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第12章 用物理学找到美丽新世界(1)

《2050人类大迁徙》

巨大而缓慢的地球转变

罗伦思·史密斯(LaurenceC.Smith),美国加州大学洛杉矶分校地理学教授,古根汉学术奖得主,曾赴美国国会报告北半球气候变化可能造成的冲击。他的研究也出现在“联合国政府间气候变化专门委员会第四次评估报告”上。

如果你观察自家后院的虫、鱼、鸟、兽,或许你会注意到,这个世界上的动植物已经渐渐往纬度和海拔较高的地方迁徙了。

当我们谈到人类的灭绝或者面临大灾难时,不一定要想象那是小行星撞击地球之后所有物种一起死掉的景象;有时候也可能是一种非常缓慢的过程,比如气候的变迁、人口大爆炸、科技的奇迹般发展--人工智能超出了人类智慧,然后把人类干掉,等等。

《2050人类大迁徙》的作者罗伦思·史密斯是美国加州大学洛杉矶分校的地理学教授,他从四个因素预测了2050年后地球的模样。这四大因素分别是人口变化、自然资源的变化、全球化以及气候变迁。

首先是人口分布及变化趋势,这是影响一个国家经济发展最重要的因素。书中提到一个在岛屿上发展起来的城市,过去是英国殖民地,后来独立了。你以为是新加坡?不是,是尼日利亚的拉各斯。拉各斯一直不能克服人口急剧增长带来的交通拥挤、贫困脏乱、政府贪腐、自然败坏、疾病肆虐等城市化问题,现在已有1060万人口,成为全世界最大的贫民窟。像这样的大城市很可能会在许多发展中国家出现。书中提到,到2050年,全世界人口将比现在增长40%,达到100亿。食物的需求量是现在的两倍,人类社会将从贫穷的农业社会转为较富裕的都市社会,世界的财富与权力逐渐由西方转移到东方。而我们目前就处在这个巨大的转变中。

一些人口大国也许难以适应这种转变,并且还衍生出一个新问题:如果到了2050年,墨西哥、中国和伊朗的人口老化到了养老院人满为患的地步,谁来照顾老年人?除非机器人时代全面来临,否则我们还是需要年轻人服务。

基于目前的人口结构,2050年,年轻人口最多的国家就是今天出生率最高的国家,也就是全世界现代化最慢的地区:索马里、阿富汗、也门、约旦河西岸、加沙和撒哈拉沙漠以南地区。这些落后地区的年轻人将何去何从?他们会到那些急需年轻人服务的国家吗?世界会不会出现移民潮?

作者说,如果你观察自家后院的虫、鱼、鸟、兽,或许你会注意到,这个世界上的动植物已经渐渐往纬度和海拔较高的地方迁徙了。生物学家发现,从加州的墨蚕到西班牙的蝴蝶乃至新西兰的树,都有这种现象。据统计,截至2003年,全球所有动植物的分布区每十年就往南北两极移动六公里,或者往高处爬升了六米。

此外,从生物气候学的循环来看,生物的周期性律动时间--如植物抽芽、开花,鸟类迁徙、生育,在过去的三十年里,每十年就提早四天。这些数据意味着什么?意味着人类也该往北迁移,某些北部地区的农作物产量会增加,例如北欧南部和俄罗斯部分地区,过去是冰天雪地,现在能够农耕了。

人口越来越多还意味着我们需要更多的水。当我们最重要的淡水资源--冰川也在不断融解时,地球到了2050年,不要说喂饱人类,怎样有水去灌溉农田都成了一个问题。2007年到2009年,加拿大政府资助了一项北极探险计划,探险人员发现他们的船在夏天就能轻易通过北极的西北航道。这个消息震惊了世界,过去人类一直想要开通的航道,竟然随着北极冰盖的融化自己出现了。

冰川的融解会使靠近北极圈的国家拥有更多的淡水资源,假如未来我们要向北欧国家包括俄罗斯买水,世界也许会是另一番景象。另外,北极蕴藏的大量自然能源也会被发掘出来。1991年,加拿大西北领地发现了丰富的钻石矿藏,使它一夜间从没有钻石的国家变成世界上第三大钻石产地。

北极海域的天然气含量也非常惊人,尽管现在我们还不知道怎样取出这些资源。北极区域的好几个国家,包括过去大家觉得非常爱好和平的加拿大,都开始武装自己的国家,发展北极防卫计划。有人很悲观地预言,未来的北极圈就是下一个中东战场,俄罗斯、加拿大、冰岛、芬兰、挪威这些国家统统要插手,当然还有拥有阿拉斯加的美国。

可是这本书的作者认为未来大致上是和平的,因为这几个国家已经展开了密切合作。到2050年全球贸易是否将频繁地流通于北极海,出现像苏伊士或者巴拿马运河那样的荣景呢?答案是不可能,因为北极的海面终究是要结冰的,夏天融冰时期,有一些船可以在北极海捕鱼或开采天然气,然后再把这些资源运往更广阔的市场。事实上,韩国现在已经发明了一种在极地航行的天然气装运船。

到2050年,除了冬季寒冷这个缺点外,加拿大、冰岛和挪威这些环北极海国家的城市可能会跻身全世界最怡人都市。我们现在看“金砖四国”[1],到2050年,是不是要看“北极海八国”了呢?

