(十一) 地球的昨天、今天和明天(下2)

谈到地球的明天，除了地球环境的变迁之外，人类自身的演化也是一个非常有趣的话题。

作为地球生物圈的一员，如果受制于自然规律的话，我们人类早晚是要完蛋的。对地球生物化石研究的结果，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，然后就被其它的物种所取代而消声匿迹了。从智人以来，人类這種脊椎動物已經有十多萬年了，所以我們至少还有近百万年的活動期。但是因为人类已经远远地跳出了单纯的自然生物的范畴，我们的知识和我们的技能已经让我们强大到除了我们自己，地球上不可能还有任何生物对我们的生存构成威胁。

如果人类没有自我毁灭，未来的人类会是个什么样子，实在是众说纷纭。其中极端的观点认为，人类大概不会再进化了，因为目前人类的生活模式已经相当固定，影响人类进化的环境因素变化很小，因此我们人类的外观和功能不会有太大的变化了。

呵呵，我第一个就要跳出来反对这个观点。远的不谈，单单百年来的工业革命引发的人类形体上的变化已经非常大了：身高、胸围和体重的增加，尤其是寿命的大幅度提高。以目前的科技发展速度，人类的生活方式的变化将会越来越快，导致人类进化的因素也将会越来越多，我们现在很难想象未来的人类生活形态会是一个什么样子。

这里，我大致列举目前流行的几个有关人类未来发展方向的猜想。

首先是单一人，也就是所有的人类都被同化，世界大同。因为今后地球上人类之间的联系变得越来越密切，可能没有机会造成人类的分化。从基因分析结果来看，在过去的上万年内，人类的基因库不是在发散而是在收敛。换句话说，全球化的发展导致不同的种族之间的差异逐渐消失。目前已经出现了这种趋势，比如说文化上的单一化，其中的表现之一是语种的消失，今天的6500种语言，几十年后可能只有600种能够流传。单一人种最大的问题就是容易受到传染性疾病或者未知病毒的威胁。今天全球化的结果，已经给人类生活带来了明显的不良影响，比如说流行感冒，原来可能只在非洲某个偏远的山村存在的病毒，今天可能一下子传遍了全世界，让所有染上的人痛苦地慢慢培养对这种新病毒的抵抗力；还有禽流感，因为工业化的密集饲养，病毒很容易在鸡群中迅速传播开来，并且因为其生产过程与人类的关系密切(投料、清洗鸡舍和屠宰)，从而造成变种病毒在毫无抵抗能力的人类身上感染和传播。

其次是幸存人。因为核战争或是小行星撞击地球引发的全球毁灭性灾难，导致人类的残余被分隔在世界上的一些角落，他们将再次面临自然选择。如果不同的人群隔离地发展上千代以上，可以想像，不同的人种将会出现。很多的西方灾难电影中，已经一再出现这样的镜头。

又次是新人。基因技术和药理学的发展，将造成人类的进化和变异的速度远远大于自然界的生物学进化速度。今天，对于干细胞的研究之所以争论颇大，就是基于社会伦理道德层面上的认知，对于这种能够改变人体结构并且可能遗传给下一代的基因修改技术，深怀恐惧。

再次是半机械人。目前商品化的假肢、人工心脏、人工视网膜等等，在某种程度上已经在改造我们的身体。今后很有可能会在大脑中植入芯片，这样我们就不会迷路，或者能够解答所有过去常常困扰我们的数学题。当然，我个人认为，大概没有人愿意被如此改造，除非是某个器官真的不灵了，不得不被机器替换。

最后是天文人。如果人类能够生存足够长的时间，有一种可能性就是在向其它星球扩张的过程中形成新的人种。比如说，如果人类在火星上移民成功，经过若干代的繁衍，在只有地球的1/3重力环境中出生和长大的人，其外形和结构必然发生很大的改变。我个人猜想，这个新新人类一定比生活在地球上的人要纤细很多，因为不需要很强壮的肌肉和骨骼抵御火星较小的重力，他们的肺活量一定比我们大得多，因为即使我们把火星的大气成分改造成了适合人类生活的程度，火星的重力也不可能吸引住如同地球一样多的大气。

