(十一) 地球的昨天、今天和明天(下2)

談到地球的明天，除了地球環境的變遷之外，人類自身的演化也是一個非常有趣的話題。

作為地球生物圈的一員，如果受制於自然規律的話，我們人類早晚是要完蛋的。對地球生物化石研究的結果，結論是，脊椎動物的活動時間大約是一百萬年，無脊椎動物大約是一千一百萬年，然後就被其它的物種所取代而消聲匿跡了。從智人以來，人類這種脊椎動物已經有十多萬年了，所以我們至少還有近百萬年的活動期。但是因為人類已經遠遠地跳出了單純的自然生物的範疇，我們的知識和我們的技能已經讓我們強大到除了我們自己，地球上不可能還有任何生物對我們的生存構成威脅。

如果人類沒有自我毀滅，未來的人類會是個什麼樣子，實在是眾說紛紜。其中極端的觀點認為，人類大概不會再進化了，因為目前人類的生活模式已經相當固定，影響人類進化的環境因素變化很小，因此我們人類的外觀和功能不會有太大的變化了。

呵呵，我第一個就要跳出來反對這個觀點。遠的不談，單單百年來的工業革命引發的人類形體上的變化已經非常大了：身高、胸圍和體重的增加，尤其是壽命的大幅度提高。以目前的科技發展速度，人類的生活方式的變化將會越來越快，導致人類進化的因素也將會越來越多，我們現在很難想象未來的人類生活形態會是一個什麼樣子。

這裡，我大致列舉目前流行的幾個有關人類未來發展方向的猜想。

首先是單一人，也就是所有的人類都被同化，世界大同。因為今後地球上人類之間的聯繫變得越來越密切，可能沒有機會造成人類的分化。從基因分析結果來看，在過去的上萬年內，人類的基因庫不是在發散而是在收斂。換句話說，全球化的發展導致不同的種族之間的差異逐漸消失。目前已經出現了這種趨勢，比如說文化上的單一化，其中的表現之一是語種的消失，今天的6500種語言，幾十年後可能只有600種能夠流傳。單一人種最大的問題就是容易受到傳染性疾病或者未知病毒的威脅。今天全球化的結果，已經給人類生活帶來了明顯的不良影響，比如說流行感冒，原來可能只在非洲某個偏遠的山村存在的病毒，今天可能一下子傳遍了全世界，讓所有染上的人痛苦地慢慢培養對這種新病毒的抵抗力；還有禽流感，因為工業化的密集飼養，病毒很容易在雞群中迅速傳播開來，並且因為其生產過程與人類的關係密切(投料、清洗雞舍和屠宰)，從而造成變種病毒在毫無抵抗能力的人類身上感染和傳播。

其次是倖存人。因為核戰爭或是小行星撞擊地球引發的全球毀滅性災難，導致人類的殘餘被分隔在世界上的一些角落，他們將再次面臨自然選擇。如果不同的人群隔離地發展上千代以上，可以想像，不同的人種將會出現。很多的西方災難電影中，已經一再出現這樣的鏡頭。

又次是新人。基因技術和藥理學的發展，將造成人類的進化和變異的速度遠遠大於自然界的生物學進化速度。今天，對於幹細胞的研究之所以爭論頗大，就是基於社會倫理道德層面上的認知，對於這種能夠改變人體結構並且可能遺傳給下一代的基因修改技術，深懷恐懼。

再次是半機械人。目前商品化的假肢、人工心臟、人工視網膜等等，在某種程度上已經在改造我們的身體。今後很有可能會在大腦中植入芯片，這樣我們就不會迷路，或者能夠解答所有過去常常困擾我們的數學題。當然，我個人認為，大概沒有人願意被如此改造，除非是某個器官真的不靈了，不得不被機器替換。

最後是天文人。如果人類能夠生存足夠長的時間，有一種可能性就是在向其它星球擴張的過程中形成新的人種。比如說，如果人類在火星上移民成功，經過若干代的繁衍，在只有地球的1/3重力環境中出生和長大的人，其外形和結構必然發生很大的改變。我個人猜想，這個新新人類一定比生活在地球上的人要纖細很多，因為不需要很強壯的肌肉和骨骼抵禦火星較小的重力，他們的肺活量一定比我們大得多，因為即使我們把火星的大氣成分改造成了適合人類生活的程度，火星的重力也不可能吸引住如同地球一樣多的大氣。

