太陽在變成紅巨星之前(逐漸變熱,外圍膨脹到地球軌道),人類有什麼辦法迴避,並生存下來?
在太陽變成紅巨星前,用不著幾十億年,幾億年後全球溫度都會升高几十度,再往後,海洋蒸發,直到細菌都無法生存。如果不解決逐漸變熱的問題,人類還等不到太陽徹底完蛋時就滅絕了。請問有哪些有建設性的辦法(比如向外圍後撤,霍金的假設是,居住在漂浮在太陽外圍軌道的飛船上,或者小行星上),ps:謝絕天馬行空,謝絕漫無邊際的扯淡。
其實大家不用那樣悲觀。還有幾十億年的時間,足夠我們發展出改造太陽的技術了。
像太陽這樣的主序星非常缺乏環保意識。終其一生,它只能用掉全部燃料的三分之一。在紅巨星階段,它居然把剩下的燃料全都拋向太空,這不但是可恥的浪費行為,還造成了嚴重的環境污染。是可忍孰不可忍!
在介紹改造太陽的技術以前,我們需要了解太陽毫無節制揮霍浪費的原因是什麼。
圖片來自科學部落格 - 太陽活動的變化及影響
太陽的能量來自於核聚變,而核聚變只在內核發生。內核是一個半徑不到太陽四分之一的核心區域。核聚變的能量主要以高能光子(伽馬射線)的形式向外輸出。然而,在內核外的輻射層中,物質非常稠密,光子只能飛行幾微米就會被輻射層中的原子吸收,然後以較低的能量向其他方向隨機發射出去。
歪個題,我們常常把太陽想像成很多氫彈同時爆炸,其實太陽的輸出能量密度並沒有那麼高。即使在聚變最劇烈的太陽中心,單位體積輸出的功率也只是和爬行動物的能耗差不多,或者成年人能耗的10%。也就是說,如果你找來很多人,把他們碼在一起,只要體積能達到太陽內核的10%,輸出能量就會超過太陽了。
輻射層外面是對流層。這裡物質已經不那麼稠密了。對流層底部的高溫物質向外運動,到達頂部後溫度下降,然後下沉,回到底部。對流層就是用這種對流的方式把來自輻射層的能量傳遞出去。我們在太陽表面看到的米粒組織就是對流層中的熱柱。
圖片來自Granule (solar physics)
太陽鋪張浪費的習性正是來自輻射層。它隔離了對流層和內核,讓外層的氫燃料不能進入內核參加聚變。結果,太陽把內核的氫都變成了氦以後,進入紅巨星階段。在劇烈的熱脈動中,太陽把外層氣體都吹向了太空。最後,只剩下一顆毫無用處的白矮星。
雖然這是50億年以後的事情,但是我們並沒有那麼長的時間。由於內核中氦不斷積累,太陽的能量輸出一直在增長。按照現在的速度,10億年以後,地球上就不會有液態水存在了。估計5億年以後,地球就不再適合人類生存了。
顯然,我們找不到一個大勺子,時不時伸到太陽裡面去把它攪拌均勻。所以,我們只好採用另一個辦法:降低太陽的質量,把它變成消耗氫燃料更慢的紅矮星。小於0.35倍太陽質量的紅矮星沒有輻射層,可以用對流的方式把外層的氫送進內核去燃燒,精打細算地過完自己漫長的一生。通常,紅矮星的壽命高達千億年以上,而0.1倍太陽質量的紅矮星的壽命高達10萬億年。
要達到完全利用太陽的目的,我們要把太陽平均分成三份,變成三個紅矮星。
分裂太陽比把大象放進冰箱還要簡單,只需要兩步:- 把太陽外層氣體拿出來。
- 把氣體聚集在一起,就會形成新的恆星。
當然,以現在的技術水平,任何一步都做不到。但是,一旦我們進入卡爾達肖夫II型文明階段(https://en.wikipedia.org/wiki/Kardashev_scale),改造恆星也許就是修建高速公路那樣的普通基建工程了。以人類現在的發展速度,我相信幾十萬年時間應該綽綽有餘了。我們現在就可以展望一下未來可以用來改造太陽的技術。
