我在小时候,读过艾萨克·阿西莫夫的《基地三部曲》。它被誉为科幻史上最伟大的传奇之一。阿西莫夫让我惊叹的,不是它对激光枪战争以及与外星人太空大战的描写,而是那个简单但深邃的问题:人类文明将在五万年后走向何方?我们的终极命运是什么?
在他开创性的三部曲中,阿西莫夫描绘了一幅横跨银河系的人类图景,数百万个有人居住的行星被一个巨大的银河帝国维系在一起。我们已经发展到了异常遥远的地方,这个伟大文明诞生的最初家园的坐标,已经消失在史前时代的迷雾中。而在整个星系中分布着那么多先进社会,有那么多人被一个复杂的经济纽带网络联系在一起,如此巨大的样本量,使利用数学方法来预测未来事件成为可能,就像预测分子运动一样。
几年前,我曾邀请阿西莫夫博士到我的大学演讲。听了他充满智慧的话,我对他渊博的知识感到惊讶。而后,我问了一个我从小就感兴趣的问题:是什么启发了他写作《基地》系列小说,他是如何想到一个包含了整个银河系的巨大主题?他毫不犹豫地回答说,灵感来自于罗马帝国的兴衰。在帝国的故事中,人们可以看到罗马人的命运如何终结在动荡的历史中。
我开始考虑人类的历史是否也有自己的宿命。也许我们的宿命是最终创造一个跨越整个银河系的文明。也许我们的命运真的在恒星之间。
在更早的时候,奥拉夫·斯塔普尔顿(Olaf Stapledon)就在其开创性小说《造星者》中探讨过阿西莫夫作品的许多主题。在这部小说中,我们的主角幻想着他以某种方式在太空中翱翔,一直到达遥远的行星。他用纯意念飞越整个星系,从一个恒星系统漫游到另一个恒星系统,见证了奇异的外星帝国。他们中的一些走向伟大,开创了和平与富足的时代,一些甚至用他们的宇宙飞船创造了星际帝国。另一些则在痛苦、冲突和战争中走向毁灭。
斯塔普尔顿小说中的许多革命性概念,都融入了后来的科幻小说中。例如,《造星者》中我们的主角发现,许多超级先进的文明故意向低等文明隐藏自己,以防止他们的先进技术意外地影响低等文明。这一概念与《星际迷航》系列中的联邦的指导原则之一——最高指导原则相一致。
我们的主角也遇到了一个很复杂的文明,它的成员将其母恒星包围在一个巨大的球体中,以充分利用它的能量。这一概念后来被称为“戴森球”,现在已是科幻小说的主要题材之一。
他遇到了通过心灵感应相互联系的种族。他们中的每个人都知道别人的隐秘想法。这一想法早在《星际迷航》的博格种族之前就已经存在了,而在那里,每个人的精神是相通的,并且服从于母体(Hive)的意志。
在小说的结尾,他遇到了造星者本人——一个创造和调整整个宇宙的仙人,而每个宇宙都有自身的物理定律。我们的宇宙只是多重宇宙中的一个。在敬畏中,我们的主角见证了造星者的工作,他召唤出新的、令人兴奋的王国,抛弃那些令他不悦的王国。
对那个连收音机都被认为是科技奇迹的时代来说,斯塔普尔顿的这部开拓性的小说令人震惊。在20世纪30年代,实现太空文明的想法似乎是荒谬的。在那个时代,螺旋桨驱动的飞机是最先进的交通工具,它好不容易才能在云层上面冒险,所以飞向星星的可能性似乎遥不可及。
《造星者》立即获得了成功。阿瑟·C·克拉克(Arthur C. Clarke)称它是迄今为止已出版的科幻小说中最优秀的作品之一。它激发了整整一代战后科幻小说作家的想象力。但在普通大众中,这部小说很快就被遗忘在二战的混乱和野蛮之中。
在太空中寻找新的行星
现在,开普勒号宇宙飞船(或开普勒太空望远镜)与地球上的天文学家团队已经发现了大约4000颗行星围绕着银河系中其他恒星运行,人们开始想知道斯塔普尔顿所描述的文明是否真的存在。