當然，除此之外，對於人類的未來，還有一些極端的觀點，譬如說，人類的未來不是進化而是退化。由於現代醫學的發展，很多患病的人類個體的生命得以延續，因此先天缺陷或者劣等的基因有機會不斷繁衍擴散，造成人類基因庫品質下降，最後可能威脅人類這一物種在地球上的生存。另外，人類對技術的過分依賴，也可能會導致肌體日趨衰落的惡性循環，要知道，今天人類的體型是古人在曠野里奔跑了幾十萬年形成的啊。

呵呵，這種話題過於嚴肅，再這樣胡扯，看帖的人都跑光了。

好吧，想象一下，如果人類安然地度過了環境污染和能源危機，戰勝了大冰河和大酷熱，興興旺旺地活到了50億年之後，適逢億萬年前曾經有一個叫“中華”的遠古文明遺留下來的一個叫“八月十五”的日子，如果人們仍然有雅興“舉頭望明月”的時候，那月亮看起來只有今天的1/5大小了。

月亮正以每年3公分的速度遠離我們而去。如果假定太陽系的壽命是50億年，假定月亮繼續以目前的速率向外漂移，屆時月亮已經由今天距離地球的38萬公里，跑到近200萬公里的地方去了。

同時，地球因為月亮引起的潮汐現象，逐漸地減慢其自轉速度，大約每10萬年裡減慢2秒。據地質考察結果，16億年前，地球每晝夜只有9小時，一年是800多天，6億年前的每晝夜是20小時，一年440天。大約再過幾十億年，地球就永遠以一面朝向月亮了。如果那個時候地球上還有人類的話，小一半的人還要飛到地球的另一半才能賞月啊。

小一半人的地球人平日看不到月亮，是我猜的。因為地球的質量中心是在陸地較多的一側，因而最終只能是這一側朝着月亮，而人是住在陸地上的。其實這種想法也不大對，從能量利用角度而言，人類大概還是要住在白晝的地區，一年中南北半球的來回遷移，這樣大概人人都有機會免費賞月，儘管那個看起來只有綠豆大小的月亮可能也不如今天的月亮看起來那麼富有詩意。

那時候的大陸大概是不再漂移了，因為地球內部的能量已經散失得七七八八了，地幔的流動基本停止了，而這正是今天大陸漂移的動力。

人類那個時候關心的可能不是大陸是否還在漂移，而是如何應付狂暴的天氣。因為地球停止了自轉，所以北半球的半年艷陽高照，南半球的半年暗無天日，一邊熱死，一邊凍死，燥熱的空氣在烈日的烘烤下在北半球升騰上高空，冰冷的空氣在天寒地凍的南半球流向北方去填補空缺，如此，一個全球範圍的大氣循環形成了。於是上半年刮着12級的南風，下半年是12級的北風。今天地球的大氣循環也是這種模式，只不過晝夜變換比較快，不能形成全球規模的天氣狀況。

即使人類找到了辦法克服種種環境變化帶來的災難，最後一個災變也是沒有辦法抗拒的，那就是太陽的末日。

根據天文觀測以及數學模型推算，以太陽的質量而言，它將在50億年之後，變成一個超紅巨星，其表面溫度比現在要低，因此呈現暗紅色，但是個頭卻膨脹了許多倍，大到目前地球繞日軌道都不能容納的程度。順便再顯擺一把：天文學上是根據對恆星的光譜分析來確定其表面溫度的，因為不同溫度的物體發出的可見光的波長是不同的，光譜的排列由低到高是紅到紫的序列。

因此有一千條理由，人類必需在此之前來一個勝利大逃亡。

有關人類星際旅行的幻想小說不盡其數，我比較喜歡的是劉慈欣的“流浪地球” 。這個故事的大意是，在太陽末日到來之前，人類決定整體搬移，與地球一道浪跡天涯，用兩千五百年一百代人的時間，到達半人馬座的比鄰星--距離太陽最近的恆星。

書中的很多觀點非常有趣，比如說任何一種人造系統都不可能長期支持人類進行星際旅行時生存需要的生態環境，利用岩石作為核聚變的燃料作為推動地球的動力，驅動地球達到逃逸太陽的速度要藉助木星巨大引力的牽引。這最後一種觀點其實不是劉慈欣的獨創，美國NASA發射的飛往太陽系外的探測飛船旅行者號就是遵循這一方法達到逃逸速度的。想象一下小時候在冰上玩陀螺，鞭子一抽一帶，陀螺就飛出去了。大致就是這個原理。倒是那個燒石頭的想法很有新意，也是唯一可能的可行之策，因為地球上人類能夠採集到的最多的資源就是石頭，這樣，石頭不僅僅提供驅動地球的動力，而且也是支撐人類在漫長旅行中生存的唯一能量來源。