要取出太陽的外層氣體,最簡單的方法就是增強太陽風,讓它自己把氣體吹出來。我們可以採用諸如激光、微波或者離子流等方案,向太陽表面注入能量。這樣做的效果就是產生高強度的持續等離子噴流,加強這個方向的太陽風,大幅度提高噴出物質的速度。
要收集這樣的稀薄物質不太容易,我們需要把它們聚集在一起。方法是這樣的:讓很多空間站運行在太陽赤道,它們雖然相互分離,但是可以發射和接受帶電粒子流。當整個系統運行起來以後,就構成了一個環日加速器。加速器中的粒子流形成了一個沿著太陽赤道運行的電流。電流產生的強大磁場迫使太陽噴出物質從南北兩極方向離開太陽。這樣的定向粒子流肯定比天女散花的太陽風要容易收集得多。
這種方案需要的能量肯定不少,不過不用擔心,太陽本身就是取之不盡的能量源泉,我們就不用自帶乾糧了。既然人類已經是II型文明,建造一個戴森球來收集太陽的能量想必已經不在話下。當然,要建一個嚴格的球面從工程的角度來說不太可能,我們可能需要發射大量的太陽能衛星或者太空城市作為替代方案。
圖片來自Dyson Swarm | Dyson Sphere
其實,向太陽表面注入激光之類的能量並不是必要的。我們來看看一個更巧妙的方案 —— 「吸氣和噴氣(huff and puff)」。這個有趣的名字來自《三隻小豬》中大灰狼的名言。
在這個方案中,我們仍然在太陽赤道上空設置一圈空間站加速器,但是它們並不繞太陽運行,所以會向太陽自由落體。當它們獲得一定的速度時,打開加速器。粒子流產生的磁場會阻止空間站繼續下墜,並且上升到原來的高度。同時,也會擠壓太陽,讓它從兩極噴出粒子流。在這個周期內,空間站完成了吸氣和噴氣的過程。然後,關閉加速器,讓它們重新向太陽墜落,開始下一個周期。
此外,沿著兩極方向排列的環日加速器可以加速太陽自轉,讓離心力把太陽外層氣體拋出來。
從太陽噴出的等離子射流可能長達上千個天文單位,而且非常稀薄。其中主要包含氫和氦,還有少量其他金屬元素。如果我們要把這些原料收集起來用作工業用途的話,可能需要大規模的質譜儀,根據不同粒子的質量-電荷比把它們分離存儲。但是,如果我們只是要用它們來製造另一顆恆星,問題就簡單多了:只要把它們聚集在一起就行了。
工程結束以後,我們得到了三個或者更多的紅矮星。但是,還不到開香檳慶功的時候。現在的問題是,太陽系的中心有多個紅矮星了,怎樣才能讓它們運行在一個穩定的軌道上呢?恆星可是人類生存的根本。一不小心要是有幾個紅矮星被甩出去,我們就損失慘重了。
圖片來自多體問題的穩定特解
不過不用擔心,我們製造出來的紅矮星質量非常接近。在這個前提下,不難給它們找到一個穩定的軌道。隨著時間的流逝,它們很可能會慢慢偏離自己的軌道,所以在每一顆紅矮星上安裝一個推進裝置,隨時做軌道調節,還是非常必要的。上面提到的加速器就可以做到這一點。
另外,由於紅矮星輸出能量很小,而且非常不穩定,所以對於一般的生命星球來說,並不太合適(如何看待「離太陽系最近的比鄰星發現宜居類地行星,可能還有水」? - Mandelbrot 的回答)。但是,對於擁有戴森球的II型文明來說,這也不是問題了。
如果我們把太陽分裂成了10個紅矮星,它們可以在萬億年的時間內為人類提供穩定的能量輸出。即使從宇宙的角度來看,也可以算是地老天荒了(宇宙中有哪些細思極恐之事? - Mandelbrot 的回答)。對費米悖論的一個解釋就是,高級文明可能都沒有什麼征服宇宙的雄心壯志,它們都躲在依紅矮星建造的戴森球內,安安穩穩的過自己的小日子。誰知道這是不是人類文明的未來呢。