2017年,美国国家航空航天局(NASA)的科学家们发现了七颗而不是一颗地球大小的行星围绕一颗邻近恒星运行,它们仅距地球仅39光年。在这七颗行星中,有三颗离母恒星足够近,可以形成液态水。很快,天文学家就能确定它们以及其他行星是否具有含水蒸气的大气。由于水是一种“通用溶剂”,能混合构成DNA分子的有机化学物质,科学家们也许能够证明,存在生命的条件在宇宙中是很普遍的。我们也许正处在寻找行星天文学的圣杯——外层空间中地球孪生兄弟的边缘。
大约在同一时间,天文学家又有了另一项能改变游戏规则的发现:在比邻星(Proxima Centauri)周围,发现了一颗地球大小的行星比邻星b(Proxima Centauri b)。而比邻星距离我们只有4.2光年,是离太阳最近的恒星。科学家们一直推测,这颗恒星将是最早被探索的恒星之一。
太阳系外行星这本巨大的百科全书几乎每星期都在更新,这些行星只是其中新增添的一些条目。百科全书中包含奇特的、不寻常的恒星系统,连斯塔普尔顿都只在梦中见过。这其中包括四颗或更多的恒星彼此旋转的系统。许多天文学家认为,如果你能想象出任何奇异的行星形成方式,那么它就可能存在于银河系的某个地方,只要它不违反什么物理定律。
这意味着我们可以粗略计算出银河系中有多少个地球大小的行星。由于银河系拥有大约一千亿颗恒星,因此仅在我们的星系中就可能有两百亿颗类地行星围绕着类似太阳的恒星运行。由于可以用仪器观测到一千亿个星系,我们可以估计在可见宇宙中有多少个地球大小的行星:惊人的二十万亿亿。
意识到银河系中可能充满了宜居行星,你大概再也不会以同样的方式仰望夜空了。
一旦天文学家找到这些地球大小的行星,下一个目标将是分析它们大气中的氧气和水蒸气,因为这是生命的标志。同时还要接收它们的射电信号,因为这标志着一个智慧文明的存在。这样的发现将会是人类历史上最伟大的转折点之一,堪比驯火。它不仅会重新定义我们与宇宙其余部分的关系,还将改变我们的命运。
空间探索的新黄金时代
所有这些已经发现的系外行星,以及新一代梦想家们带来的新奇想法,正在重新点燃了公众们空间旅行的兴趣。最初,推动太空计划的是冷战和超级大国的竞争。公众并不反对我们惊人地把国家联邦预算的5.5%花到了阿波罗空间项目上,因为我们国家的威望受到了挑战。然而,这种狂热的竞争不可能一直持续下去,而且最终经费也崩塌了。
美国航天员上一次登上月球还是大约45年前。现在,土星V型火箭和航天飞机都已经被肢解并成了博物馆和垃圾堆里锈迹斑斑的碎片,它们的故事也在布满灰尘的历史书中渐渐失去吸引力。后面的年份里,NASA被批评为“哪里也不去的局”。它的轮子转了几十年,大胆地去了每个人都去过的地方。
但是经济状况已经开始改变。太空旅行的价格一度太高,以至于会使国家预算瘫痪。但现在它已经稳步下降,很大程度上是因为越来越多的企业带来了能源、资金和热情由于对NASA缓慢的步伐失去耐心,埃伦·马斯克(Elon Musk)、理查德·布兰森(Richard Branson)和杰夫·贝索斯(Jeff Bezos)等亿万富翁已经打开了他们的支票夹开建新的火箭。他们不仅是想为了赚钱,更是想实现飞向星星的童年梦想。
现在,国家的意志正在复苏。问题不再是美国是否将会把宇航员送到那颗火星上去,而是什么时候。前总统巴拉克·奥巴马(Barack Obama)声明宇航员大约会在2030年之后踏上火星表面,现任总统唐纳德·川普(Donald Trump)则要求NASA加快进度。