但是，以我的觀點，這種人類攜帶整個地球上路的逃亡方式，沒有任何實踐的可能性。依靠人類這個地球衍生物製造出來的力量來推動地球這個龐然大物是不可想象的，退一萬步講，即使技術真的發達到這種程度，人類能夠產生巨大的並且可以操控的能量，地球本身的結構也會因為承受不起如此巨大的力量施加而四分五裂的。至於依賴木星引力對地球施以加速的想法，如果地球接近木星到肉眼能夠清晰地看到木星液氫和液氦的滔天巨浪的程度，地球早已經被木星的引力撕碎了。這不是我的揣測，是有科學根據的。在木星和火星之間有一個小行星帶，千千萬萬個小行星之所以在億萬年間不能形成一個大個的行星，就是因為木星的引力做祟，要麼是曾經生成過一個，後來被撕碎了，要麼就是始終都沒有辦法粘合生成。圍繞木星、土星和天王星的璀璨生輝的環，其機理同樣如此，巨大引力的攝動使大型衛星在一定的距離範圍內難以生成。另外，書中有一個硬傷：地球在經過木星上空的時候，巨大的潮汐力在木星表面掀起巨大液氫和液氦的波浪。其實，人類是沒有辦法用肉眼透過木星厚厚的大氣層看到下面的液氫和液氦的海洋，要知道，那可是一萬公里的厚度啊，充斥着冰狀甲烷和水形成的濃密雲層。

那麼，人類駕駛人造飛行器具做星際旅行的可能性到底如何呢？

最主要的問題還是宇宙發動機，也就是採用什麼方式來推動飛行器。顯然。目前採用的化學燃料作為推進劑的火箭發動機是不行的：體積太大，效率太低。因此人們設想了種種未來的發動機：核發動機、星際衝壓發動機、反物質發動機、離子發動機、光子發動機，甚至想到了利用恆星的光壓和恆星風在宇宙中揚起光帆航行。這些東東的原理過於複雜，大都超過了俺的理解能力，我也不用在這裡冒充專家解釋它們的原理，僅僅對其可行性做一番推理。

目前以核裂變為機理的核子發動機已經相當成熟，作為行星際的旅行無疑是能夠滿足要求，但是恆星際宇宙飛行，如“流浪地球”中提到的飛向4.3光年外半人馬座的比鄰星(α星)就太慢了。如果想用10年時間到達距離太陽最近的這顆恆星，平均速度需要達到0.5倍光速。然而隨着火箭的速度接近光速，相對論效應將開始顯現出來，其質量會變得越來越大，因此加速到亞光速會面臨極大的困難。如果利用熱核反應堆作為推進的能源，即使一路加速下去，恐怕也無法使飛船在飛往半人馬座的航程中達到0.5倍光速的平均速度。並且，適合於人類生存的恆星可能遠遠地比最近的比鄰星要遠，比如說，目前已知的具有行星的最近星系是天苑四，它離地球有10.5光年，如果人類宇宙飛船速度能夠達到光速的1%，也就是每秒3千公里，也需要1000年才能達到最近的星系。

除此之外，其它的方法至少以現在的觀點來看，實在是不具備大規模的可操作性。唯一可行的就是反物質發動機。所謂反物質是指與自然界物質相比攜帶反向電荷的物質。如質子帶負電，電子帶正電，這樣正負物質相遇，彼此湮滅的結果，釋放出極大的能量。過程乾淨利落，沒有任何的如輻射之類的副作用。但是最大的問題就是，反物質的存儲。呵呵，要知道，常態下的任何物件都是正物質組成，什麼樣的容器都會被反物質消融的啊：)

即使人類最終找到了種種解決的辦法來克服今天我們面臨的宇宙發動機的問題，仍然會面臨一些其它的問題，如人體對於加速度的忍耐能力和長期旅行中的孤獨。

美國12位曾經登月的宇航員，他們返回地球後的生活都或多或少地出現了嚴重的混亂。他們面臨的最大的一個問題是，在地球上很難找到讓自己滿足和奮鬥的目標。是啊，連月亮都去過，您還能再去哪兒？