參考資料:- Star lifting
- Sun
- Red dwarf
我在某篇科幻小說里見到的思路要簡單粗暴的多。
恆星依靠核聚變產生的能量對抗引力,維持流體力學的平衡,主序星末期的膨脹是由於核聚變的能量無法平衡引力而造成的。
如果能夠建立從恆星內部快速導出能量的機制而不是效率低下的對流和輻射(等離子體對高溫輻射不透明,核聚變產生的光子大致需要上千年才能到達太陽表面),那麼我們不僅可以解決主序星末期膨脹的問題,還可以大大加速核聚變的速度,額外能量的導出,可以讓恆星核心的壓力和溫度更高,高到在質量較低的主序星上實現碳氮氧循環,甚至可以在幾個世紀之內把恆星燒成白矮星。
當然小說里用的是蟲洞,這是一個不合理的地方,因為現有理論支持的蟲洞需要非常強大的引力能,足以撕碎一顆恆星。不過無論如何,現有理論能穿越恆星厚度的高效能量輸運機制目前只有超新星爆炸過程的中微子——當然也不太可能利用中微子的能量,也就是這一設想的其理論基礎必然是超越現有物理基礎的。
我欣賞這個設想的原因是裡面人類文明對能量的渴求,這符合一個高速發展文明的基本需求邏輯,如果人類能保持現有速度繼續發展五千年,我們也需要高速榨乾恆星的能量才能滿足能源需求——當然悲觀的看法是我們的文明可能會停滯數千年,這才是歷史的常態。
在回答之前,我想先來報道一下各方的觀點(分為悲觀和不那麼悲觀兩種)
以下圖片來自《How the universe works》,這是持悲觀態度的一方:
我們的太陽變成紅巨星後的場面將相當恐怖:
如果地球的軌道還是距離太陽1AU的話(當然這是假設),地表的溫度將會高達幾千攝氏度:
地球將會連同水星、金星(inner solar system)一起被太陽吞沒,天文學家用的是「engulf」:
再來一副土星的視角:
K.-P Schroder、Robert Cannon Smith等人贊同,他們通過計算得到在75.9億年(7.59 billion years)之後,太陽將會迅速的「損失」質量,它的尺寸將會較現在擴大至256倍:
到那時,太陽的質量也會減降到現在的67%,在那之後的500萬年間,太陽將橫掃整個內太陽系(inner Solar System),此後的1.3億年間,它將開始燃氦進程(helium-burning phase),熱浪到地球時,太陽的質量損失速率將達到每年4.9 x 10^(20)噸!
在他們的計算中,即便到那時,地球到太陽的平均距離將會從1.0AU擴張到1.5AU:
上圖只是展示距離和質心變化,比例嚴重失調請忽略
但是地球「逃離」的速度趕不上紅巨星「腫脹」的速度,這是最關鍵因素所在。大家如果想了解詳細內容,請到http://arxiv.org/abs/0801.4031去下載他們的文章,這篇文章發表在《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》上。
下面是不那麼悲觀的一方:
在論文中,K.-P Schroder和Robert Cannon Smith還提到了一個數據:太陽系的宜居帶(habitable zone)將會從原來的49.4 AU伸長到71.4 AU,一直延伸到柯伊伯帶(Kuiper Belt)!