(主讲梁文道)

《地球的终结》

小行星撞击事件

菲利普·布雷特(PhilipPlait),物理学家、天文学家。毕业于弗吉尼亚大学,获得天文学博士学位。曾在加州索诺马州立大学物理和天文学系教书,2007年辞去工作,专心写作。

为什么我们能够确认这种事会发生?理由很简单,一百多年前就发生过一次。

说到世界末日,过去几年我们看了不少好莱坞大片,预言小行星或者巨大的陨石撞向地球,导致地球毁灭,人类绝种。这些电影到底可不可信?这样的事情会不会发生?

《地球的终结》的作者是美国天文学者菲利普·布雷特,他曾在大学教物理和天文学,后来辞去教职,开了一个名叫“糟糕天文学(BadAstronomy.com)”的网站。这个科普网站在美国非常受欢迎,虽然有一些争论被网友提出来,但一般认为这个网站中谈论的内容大致是符合科学的。

这本书罗列出可能导致地球终结的各种天文问题,如小行星撞击、太阳的冷却或过度爆热、超级行星诞生、伽马射线爆发、黑洞、外星人袭击乃至宇宙自然的老化等,逐一进行讨论。而大家在电影或小说里看得最多的是小行星撞击地球。为什么我们能够确认这种事会发生?理由很简单,一百多年前就发生过一次。那是1908年6月30日,地球和一块非常小的流星体在同一时间出现在同一地点。这个流星体大概有七十码宽,由于它的轨道和地球相交,经过一段时间,两个物体不可避免地出现在交会点上。那一天撞击释放出的能量是广岛原子弹威力的数百倍。

这个爆炸坑就在西伯利亚,现在是个著名景点,不过没什么人真的去看过,因为那个地方太难去了,当时一支科考队花了几年时间才到达现场。现场非常可怕,爆炸点中心的树木以辐射状往四周散开倒地,枝叶全部枯掉。有趣的是,坑的最中央有一棵树仍然直直地竖在那儿。因为爆炸是在它上空发生的,压力直接往下然后向周边散开,所以爆炸点中心的树反而会屹立不倒。

如果这种小行星当年撞击了一个大城市,后果不堪设想。我们今天所知的地球承受过的最可怕的撞击发生在6500万年前,位于墨西哥的尤卡坦半岛,加勒比海附近,看起来是一个相当完整的大坑一样的海湾。大家确信,那就是小行星留下的痕迹。

这个撞击导致恐龙灭绝。作者在书中描述了这场悲剧:“一个小行星,以每秒10英里的速度穿过大气层砸向地球。当小行星的一端碰到地球表面的时候,撞击产生的能量很难确实知晓,但绝对有数百亿吨炸药爆炸的威力。然后在那一天地球上所有生物的命运都被改写了。跟随地震之后首先是空气振荡,这个巨大的声波导致1000英里内所有幸存的生物,在这个雷鸣到达时全部耳聋。临近墨西哥湾其他地方也不会坚持太久。当小行星撞进海面,它就占据了海洋的绝大部分,在冲击波和热量引起的海水蒸发共同作用下,一个由数十亿吨海水形成的大浪,咆哮着席卷世界各地。然后这个撞击又把地壳砸穿了一个洞,洞里面有一些熔化的岩石以每秒数英里的速度弹到太空里,然后再像洲际导弹一样冲了回来,这样反复地撞击了数十亿次,直到整个地球焚烧成一个大火球为止。”

这样的事情过去发生过,未来还会发生吗?作者说,发生的概率大概是七百万分之一。如何阻止呢?科幻电影给出的方法很简单:用核弹去炸它。其实这并不是一个好方法,因为小行星很可能被炸碎,从而导致更大的破坏。而且有些小行星的密度很低,会像海绵一样一下子把炸弹吸住。最好的方法听起来很科幻,就是将一枚大火箭送到小行星附近去爆炸,制造一些引力。或者依靠火箭本身的拉力,把小行星拉到另一个轨道上去,这样地球就安全了。

(主讲梁文道)

《三体》

诗意的科幻

刘慈欣(1963-),祖籍河南,长于山西,科幻作家,高级工程师。曾于1999年至2006年连续八年获得中国科幻银河奖。代表作有《超新星纪元》《球状闪电》《三体》等。

宇宙变成了一间没有边界的空旷展厅,群星都像幻觉,飞船是唯一的展品。这种心理模型可能带来巨大的孤独感。

最近一年,很多朋友跟我说:“有本科幻小说,你一定要看!”说的是刘慈欣的《三体》三部曲。这位山西工程师从二十世纪九十年代开始写科幻小说,现在成为中国最有分量的科幻小说家。

说到科幻小说,我要发表一直以来我对中国类型小说的不满。我们的严肃文学作家,如王安忆、苏童、莫言,大家都知道他们是谁,文艺界也予以很高评价。可是通俗小说领域似乎就没有特别出色的人物。有些文学研究者甚至鄙视通俗小说,比如瞧不起《哈利·波特》,就像好多人看不起好莱坞电影一样。