如果有一天，無論是出於開拓新邊疆的好奇衝動還是因為太陽末日人類不得不走出太陽系，最可能實行的方法是，步步為營，逐步擴張。

首先是在地球的衛星軌道上構建太空港和宇宙飛船建造中心，前者作為進出地球的中轉中心，後者是為了最大限度地利用地球的技術資源和月球的原料資源。

其次是在太陽系內建立人類殖民點，如月球、火星及小行星帶，作為未來衝出太陽系的前進基地，其主要目的是提供原材料，因為較小的重力能夠節省大量的燃料用於輸送原料前往太空。

再次是在木星引力場附近建造飛出太陽系的前進基地，這將是一個相當程度依賴采自小行星帶的能量物質自給自足自我生存的龐大的空間基地，也是人類浮動的定居點。它的用途有兩個：利用木星引力發射前往太陽系外的飛行器，積累人類建造超大規模空間站的經驗。這個空間站的人口規模將在10萬人的量級，其人口結構除了滿足空間站自身的需求之外，將儘可能完整地反映今天人類社會的人口結構。從生物繁衍角度，10萬人的種群，再配合儲備的采自地球的多樣性的人類精卵細胞，在千年左右幾十代人口繁衍的情形下，大致應該可以保證基因不至於退化。鑑於人類的身體結構已經適應了重力環境，空間站的生活區域要置於人工重力環境下，可能採用轉動中的輪幅結構。

又次是在冥王星外面的吳爾特星雲建立若幹個太陽系外的人類基地，這裡雖然仍然屬於太陽的引力範圍，但是接受來自太陽的能量微乎其微，可以忽略不計。因此，與木星基地相比，吳爾特星雲基地是真正意義上的自給自足的生態系統。在這裡，人類利用從吳爾特星雲的小行星和慧星上開採的能量物質、水資源和礦物質，生產基地所需的能量和物質。其主要的任務是承擔以地球為始點的星際航行中的補給中心，途經此地的飛船在此停泊，補充物質、檢修設備、更新人員和卸載貨物等等。

最後是在彼時人類能夠抵達的空間，發現類似吳爾特星雲的星際物質，按照吳爾特星雲基地的模式建設若幹個基地，以此類推，以蛙跳方式向外逐步擴張。

這一思路最大的困擾之處在於，趨今為止，我們尚未發現恆星系統之間的空間中存在任何的行星類物質。從理論上講，應該存在此種物質，沒有發現是因為目前的觀測手段是以光電磁為觀測目標的，對於遙遠的行星類物質的觀測並無有效手段。另外的難題是，即使我們發現了星際物質，其密度如果不能達到大規模開發的程度，一切也是枉然。換句話說，在地球的位置發現了一個直徑為100米的小行星，下一個卻遠在太陽系的邊緣，捕獲拖曳它們所花費的能量與能夠得到的回報相仿，就沒有什麼意義了。

如果空間物質的密度真的稀少到不足以支撐在幾十年內完成從一個空間基地跳躍到下一個空間基地的程度，或者不足以支持飛船上人類日常生活的正常需求，那麼恐怕只能採取利用機器人子艦採集物質，人類以冬眠方式在母艦上度過漫長旅途的方式了，母艦的物質補償依賴於事前或沿途派出的補給採集機器人子艦在途中與母艦的回合。當然在母艦出發前，應該先派出無人探測器對目的地進行考察，以便制定完備的航程計劃。

如此，一波一波地向外擴張，直至抵達一個新的適合人類生存的恆星系統。後方的人類將沿着前方人類構建的空間跳躍走廊，逐漸遷徙到新的人類之家。在遷徙途中，可以儲存人類以及其它生物的精卵，以備在環境適宜時擴大人和生物的群落，建立新的具有足夠規模的生物圈。每一艘飛船在錨地停泊時，都要與其它飛船交換生物精卵，因為沒有人知道這種蛙跳方式要延續多少年，擴大基因的交流就是一個必須注意的問題。

如果有一天人類真的發現了地球之外新的人類之家，鑑於昂貴的星際旅行成本和規模有限的星際旅行能力，也只可能是一部分人有機會前往新世界，大部分人類將不得不留守在我們美麗的家園：地球--人類的大本營，在技術、信息、物質和心理上，支持遠航的兄弟姐妹和兒孫們所從事的前所未有的偉大事業，直至最後一刻的降臨。。。

(完)

2/24/06