圖片來自http://zhidao.baidu.com/daily/view?id=4842
冰質行星上的冰會逐漸融化,液態水(不是可飲用水!)也許會在冥王星的軌道範圍之外的星體出現,也許就是鬩神星(鬩神星_百度百科)呢也說不定。
早在2007年的時候,Silvott等人就通過觀察太陽系(extrasolar)外的200顆行星,得到這樣一組結果:
超過200個已知太陽系外行星中大多數繞與我們的太陽相似的主星序恆星運行。當它們核心的氫耗盡時,它們將變成紅色的巨型天體(「紅色巨星」),能夠輕易到達并吞沒比較靠裡面的行星。在大約50億年之後,太陽也將發生這種情況。在此之後,地球的命運就是不確定的,但圍繞一顆「後紅色巨星」階段的恆星運轉的一顆行星的發現表明,地球在那個時刻之後也許能夠以某種形式存在下去。該行星在距V 391 Pegasi大約1.7天文單位(AU)的軌道上運行。「紅色巨星」階段的最大半徑約為0.7 AU,該行星在主星序階段的距離為1 AU。這表明,軌道距離不到2 AU的行星(按照定義,這樣的距離也包括太陽在內)能夠經受住「紅色巨星」擴展而生存下來。
摘自《自然》 要覽:在「紅色巨星」光芒下的行星
這篇文章發表在《Nature》上,這裡是源地址:A giant planet orbiting the /`extreme horizontal branch/" star V[thinsp]391 Pegasi : Abstract : Nature,感興趣的朋友可以一覽。
圖片摘自New planet discovery announced by astronomers
在紅巨星的熬煉之下是哪一副場景呢?我很好奇,就用Space Engine(9.4.3 beta)版跑了一下:
發現現在這顆恆星已進入後紅巨星時代,變成了一顆subdwarf(Subdwarf),這是它的參數:
在它的旁邊我發現了07年的結果,這顆生存的行星是一顆氣體巨星(gas giant),有點失望:
它的公轉周期是3.2年,軌道傾角是77.2°,幾乎是躺著繞V 391 Pegasi轉:
到這顆星球表面去看看就知道:
看上去很美,然而環境卻很嚴酷:
不好意思,開了會小差,回到之前的問題中來:
我能再吐槽一下Space Engine(9.4.3 beta)的音樂嗎?
其實我們知道,隨著太陽越來越熱,不用等到紅巨星時代我們就玩完了,因為宜居帶已經偏移了,我們來看一下:圖片來自http://2.bp.blogspot.com/-RN9BzGFzTF4/TewiK6Xu6vI/AAAAAAAAAGc/NQm4YHDKmC8/s1600/800px-Gliese_581_-_2010.jpg
關於Goldilocks zone,有太多的內容寫不完了,我就貼兩張圖:
也就是必要的水分不能被蒸發:
圖片來自http://www.facenfacts.com/daily_img/47458_L_Goldilocks-zone.jpg
有足夠的保護和反饋機制:
圖片來自Greenhouse effect
但是如何才能先survive太陽在紅巨星階段之前的過熱時代呢,如何才能讓地球偏離現有的軌道,到後太陽時代的Goldilocks zone呢?
圖片來自http://marketbusinessnews.com/wp-content/uploads/2015/02/Captura4.jpg
我來安利一個老頭叫做David Brin的視頻,名字叫做「How to lift the earth」,這是源地址:https://www.youtube.com/watch?v=Ai8x-ZqjXPc,大意是利用電動力學和電磁學結合的方法實行引力遷移。
為防止大家可能無法觀看,我把重要部分截取出來,圖和文字都是自己配的:
憂患意識很重的樣子
上面earth忘了大寫,大家原諒,湊活看:
下面是他做的一些計算:
We immediately run into a scale problem:
The Earth』s magnetic field is very strong -- 25,000 nanotesla in LEO, near the equator. But we』ve already seen we cannot use that to move the Earth, only satellites near it. In contrast, the sun』smagnetic field at Earth"s radius from sun (1 a.u.) is only ~1 nanotesla.