当然，除此之外，对于人类的未来，还有一些极端的观点，譬如说，人类的未来不是进化而是退化。由于现代医学的发展，很多患病的人类个体的生命得以延续，因此先天缺陷或者劣等的基因有机会不断繁衍扩散，造成人类基因库品质下降，最后可能威胁人类这一物种在地球上的生存。另外，人类对技术的过分依赖，也可能会导致肌体日趋衰落的恶性循环，要知道，今天人类的体型是古人在旷野里奔跑了几十万年形成的啊。

呵呵，这种话题过于严肃，再这样胡扯，看帖的人都跑光了。

好吧，想象一下，如果人类安然地度过了环境污染和能源危机，战胜了大冰河和大酷热，兴兴旺旺地活到了50亿年之后，适逢亿万年前曾经有一个叫“中华”的远古文明遗留下来的一个叫“八月十五”的日子，如果人们仍然有雅兴“举头望明月”的时候，那月亮看起来只有今天的1/5大小了。

月亮正以每年3公分的速度远离我们而去。如果假定太阳系的寿命是50亿年，假定月亮继续以目前的速率向外漂移，届时月亮已经由今天距离地球的38万公里，跑到近200万公里的地方去了。

同时，地球因为月亮引起的潮汐现象，逐渐地减慢其自转速度，大约每10万年里减慢2秒。据地质考察结果，16亿年前，地球每昼夜只有9小时，一年是800多天，6亿年前的每昼夜是20小时，一年440天。大约再过几十亿年，地球就永远以一面朝向月亮了。如果那个时候地球上还有人类的话，小一半的人还要飞到地球的另一半才能赏月啊。

小一半人的地球人平日看不到月亮，是我猜的。因为地球的质量中心是在陆地较多的一侧，因而最终只能是这一侧朝着月亮，而人是住在陆地上的。其实这种想法也不大对，从能量利用角度而言，人类大概还是要住在白昼的地区，一年中南北半球的来回迁移，这样大概人人都有机会免费赏月，尽管那个看起来只有绿豆大小的月亮可能也不如今天的月亮看起来那么富有诗意。

那时候的大陆大概是不再漂移了，因为地球内部的能量已经散失得七七八八了，地幔的流动基本停止了，而这正是今天大陆漂移的动力。

人类那个时候关心的可能不是大陆是否还在漂移，而是如何应付狂暴的天气。因为地球停止了自转，所以北半球的半年艳阳高照，南半球的半年暗无天日，一边热死，一边冻死，燥热的空气在烈日的烘烤下在北半球升腾上高空，冰冷的空气在天寒地冻的南半球流向北方去填补空缺，如此，一个全球范围的大气循环形成了。于是上半年刮着12级的南风，下半年是12级的北风。今天地球的大气循环也是这种模式，只不过昼夜变换比较快，不能形成全球规模的天气状况。

即使人类找到了办法克服种种环境变化带来的灾难，最后一个灾变也是没有办法抗拒的，那就是太阳的末日。

根据天文观测以及数学模型推算，以太阳的质量而言，它将在50亿年之后，变成一个超红巨星，其表面温度比现在要低，因此呈现暗红色，但是个头却膨胀了许多倍，大到目前地球绕日轨道都不能容纳的程度。顺便再显摆一把：天文学上是根据对恒星的光谱分析来确定其表面温度的，因为不同温度的物体发出的可见光的波长是不同的，光谱的排列由低到高是红到紫的序列。

因此有一千条理由，人类必需在此之前来一个胜利大逃亡。

有关人类星际旅行的幻想小说不尽其数，我比较喜欢的是刘慈欣的“流浪地球” 。这个故事的大意是，在太阳末日到来之前，人类决定整体搬移，与地球一道浪迹天涯，用两千五百年一百代人的时间，到达半人马座的比邻星--距离太阳最近的恒星。

书中的很多观点非常有趣，比如说任何一种人造系统都不可能长期支持人类进行星际旅行时生存需要的生态环境，利用岩石作为核聚变的燃料作为推动地球的动力，驱动地球达到逃逸太阳的速度要借助木星巨大引力的牵引。这最后一种观点其实不是刘慈欣的独创，美国NASA发射的飞往太阳系外的探测飞船旅行者号就是遵循这一方法达到逃逸速度的。想象一下小时候在冰上玩陀螺，鞭子一抽一带，陀螺就飞出去了。大致就是这个原理。倒是那个烧石头的想法很有新意，也是唯一可能的可行之策，因为地球上人类能够采集到的最多的资源就是石头，这样，石头不仅仅提供驱动地球的动力，而且也是支撑人类在漫长旅行中生存的唯一能量来源。

