那麼現在的問題是：他們兩個仍然還是完全相同的嗎？

現在，美國宇航局打算至少部分地揭開這個問題的答案。

按照計劃，2015年3月份美國宇航員斯科特·凱利(Scott Kelly)將與俄羅斯宇航員米哈伊爾·科米連科(Mikhail Kornienko)一起在國際空間站上執行為期一年的任務。他們在太空中的長時間停留目的是研究長期太空飛行對人體可能生的影響。

但關於斯科特，有趣的一點是他有一個孿生兄弟。他的哥哥馬克同樣是一名宇航員，不過現在已經退休了。按照試驗計劃，斯科特將在太空中以每小時1.7萬英裏(約合2.7萬公里)的速度圍繞地球運行，而他的哥哥馬克則將待在地面上，作為對比參照。

美國宇航局約翰遜航天中心的人體研究項目負責人克萊格·坤德羅特(Craig Kundrot)表示：“我們將在這項實驗開展之前，期間以及結束之后對這對雙胞胎兄弟進行檢測。我們將首次有機會對一對在基因上几乎完全相同的雙胞胎進行這樣的研究。”

這項實驗背后的原理還要追溯到愛因斯坦著名的“雙生子佯謬”。這個思想實驗的簡單意思是：如果有一對雙胞胎兄弟，其中的一個乘坐火箭進行高速星際飛行，而另一個則停留在地球上。當前者返回地球時，他會發現自己比他的兄弟年輕了許多——這聽起來非常詭異，但卻是事實。

當然此次美國宇航局的實驗中並不打算測試這種時間的奇異流逝。如果想要出現那樣的現象，那麼國際空間站必須以接近光速的速度飛行。但除此之外，美國宇航局的此次研究將會覆蓋其他的各個相關領域，該局的人體研究項目近期公佈了10項精選的研究計劃，打算對這對雙胞胎從基因，生物化學，視覺，認知等各個方面進行詳細地研究。

坤德羅特表示：“這些提案的每一個都非常精彩，它們中的任何一個本身都可以成為一項長期研究。”

摘取其中的幾個實驗方案：

坤德羅特表示：“我們已經知道人體的免疫系統在太空中會發生變化。具體來就是在太空中，人的免疫系統相比地面上會有所減弱。因此在我們的一項實驗方案中，馬克和斯科特將會在太空和地面上同時注射同一種禽流感疫苗，然后我們將會觀察兩者的免疫系統分別將會作出何種反應。”

另外一項實驗將眼於染色體端粒，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程有關。在太空中，由於宇宙射線的作用，端粒的損耗過程將會加速。此次研究中兩人端粒狀態的對比研究將會讓研究人員了解長期太空旅行是否將會對人體衰老過程生顯著的影響。

另外，坤德羅特表示：“在人體的腸道中存在很多對人體消化功能至關重要的菌群。因此本次的一項實驗內容便是觀察太空生活將會對這些人體腸道菌群生何種影響。這些細菌的數量驚人，它們的數量比構成人體的全部細胞數量還要多10倍。”

其他實驗方案也同樣精彩。其中有一項提案想要研究為何宇航員的視力會在進入太空后發生變化。坤德羅特表示：“有時候他們從地球上帶來的眼睛卻突然變得不合適了。”另外一項提案則將對一種名為“太空迷霧”(space fog)的現象進行研究，這是很多宇航員報告的一種現象，他們發現自己在軌道上工作時，大腦的警覺性會下降，思維反應速度也更慢。

坤德羅特表示：“這將不會是10個單獨的實驗。真正的力量將來自將所有這些項目整合到一起，從各個層面上開展詳盡的研究——從生物分子層面到心理學層面，全部囊括在內。我們將對宇航員進行全身檢查。”

馬克和斯科特參與的這項研究項目將讓未來的宇航員們能夠飛地更遠，並能在執行完他們的任務之后安全歸來，與家人們愉快團聚。(晨風)