This is partly compensated for by the fact that Earth"s velocity around the sun is four times higher than a satellite orbiting Earth in LEO. Put it all together and you induce along the beanstalk』s length an EMF of ~200V/km.
If our baseline tether, suspended outward from the far side of the moon, is say 50,000 kilometers long… a hefty engineering feat, but no obstacle to future folk… and if we also assume use of superconductors, then it should be possible to inducemany kV -- and the associated force.
Another important factor: the EM tether trick requires having a cloud of electrons nearby that can complete the circuit. In effect, to make this work, our descendants may need to generate sufficient electron densities near the Moon to provide it with an ionosphere. A challenge, as would be ohmic losses and the inefficiency of pumping during the whole orbit, rather than just at those peak, inner and outer sites.
All right, let』s assume a probably optimistic average efficiency of ~25%. This gives an intentionally round number of order 1E33 joules, to be supplied in 1E8 (a hundred million) years. That requires 3.2E17 watts average power during that time. Now let』s triple that, because there will likely be many times when the tether-elevator isn』t properly used, is ignored, or does not exist – till the next long-seeing generation or species comes along. Call the requirement ten to the eighteen watts. Or a billion gigawatts.
The current energy use of Earth civilization is about 20 terawatts or 20,000 gigawatts. So… it would seem that our Earth lifting system would need to apply only 50,000 times the total generating capacity of all artificial energy systems currently used by humankind.
Only 50,000 times our current energy use? A pittance!
David還用陽傘陰影(parasol shades)技術做了一番比較:
Let』s take a look at a project that is of similar scale, easier (by far) for a primitive civilization like ours to implement, but with other disadvantages. For our purposes, it will set things in perspective.That major example would be a Shade Parasol,established a bit sunward of the L1 Lagrangian point, ~1.5E9 m sunward of Earth, with the purpose of countering global warming by slightly reducing the amount of sunlight hitting the planet. Calculations by Oldson and Carroll suggest that such a parasol might cool the planet by the same amount as increasing the planet』s orbit by 10%, just by removing 17% or so of the sunlight. This requires a parasol a bit more than half the Earth』s diameter or about 7000 kilometers. This advantages of somewhat smaller surface area, and not requiring a lunar beanstalk to work with, are countered by the fact that any shading system must be maintained, almost constantly. And the moment you lose the parasol, heating resumes, as before, but with many transients caused by any sudden change. These effects might be especially devastating if the parasol failed because of a civilization setback that prevented quick repairs.
摘自http://davidbrin.blogspot.ca/2014/11/lets-lift-earth.html
儘管有幾百萬年的時間,但是對於我們的後代來說,真就是夠了,上面有一篇關於parasol shades的文章,我放在下面,在太陽能相關和環境學領域的可以評價一下:
http://www.star-tech-inc.com/papers/earth_rings/earth_rings.pdf
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然而,你覺得在這漫長的時間內,人類真的能躲避無數的危機嗎?我來給大家幾個選項:
A.後現代版核戰爭
圖片來自http://prn.fm/wp-content/uploads/2015/03/nuclear-war.jpg
B.地外隕石襲擊
圖片來自asteroid - 必應 images
C. 2600萬年周期的Nemsis(The Sun"s Evil Twin)毀滅假設
圖片來自nemisis sun - 必應 images
D.能源枯竭
E.躲不過的冰河時代
圖片來自:http://www.nature.com/nature/journal/v529/n7585/full/nature16494.html
圖片來自global cooling
F.資源枯竭
G.地表水分乾涸
圖片來自http://water.usgs.gov/edu/earthwherewater.html
H.仙女星雲與銀河系大碰撞(融合):
圖片來自:Andromeda collision
I.先進科技的誤用(misuse)
圖片來自:particle accelerate
J.空間爭奪戰
圖片來自space war - 必應 images
即便能逃過紅巨星的熱浴,還有白矮星的透心涼等著你:
圖片摘自Death of the Sun
熱量這個最基本的問題就凸顯出來了
以《解讀宇宙》「恆星」這一集最後的解說詞為結尾:
我們活在恆星時代
但這時代將會總結
無論你如何縱橫捭闔
宇宙間的氫總而有限
幾萬億年之後
也將雲散
當氫耗盡,便不會再有新的恆星
我們其實活在宇宙歷史上一個很短的時期
這是一個仍有恆星閃耀的時代
雖然它們滋養萬物,但不會恆久
恆星早晚都會開始逐漸消逝
首先,巨型恆星將會燃盡
然後是中等恆星,比如我們的太陽
只留下最小的
幾萬億年之後
它們也會離去
慢慢地,無可阻擋地
宇宙將變得寒冷黑暗
直到最後一顆恆星燒盡
到那時
宇宙便會再次重回黑盡
屆時,恆星時代將會結束
老實說,我小時候每每想到最後的黑寂,總會暗自神傷
不過,我要說的是
宇宙的未來看似暗淡
但是能往好的方向去想
對於現在的我們
這是活著的最佳時刻
這是生命能繁衍,恆星能形成之時