但是，以我的观点，这种人类携带整个地球上路的逃亡方式，没有任何实践的可能性。依靠人类这个地球衍生物制造出来的力量来推动地球这个庞然大物是不可想象的，退一万步讲，即使技术真的发达到这种程度，人类能够产生巨大的并且可以操控的能量，地球本身的结构也会因为承受不起如此巨大的力量施加而四分五裂的。至于依赖木星引力对地球施以加速的想法，如果地球接近木星到肉眼能够清晰地看到木星液氢和液氦的滔天巨浪的程度，地球早已经被木星的引力撕碎了。这不是我的揣测，是有科学根据的。在木星和火星之间有一个小行星带，千千万万个小行星之所以在亿万年间不能形成一个大个的行星，就是因为木星的引力做祟，要么是曾经生成过一个，后来被撕碎了，要么就是始终都没有办法粘合生成。围绕木星、土星和天王星的璀璨生辉的环，其机理同样如此，巨大引力的摄动使大型卫星在一定的距离范围内难以生成。另外，书中有一个硬伤：地球在经过木星上空的时候，巨大的潮汐力在木星表面掀起巨大液氢和液氦的波浪。其实，人类是没有办法用肉眼透过木星厚厚的大气层看到下面的液氢和液氦的海洋，要知道，那可是一万公里的厚度啊，充斥着冰状甲烷和水形成的浓密云层。

那么，人类驾驶人造飞行器具做星际旅行的可能性到底如何呢？

最主要的问题还是宇宙发动机，也就是采用什么方式来推动飞行器。显然。目前采用的化学燃料作为推进剂的火箭发动机是不行的：体积太大，效率太低。因此人们设想了种种未来的发动机：核发动机、星际冲压发动机、反物质发动机、离子发动机、光子发动机，甚至想到了利用恒星的光压和恒星风在宇宙中扬起光帆航行。这些东东的原理过于复杂，大都超过了俺的理解能力，我也不用在这里冒充专家解释它们的原理，仅仅对其可行性做一番推理。

目前以核裂变为机理的核子发动机已经相当成熟，作为行星际的旅行无疑是能够满足要求，但是恒星际宇宙飞行，如“流浪地球”中提到的飞向4.3光年外半人马座的比邻星(α星)就太慢了。如果想用10年时间到达距离太阳最近的这颗恒星，平均速度需要达到0.5倍光速。然而随着火箭的速度接近光速，相对论效应将开始显现出来，其质量会变得越来越大，因此加速到亚光速会面临极大的困难。如果利用热核反应堆作为推进的能源，即使一路加速下去，恐怕也无法使飞船在飞往半人马座的航程中达到0.5倍光速的平均速度。并且，适合于人类生存的恒星可能远远地比最近的比邻星要远，比如说，目前已知的具有行星的最近星系是天苑四，它离地球有10.5光年，如果人类宇宙飞船速度能够达到光速的1%，也就是每秒3千公里，也需要1000年才能达到最近的星系。

除此之外，其它的方法至少以现在的观点来看，实在是不具备大规模的可操作性。唯一可行的就是反物质发动机。所谓反物质是指与自然界物质相比携带反向电荷的物质。如质子带负电，电子带正电，这样正负物质相遇，彼此湮灭的结果，释放出极大的能量。过程干净利落，没有任何的如辐射之类的副作用。但是最大的问题就是，反物质的存储。呵呵，要知道，常态下的任何物件都是正物质组成，什么样的容器都会被反物质消融的啊：)

即使人类最终找到了种种解决的办法来克服今天我们面临的宇宙发动机的问题，仍然会面临一些其它的问题，如人体对于加速度的忍耐能力和长期旅行中的孤独。

美国12位曾经登月的宇航员，他们返回地球后的生活都或多或少地出现了严重的混乱。他们面临的最大的一个问题是，在地球上很难找到让自己满足和奋斗的目标。是啊，连月亮都去过，您还能再去哪儿？