有一队火箭和空间舱有行星际间的旅行能力 —— 比如NASA的空间发射系统(SLS)推进火箭和猎户座登陆舱,以及埃伦·马斯克的猎鹰号重型推进火箭和龙号登陆舱——已经处于早期测试阶段。它们将会载重升空,载着我们的宇航员到月球、小行星、火星,甚至更远。事实上,这一任务产生了如此多的宣传和热情,围绕它已经展开了竞争。也许随着不同团队竞争着去在火星土壤上插上第一面旗帜,在火星上将会发生交通堵塞。
有些人曾写道,当探索宇宙在几十年的被忽略了后再次成为国家议程中激动人心的一部分时,我们进入了一个太空旅行的新黄金时期。
展望未来,我们能看到科学家如何改变空间探索的轮廓。由于现代科技在很大范围上有革命性发展,我们现在能推测我们的文明有一天能进入外太空,在其他行星创建仿地球环境并在恒星间旅行。 虽然这是一个长期的目标,但现在有可能给出一个合理的时间框架,并估计什么时候会达到哪些宇宙里程碑。
在本书里,我将研究实现这一宏伟目标的必须步骤。但是发现我们的未来是如何被展开的关键,是理解所有这些奇迹般的进展背后的科学。
技术革命的浪潮
考虑到我们面前有如此长足的科学进步,这可能有助于展望人类历史的广阔全景。如果我们的祖先能够看到今天的我们,他们会怎么想?人类在大部分的历史里,都过着恶劣的生活,在一个充满敌意,不受关注的世界里挣扎,那时的人类寿命估计只有二三十年。我们通常是流浪者,把我们所有的财产背在肩上。每天为了获得食物和一处藏身之所而挣扎。我们生活在不间断的恐惧中:恶毒的捕食者,疾病和饥饿。但是如果我们的祖先能看到我们今天,可以瞬间跨过整个星球发送图片,用火箭把我们带到月球甚至更远,还有自动驾驶的汽车,他们可能会认为我们是巫师和魔术师。
从历史上看科学的革新是一波一波地出现,常常被物理的进展所带动。在19世纪,建立了机械和热力学理论的物理学家们使第一波科学技术浪潮成为可能。这让工程师们能制造出蒸汽机,带来了火车头和工业革命。这项意义深远的技术变化使得文明从无知的诅咒,辛苦的劳作和贫困中脱离出来,把我们带入了机械时代。
在20世纪,掌握了电磁规律的物理学家引领了第二次浪潮,由此开创了电气时代。这使得我们城市的电气化成为可能,出现了发电机、电视、收音机和雷达。第二次浪潮催生了现代的空间项目,使我们登上了月球。
在21世纪,第三次科学浪潮以高科技的形式出现,由发明晶体管和激光的量子物理学家们作为先锋。这使得超级计算机、互联网,现代电信,GPS,和微小芯片的爆发成为可能,这已经渗透到了我们生活的方方面面。
在本书中,我将讲述那些带我们探索行星甚至更远恒星的技术。在第一部分里,我们会讨论如何建造一个永久的月球基地还有殖民火星并创建仿地球生存环境。为了做到这些,我们将必须开拓第四次科技浪潮,它由人工智能、纳米技术和生物技术所组成。在火星上建立生存环境的目标超过了我们今天的能力,但是22世纪的技术将会让我们把这个荒凉、寒冷的沙漠变成为一个可居住的世界。我们将会考虑使用可自我复制的机器人,高强度、轻便的纳米材料,以及生物工程作物,以大幅降低成本使火星成为一个真正的天堂。最终,我们将超越火星,并在小行星和气体巨行星木星和土星的卫星上建立定居点。
在第二部分中,我们将展望一个能飞出太阳系并探索周围恒星的时代。又一次,这项任务超越了我们当前的技术,但第五次技术浪潮将会使其成为可能:纳米飞船、激光帆、冲压喷气聚变推动器、反物质引擎。美国国家航空航天局(NASA)已经资助了实现星际旅行所必须的物理研究。