我們正處於宇宙的黃金時代
可以說,這是宇宙生命勃發的季節
能持續幾十億年
因此,我也很欣賞萬物的現況
因為以前並不是這樣
亦不會永遠是這樣
我們活在恆星發亮照耀夜空的時期
恆星養育生命的時期
我們活在宇宙最棒的階段!
還有好多好多這裡無法說完,但是我很慶幸的是越來越多的人關心現在,更有像David Brin這樣也關心可能跟我們八竿子也打不著的後代的後代的後代的後代的後代的人。也希望我們能夠溫柔的對待我們的母星,善待一同與你呼吸在當下的別人。
預祝大家春節快樂!
一直給你們點贊的土豆泥敬上
參考資料:
David Brin"s EXISTENCE
Death of the Sun
Planet Survives its Star Becoming a Red Giant
http://arxiv.org/abs/0801.4031
http://www.universetoday.com/12648/will-earth-survive-when-the-sun-becomes-a-red-giant/
http://www.udel.edu/PR/UDaily/2008/sep/pla
http://davidbrin.blogspot.ca/2014/11/lets-lift-earth.html
https://www.youtube.com/watch?v=Ai8x-ZqjXPc
Electrodynamic tether
http://www.davidbrin.com/shortstories.html
http://phobos.colorado.edu/COSGC_Projects/Past_Projects/dino/MAGIC%20Boom/Other%20Documentation/Tether%20Research%20Documents/Guidebook%20For%20Analysis%20of%20Tether%20Applications%20-%20Joe%20Carroll.pdf
Gravity-gradient stabilization
C:DOCUME~1BRYANY~1DesktopSPACER~1 echnologies.html
Space Elevator
Futuristic Moon Elevator Idea Takes Aim at Lunar Lifts
The Kardashev Scale
10億年前,海洋中微小的的單細胞生物從未想過自己可以進化成巨大的陸上生物;
1億年前,巨大的恐龍從未想過腳下螻蟻般的哺乳動物居然會在自己滅絕後統治世界;
1000萬年前,猩猩從未想過自己中的有一支會發展成人類然後把自己關進動物園;
100萬年前,剛剛學會直立行走的人類從未想過自己以後能輕易用武器和火把戰勝草原上的猛獸;
10萬年前,適應了歐洲寒冷氣候的尼安德特人從未想過最終存活下來的是更晚走出非洲的智人;
1萬年前,歷經千險跨過冰封的白令海峽進入美洲的人類從未想過可以坐船從另一頭的歐洲過來;
1000年前,宋朝老百姓從未想過過年放鞭炮的火藥未來使得人類有能力改造地球的地貌;
100年前,美國人在飛機剛發明的時候萬萬沒想到僅僅過去半個世紀人類就登上了月球;
10年前,聯繫還靠打電話發簡訊的我們難以想像幾年之內智能手機上幾乎可以完成任何事;
1年前,我們還不相信送上天的火箭還可以回收回來;
撒哈拉是現代人的搖籃,現在變成啥樣了。
黃土高坡是華夏的搖籃,現在變成啥樣了。
太陽能安安穩穩的度過壯年變成紅巨星那人類肯定會得個銀河系諾貝爾和平獎,畢竟人類為了發展,都喜歡吃窩邊草,還經常打架。
按照大毀滅周期(約每隔6400萬年)主宰地球的生物物種就要毀滅一次來算,我們現在正在半當中,所以等太陽膨脹到紅巨星之前之前我們人類應該已經滅亡了,所以不用擔心啦哈哈哈哈。
那時候的人類早已經移民其他星球,地球早就被挖掘完資源拋棄了。
很多人認為人類必須移民「宜居類地行星」,其實不然,屆時人類的科技,只需要移民到質量不要太大的固態星球即可(月球那麼小的衛星行星也沒問題,多佔幾個星球即可),上面有沒有氧氣,有沒有水,太熱太冷,都不是不可克服的問題,連距離恆星太遠都沒關係,有人工核聚變提供能量。
別覺得這些技術很遙遠,我估計300年內人類即可掌握,而太陽壽命晚期得要幾十億年後了,放心吧。
幾億年後,人類應該是不需要住在什麼星球的,只住在大型的宇宙飛船或者堡壘里即可,所有星球在人類看來,都是待挖掘的資源而已,挖完就丟棄了。
人類不走出地球,根本都活不到幾萬年後。
把大量人類基因片段轉到細菌體內,然後對著宇宙各個方向發射小飛行器,把這些細菌視為人類的繼承者。
至於地球上的人類,一萬年內不打一場核戰就不錯了。有的,趁著晚上逃離地球。
五十億年後,如果人類還存在,那已經發展成二型文明了,可以生活在多個恆星系統。二型文明在某種意義上說是不朽的,因為沒有(已知)的自然災害可以毀滅二型文明,除非自己作。
