正文 “另一個地球”改變了什麼?(2 / 2)

當然太陽係外行星的距離比這個隻有區區1000千米的距離要遠得多,以目前的觀測技術,還拿不到像“觀測地球”這樣詳細的資料。比如“開普勒太空望遠鏡”觀測到的還隻是行星經過母星之前造成的光變,無法獲取行星光譜。下一代搜尋係外行星的望遠鏡,如美國航空航天局和歐洲航天局分別計劃在2020年前後發射的“類地行星搜索者”和“達爾文探測器”,將能夠嚐試分析類地行星的大氣光譜,觀察是否存在氧氣、水汽等能夠支撐生命的物質。也許發現“外星生命”的日子已經不遠了呢。

為萬世而未雨綢繆

“生於憂患,死於安樂”,憂患意識是人類從弱小到強大,文明得以壯大的關鍵因素。人類起源於200萬年之前的非洲草原,從采集、遊牧進入定居生活才不過1萬年時間。無論從史前時代與野獸搏鬥,還是部落、國家之間的殘酷競爭,使人類天生富有憂患意識。但從另一方麵來說,人類的文明史並不長,有詳細的曆史記錄的時間就更短了,也就是說,我們對於長時間的曆史演變是缺乏經驗的,在古人的想象中,也隻有通曉天地造化的奇人才能夠“前知一千,後知五百”,我們既往的經驗都是基於幾十年,至多幾百上千年的曆史。天文、地理、生物等科學研究告訴我們,人類、地球和宇宙都存在特征尺度為幾十萬年到上億年的巨大變化。為了人類的集體福祉,必須有人提前考慮萬世之利。

19世紀以來,天文學家對小行星、彗星的研究更表明,地球所處的環境不是絕對安全的。6500萬年前統治地球的恐龍可能是由於一顆直徑10千米的小行星撞擊地球而絕滅,而這樣的小行星在地球軌道附近所在多有。

在遙遠的未來,作為地球光和熱來源的太陽也會成為地球的威脅。近年來太陽物理學研究發現,在數十億年間,太陽將變得比現在大10%,地球上的海洋將被炙熱的太陽蒸發幹,生命無法生存。當然我們利用某些手段推動地球向外遷移到新的“宜居帶”位置,但這隻是暫緩之計(且不論其成功率如何),當太陽最終死亡時,地球也仍將落入黑暗之中。

近年來哈勃太空望遠鏡已經發現在一些白矮星(這也是太陽的最終命運)周圍發現了可能是類地行星的殘骸,這讓天文學家聯想到了我們地球的未來。從現在起大約55億年內,太陽將在燒盡它核內的氫燃料,開始燃燒外層的氫。在轉變成紅巨星的過程中,太陽內核將收縮,外層迅速膨脹。60億年後,膨脹的紅巨星太陽體積將擴大到現在的256倍,將吞噬地球軌道,把地球燒焦甚至使之灰飛煙滅。無論如何,地球生命(屆時如果還有的話)將難逃劫難。

不過這項研究帶來的好消息是,我們還有大約10億年時間來為地球這次最終的世界末日做準備。拯救地球居民的一種方法是,離開地球前往其他恒星係。不過正如開普勒452b離我們足足有1400光年遠,可以想見未來即使發現“宜居地球”,它的距離也是我們到達那裏的巨大障礙,這就需要全新的航天科技才能帶我們到達那裏。幸好這一點科學家們也已經想到了。

2012年,美國航空航天局的科學家哈羅德·懷特宣布開始進行“曲率驅動”超光速飛行的實驗。曲率驅動這個詞由於經典的科幻電影《星際迷航》而變得流行,但長期以來隻是科學家提出的一種數學模型,難以找到實現它的方法。哈羅德·懷特的想法是,先利用一束強激光來觸發時空在微觀尺度上的扭曲,實現極微小的時空擾動,為進一步的真正的“曲率驅動”實驗鋪路,他們已經在約翰遜空間飛行中心建立了一套被稱作“懷特-朱迪曲率場幹涉儀”的裝置。這樣的設想如果最終可以獲得成功,那麼未來的宇宙飛船理論上便可以實現在扭曲時空裏以10倍光速飛行,而不會打破宇宙對“光速最大”極限的限製。

這些想法雖然看起來匪夷所思、遙不可及,但實際上,近幾百年來,科學技術正呈現跳躍式變化的特征,新的科學技術既是在既往的科學技術基礎之上產生的,又有許多難以置信的突發性創新。這些創新往往是連最頂尖的科學家也難以事先預料的。美國航空航天局推出的關於曲率驅動的研究,無獨有偶,中國航天集團的工程師們也找到了科幻小說《三體》的作者劉慈欣,討論未來可能的航天技術。在前沿科學技術領域,科學研究和科學幻想之間的界限正在越來越模糊。也許再過幾代人,我們真的就會實現《星際迷航》那樣的劇情,我們的某一代子孫將成為宇宙人類。

(本文選自:新民周刊2015年30期)