如果有一天，无论是出于开拓新边疆的好奇冲动还是因为太阳末日人类不得不走出太阳系，最可能实行的方法是，步步为营，逐步扩张。

首先是在地球的卫星轨道上构建太空港和宇宙飞船建造中心，前者作为进出地球的中转中心，后者是为了最大限度地利用地球的技术资源和月球的原料资源。

其次是在太阳系内建立人类殖民点，如月球、火星及小行星带，作为未来冲出太阳系的前进基地，其主要目的是提供原材料，因为较小的重力能够节省大量的燃料用于输送原料前往太空。

再次是在木星引力场附近建造飞出太阳系的前进基地，这将是一个相当程度依赖采自小行星带的能量物质自给自足自我生存的庞大的空间基地，也是人类浮动的定居点。它的用途有两个：利用木星引力发射前往太阳系外的飞行器，积累人类建造超大规模空间站的经验。这个空间站的人口规模将在10万人的量级，其人口结构除了满足空间站自身的需求之外，将尽可能完整地反映今天人类社会的人口结构。从生物繁衍角度，10万人的种群，再配合储备的采自地球的多样性的人类精卵细胞，在千年左右几十代人口繁衍的情形下，大致应该可以保证基因不至于退化。鉴于人类的身体结构已经适应了重力环境，空间站的生活区域要置于人工重力环境下，可能采用转动中的轮幅结构。

又次是在冥王星外面的吳爾特星雲建立若干个太阳系外的人类基地，这里虽然仍然属于太阳的引力范围，但是接受来自太阳的能量微乎其微，可以忽略不计。因此，与木星基地相比，吳爾特星雲基地是真正意义上的自给自足的生态系统。在这里，人类利用从吳爾特星雲的小行星和慧星上开采的能量物质、水资源和矿物质，生产基地所需的能量和物质。其主要的任务是承担以地球为始点的星际航行中的补给中心，途经此地的飞船在此停泊，补充物质、检修设备、更新人员和卸载货物等等。

最后是在彼时人类能够抵达的空间，发现类似吳爾特星雲的星际物质，按照吳爾特星雲基地的模式建设若干个基地，以此类推，以蛙跳方式向外逐步扩张。

这一思路最大的困扰之处在于，趋今为止，我们尚未发现恒星系统之间的空间中存在任何的行星类物质。从理论上讲，应该存在此种物质，没有发现是因为目前的观测手段是以光电磁为观测目标的，对于遥远的行星类物质的观测并无有效手段。另外的难题是，即使我们发现了星际物质，其密度如果不能达到大规模开发的程度，一切也是枉然。换句话说，在地球的位置发现了一个直径为100米的小行星，下一个却远在太阳系的边缘，捕获拖曳它们所花费的能量与能够得到的回报相仿，就没有什么意义了。

如果空间物质的密度真的稀少到不足以支撑在几十年内完成从一个空间基地跳跃到下一个空间基地的程度，或者不足以支持飞船上人类日常生活的正常需求，那么恐怕只能采取利用机器人子舰采集物质，人类以冬眠方式在母舰上度过漫长旅途的方式了，母舰的物质补偿依赖于事前或沿途派出的补给采集机器人子舰在途中与母舰的回合。当然在母舰出发前，应该先派出无人探测器对目的地进行考察，以便制定完备的航程计划。

如此，一波一波地向外扩张，直至抵达一个新的适合人类生存的恒星系统。后方的人类将沿着前方人类构建的空间跳跃走廊，逐渐迁徙到新的人类之家。在迁徙途中，可以储存人类以及其它生物的精卵，以备在环境适宜时扩大人和生物的群落，建立新的具有足够规模的生物圈。每一艘飞船在锚地停泊时，都要与其它飞船交换生物精卵，因为没有人知道这种蛙跳方式要延续多少年，扩大基因的交流就是一个必须注意的问题。

如果有一天人类真的发现了地球之外新的人类之家，鉴于昂贵的星际旅行成本和规模有限的星际旅行能力，也只可能是一部分人有机会前往新世界，大部分人类将不得不留守在我们美丽的家园：地球--人类的大本营，在技术、信息、物质和心理上，支持远航的兄弟姐妹和儿孙们所从事的前所未有的伟大事业，直至最后一刻的降临。。。

(完)

2/24/06