在我看来,通俗小说是一门很高的技艺,好莱坞电影也不乏艺术佳作。有一阵子,我们国家的导演拍大片为什么拍得不行?因为他们忽视了好莱坞电影的一些基本制作规律,不是有了大投资、大制作就可以拍出大片的。

爱情小说、魔幻小说、科幻小说、推理小说、间谍小说,还有中国的独创文体--武侠小说,写作这类通俗文学,也必须像匠人一样把技艺越磨越精。当这类作品写到近乎完美时,有时候就会跨越类型小说的局限,进入一般所谓的严肃文学。

今日国人的文化品位对立严重,有些自居为“雅”的人,总觉得大众欢迎的东西一定不好,一本书卖得火了肯定是垃圾;反过来也有很多“俗”人说,你们别装精英自命清高讨人厌了。在这种情形下,类型小说很难受到重视。

当然另一方面,中国的类型小说确实也不怎么样。就拿科幻小说来说,有一群作者是真正有理科底子的人,但在文学技艺上就显得有些欠缺。所以《三体》的出现被认为是个爆炸性事件,大家认为刘慈欣完成了中国科幻小说的光荣梦想。听说好莱坞已经买下它的版权,预备改编成电影。

刘慈欣的叙事能力很强,在这本书里,他设定了一个外星系“三体”。所谓三体,指的是一颗星球包含在有三颗恒星的星系中。它不像我们地球所在的太阳系,所有行星都绕着太阳转,它的星系里有三颗太阳一般的恒星。问题出现了:到底该围绕哪颗恒星转?有时候它绕着这个转,忽然间又被另一颗恒星捕获。所以这颗星球没办法像我们地球一样有稳定的轨道和时间感,能够不受干扰地发展文明。生活在三体的外星人随时被突然接近的太阳烤焦,或是忽然又被排斥出去,冻得结冰。这也就是为什么他们会变得那么冷酷,不讲爱情,没有文学,除了生存之外什么事都不想的原因。

好的科幻小说都有自己的逻辑规则,最著名的就是阿西莫夫[2]的“机器人三定律”:一、机器人永远不能伤害人类生命,或者坐视人类生命处在危险之中;二、机器人必须永远服从人类的命令;三、在不违反第一及第二条定律的情况下,机器人可以保护自己的生命--如果那可以叫生命的话。

同样,刘慈欣也在书中建立了宇宙文明的规则:“宇宙社会学”。其基本原则是:第一,生存是文明的第一需要;第二,文明不断增长和扩张,但宇宙中的物质总量保持不变。这就导致一个可怕的后果,宇宙中的无数文明就像猎手一般埋伏在黑暗中仔细盯着,看别的地方是不是也有文明出现,如果有,就先下手为强把它灭了。

这就好比我和另一个人生活在一片原始森林里,互相不知道对方的存在,本可以老死不相往来,但是突然有一天,我发现这个原本被我独占的森林里还有另外一个人存在着。这时候我会有两种想法:第一,对方可能会善意地来和我沟通,我们两个人合作共同打天下。第二,他会不会想来干掉我,好独占森林的全部;或者他可能认为我要干掉他,就先下手为强来干掉我。

生存于浩瀚的宇宙也是如此,当一种文明发现有另一种文明存在时,它不是害怕自己会被侵略,就是思考着如何先下手为强。小说写到,地球人之所以不知道外星文明的存在是因为外星人都躲了起来,不想被其他星球的人发现,而我们人类却干了件最不符合这个原则的蠢事:居然天天主动向外星球发送信息,告诉全宇宙:太阳系有一个地球,地球上住着人类。

在刘慈欣看来,这是非常危险的行为,可能会招致巨大危机。如果我们要确保安全,可以把自己的星系封锁在一个低光速的环境下,飞船飞不出去,任何消息都不会走漏,如此成为一个神秘的像黑洞一般的存在。

书中提到未来的人类坐在一种大型的飞船里,长达几十年甚至几百年在太空里航行,这样的生活无疑会对人类心灵造成影响。“在心理层面上,飞船成了宇宙中唯一的物质实体,宇宙变成了一间没有边界的空旷展厅,群星都像幻觉,飞船是唯一的展品。这种心理模型可能带来巨大的孤独感。”跟我们平常所想的幽闭恐惧症相反,在太空中飞行的人类,会觉得自己的一切都是透明的,因而产生暴露恐惧症。

刘慈欣在《三体》里写出了一种难得的诗意。比如,他写冥王星上有一座人类保留的最后的纪念馆,飞行船的光圈落到远处黑色的长方形上,“这座黑色方碑是这片白色大地上唯一的凸起物,它有一种诡异的简洁,像是对现实世界的某种抽象”。女主角说:“这东西我有些熟悉。”这东西我们当然熟悉,它就是人类的墓碑。

作者把毁灭地球文明和整个太阳系的人叫“歌者”,将所有在宇宙中发出信号、让别人知道自己位置、招致毁灭的人叫“弹星者”。

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