幾十億年以後,人類如果還存在,技術進步肯定不是現在人類能想像的。科幻小說海伯利安系列的最後一小短篇《螺旋的遺孤》里就描述了一個遭遇到同樣問題的高級智慧生命。大意是,螺旋族人乘坐星際飛船,開始跨越數千光年的旅程,飛向人類不曾落足的宇宙邊緣,在旅途中,遭遇到奇怪的事情。在謹慎的調查之後,發現了紅巨星大氣中隱藏著的世界。在密閉場或者說能量護盾的保護下,恆星大氣中竟然有個星球里還有著液態的海洋。在解決語言障礙之後,智慧生命告之螺旋族人,不離開那個被火焰吞噬的星球,只是因為,那裡是它們的起源地,是Homeland。
類似的故事,還有科幻劇〈星際之門 宇宙〉裡邊,古人的飛船能直接跳躍到恆星之中去獲取能量。如果是移民外星的話,概率極低。
就連離我們最近的恆星――比鄰星,離我們也有4.2光年。然而,根據狹義相對論,光速是物質運動的最快速度。也就是說,要想移民外星系,至少從地球出發經過4.2年的時間。並且,人類迄今為止發現的適於人類居住的星球,距離我們至少有幾百光年。更重要的是,越使物體加速到接近光速,越需要更多的能量。就算是我們坐飛船到離我們最近的恆星附近,4年的衣食住行在飛船的環境當中能否正常供應,又是一回事!這是個幾百年的問題而不是幾億年的問題,而且最難的點在未來一個世紀迅速殖民火星。
殖民遠日行星和柯伊伯帶足以逃脫太陽紅巨星化,再慢也用不到幾億年。真正的問題在於速度慢了可能到人類自己玩完還沒出去,而且要不了多久。
注意,人類文明在一個地區的社會結構有壽命限制。無論自由主義者怎麼反對,從自治到中央集權的過程(哪怕有民主選舉)很難逆轉,歷史包袱會越來越多。
美國現在的社會政治結構已經由西周演變到兩漢了,離演變到唐宋、明清的自我封閉還有大約一百年的時間窗口。如果發生嚴重的階層/左右/種族矛盾使得兩黨制斷裂,或者出現超級AI失控變成天網,時間窗口可能縮窄到只有幾十年。
注意這不是類比,而是歷史進程本身,頂多快慢有點差別而已。
如果沒有拓展新的生存空間續命,就會進入朝代循環,逐漸停滯腐化……最後喪失拓展生存空間的能力,徹底困死在原地玩朝代循環,類似古代中國的局面。朝代循環可能一圈比一圈低,古代中國各個朝代的度量衡精度以秦漢最高,後來從未回到巔峰。第一次沒衝出去,後面能衝出去的機會大大減小。
所以這一段最驚險,如果沒搞定殖民火星,就會困在地球上不斷朝代循環。在有核武器的情況下玩朝代循環,遲早有一次核大國內亂內戰演變成核大戰,然後徹底玩完。或者化石燃料燃盡、新能源技術丟失、核反應堆土法上馬到處泄漏,結果一樣糟。總之,如果人類沒能殖民火星而進入朝代循環模式,地球會在幾千年之內淪為輻射版的復活節島。
而殖民和改造火星帶來的工作量至少相當於發現美洲,大概可以續500年的命,完全不衰退。然後殖民小行星帶,小國林立,類似城邦制,續的更久一些,大約1000年,還帶多備份。
1000年的時間窗口怎麼都夠搞定可控核聚變、殖民遠日行星和柯伊伯帶了。如果物理規律給的運氣好一點,甚至可以恆星際航行。
搬家。
自從地球同步衛星的概念提出到現在,人們已經把可用的同步衛星軌道,幾乎完全佔滿了。所以,在不久之後的未來(例如100年左右),人們可能會將同步衛星相互連接起來,最終成為一個環。然後,在此環的基礎上逐漸向兩邊擴展,最後形成一個封閉的殼兒。而到那個時候,地球已經被開發殆盡,只剩一些沒用的礦渣了。人們需要的物質——金屬礦物、石油等都可以從小行星、外圍大行星的飽含氣體、液體的衛星等等地方開採。保守的估計,這也許用1000到10000年。那個時代,人類將主要生活在地球外的殼子上面,久而久之,甚至會形成一種宗教,把原始地球視為不可接近的神聖(或者地獄——我覺得後者的可能性更大)之地。此時,距離太陽變成紅巨星還早著呢。
所以,我的猜想是,萬一哪天太陽開始往紅巨星發展了,部分人類(底層人民)會回到地球,在前面說的那層殼子里苟延殘喘。而另外部分人類,那些有機會和能力向外層空間移民的人,就開著巨大的飛船向遠方星際進發。這就好比現在的地中海難民,以及二戰時的歐洲難民,向全世界逃離。然而實際上,能夠逃出來的,大多是中產階級、知識分子(以及他們的孩子們),絕大多數平民還是只能在德國法西斯(或現在的極端組織)淫威下苟延殘喘。
區別在於,那時(以及現在),留在原土地上的人們還有希望,而到那個時候,還留在地球上的人是沒有希望的。
額,個人認為,太陽活不到那一天。
以人類的尿性,開發完行星,就會去開發太陽了。
按科技發展速度,估計2000-3000年之後,人類就開始抽取太陽裡面的各種東西了。輪不到太陽自己消耗完,人類再開發周圍恆星的時候,會直接先把太陽榨乾的。你確定人類的存續到幾億年後?
我都懷疑能不能存續到幾百年後
討論一個幾十億年以後的事,你說杜絕天馬行空。。?
可那個時候可能就有天馬在空中飛。。
地球人早就沒人了應該
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