在第三部分里,我们分析了一下要想在群星中找到一个新家需要如何改造我们的身体。一场星际旅行可能要花费数十年甚至几个世纪,因此可能需要基因改造我们自己,使我们在遥远太空中可以生存更长时间,也许是通过延长人类的寿命。尽管长生不老泉在今天还不现实,但科学家们已经正在研究一些潜在可能的途径使我们减缓甚至停止衰老过程。我们的子孙后代也许能享受某种形式的永生。此外,也许我们必须基因改造身体才能在遥远行星的不同重力、大气成分,和生态环境下茁壮成长。
多亏了人类连接体工程,它将绘制出人类大脑的每一个神经元,有一天我们也许能够把我们的连接体通过巨大的激光束发射到外太空,从而消除星际旅行中的许多问题。我把它称为激光传送,它能使我们的意识以光速自由探索星系甚至宇宙,因此我们不需要担心星际旅行中那些显而易见的危险。
如果我们在上个世纪的祖先认为今天的我们是魔术师和巫师,那么我们会如何看待一个世纪后我们的子孙后代?
更可能的是,我们会觉得子孙后代们像是希腊众神。像墨丘利,他们将能够在太空翱翔拜访临近的行星。像维纳斯,他们将拥有完美不朽的身体。像阿波罗,他们将能从太阳得到无限的能量。像宙斯,他们将能够拥有精神的力量并使他们的愿望成真。而且他们将能够用基因工程召唤出像飞马一样的神话中动物。
换句话说,我们的命运是成为我们曾经畏惧和向之祈祷的神。科学将给予我们按照自己的意愿来重塑宇宙的方法。问题在于我们是否拥有所罗门国王的智慧来协同这巨大非凡的力量。
还有可能我们会接触到地外生命。我们将讨论如果遭遇了一个比我们先进百万年的文明,它们已经有能力在星系中漫游并改变时间空间的组织结构,将会发生什么。他们可能将黑洞把玩于手中并用虫洞来进行超光速旅行。
2016年,天文学家和媒体对太空中先进文明的猜测达到了狂热的程度。天文学家们宣布,发现了某种巨大的“超级建筑”的证据,它也许像戴森球一样大,围绕着远在数光年外的一颗恒星运动。虽然这个证据离还不够确凿,但科学家们有史以来第一次正视了在外太空也许真的有先进文明存在的证据。
最后,我们还探讨了我们不仅要面对地球的终结,还要面对宇宙自身的终结的可能性。尽管我们的宇宙还很年轻,但我们能预见,在遥远的未来,我们可能会接近大冻结,温度突会降到接近绝对零度,我们所知的所有生命都可能会不复存在。到那时,我们的技术也许可能已经足够先进,能让我们到离开宇宙,并通过超空间探索一个新的、更年轻的宇宙。
理论物理学(我自己的专长)提出了一个观点,认为我们的宇宙可能是漂浮在由其他宇宙泡组成的多重宇宙中的一个宇宙泡。也许在多重宇宙中的其他宇宙中,有一个我们的新家园。凝视众多的宇宙,也许我们将能揭示造星者的宏大设计。
因此, 科幻小说中那些曾被认为是空想家们过热想象力的副产品的惊人设想,也许有一天会成为现实。
人类即将展开可能最伟大的一次冒险。阿西莫夫和斯塔普尔顿的猜想与现实之间的鸿沟,也许会被科学中惊人和快速的发展所填补。而当我们离开地球时,我们飞往外星的漫长旅行中的第一步就开始了。正如古代中国谚语所说,千里之行始于足下。这个飞往外星的旅行从第一个火箭开始。
基本信息
主书名:人类的未来
作者:[美]加来道雄
译者:徐玢、尔欣中
定价:68.00元
开本:16开
页数:324页
ISBN:978-7-5217-0579-9
关键词:未来,火星,太空,宇宙
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