在人類文明中,關(guān)于“末日”的預(yù)言存在了幾千年之久,給人們帶來過恐慌,但一次次被證明是無稽之談??墒?,宇宙有生有滅,總有一天,星辰的變動會影響我們居住的環(huán)境,末日會在那個時候到來。當(dāng)末日到來時,我們的地球會怎樣呢? 在人類文明中,關(guān)于“末日”的預(yù)言存在了幾千年之久,給人們帶來過恐慌,但一次次被證明是無稽之談??墒?,宇宙有生有滅,總有一天,星辰的變動會影響我們居住的環(huán)境,末日會在那個時候到來。當(dāng)末日到來時,我們的地球會怎樣呢? 末日什么時候來 讓我們先保持樂觀。假設(shè)我們能夠成功避開自作孽導(dǎo)致的核能浩劫,躲開能夠消滅地球生命的超大號小行星撞擊,也能夠在周圍其他超新星爆發(fā)產(chǎn)生的致命輻射下頑強(qiáng)地活下來,那么我們就能撐夠60億年,目睹太陽變成一顆紅巨星。那時,太陽會不斷膨脹,最終會膨脹到地球軌道附近,把我們的藍(lán)色星球烤化掉。 60億年,聽起來好像還挺久的嘛。但事實(shí)上,末日的到來要比60億年這個期限早得多。 從某種意義上來說,地球在太陽系所處的位置其實(shí)挺危險的。太陽系存在一個圍繞太陽的環(huán)形宜居帶,這里與太陽的距離恰到好處。在此區(qū)域范圍之內(nèi),不太熱,也不太冷,星球表面可存在液態(tài)水,大氣中也能夠有足夠的二氧化碳,讓植物有條件進(jìn)行光合作用。我們這些肉身凡胎在這樣的環(huán)境中才能夠生存、繁衍。這個宜居帶有多寬呢?據(jù)科學(xué)家最新計算,這個寬度在0.99到1.15個天文單位(1個天文單位就是地球到太陽的距離),地球勉勉強(qiáng)強(qiáng)擠進(jìn)了宜居帶之內(nèi),不過與環(huán)形宜居帶的內(nèi)緣太近了,只有日地距離的1%。如果不知道因為什么原因,哪里出了意外,地球和太陽的距離變得更近了,那么美麗的藍(lán)色星球也就要和幸福告別了。 悲哀的是宜居帶的內(nèi)緣還在不斷向外推進(jìn),也就是說,我們離生死的邊界越來越近。太陽是個充滿了氣體的大球,所有的氣體因為太陽的引力而凝聚。在太陽的中心,極端的高壓和高溫能夠融化氫原子的原子核,把它轉(zhuǎn)化為氦,這也就是核聚變過程。通過核聚變,4個氫原子變成了1個氦原子。隨著這樣的聚變不斷發(fā)生,每產(chǎn)生1個氦原子,就會減少3個原子核。隨著聚變的進(jìn)行,原子核數(shù)量不斷減少,太陽內(nèi)核對外的抵抗力量就會越來越小。相應(yīng)地,太陽的外層對內(nèi)的壓力就顯得越來越大,會向內(nèi)擠壓太陽的內(nèi)核,導(dǎo)致內(nèi)核的壓力、溫度以及聚變速率增加,使得太陽的亮度每10億年增加10%。 二氧化碳具有保溫的作用,就像是蓋在地球身上的一床被子。從某種程度上來說,隨著太陽的亮度和溫度不斷升高,地球大氣中二氧化碳的濃度會下降。這是因為,地球氣溫升高會加速水與硅酸鹽巖石的反應(yīng),而在這種反應(yīng)過程中會吸收空氣中的二氧化碳。大氣中二氧化碳降低,保溫作用自然就減弱了,于是面對高溫的我們就能再多忍一陣子,通過這種方法保持的地表溫度仍然能夠適合生存。 植物的淪陷 就算如上面說的那樣地球能夠為我們再爭取多一點(diǎn)時間,但還是會遇到很多問題。最終,越來越溫暖的陽光會使二氧化碳降到很低的水平,導(dǎo)致植物開始死亡。首先遭殃的是C3植物,比如大麥、小麥、燕麥、水稻、大豆、豌豆、椰子、香蕉、土豆、棉花以及大部分樹木。之所以稱它們?yōu)镃3植物,是因為在這些進(jìn)行植物光合作用的過程中,二氧化碳中碳元素轉(zhuǎn)化的初級產(chǎn)物會涉及到含有3個碳原子的化合物,地球上大部分植物都是C3植物。人類文明在極大程度上依賴著這些C3植物,這些植物的產(chǎn)值占據(jù)了全球農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的85%。在2億年之內(nèi),空氣中二氧化碳的濃度會從現(xiàn)在的0.4‰下降到0.15‰,到時候這些C3植物都會死翹翹。 另一類植物是C4植物,C4植物在光合作用過程中首先會形成含4個碳原子的化合物。常見的C4植物包括玉米、高粱、小米、甘蔗以及雜草。盡管C4植物只占植物種類的3%,但是它們完成了地球上25%的光合作用,這些生命似乎比C3植物更為頑強(qiáng)。未來,當(dāng)C3植物紛紛死去,我們可能得通過基因工程將一些C3植物轉(zhuǎn)化成C4植物,增加C4植物的種類,以此來維持生存。 現(xiàn)在人們已經(jīng)開始研究如何把C3植物轉(zhuǎn)化成C4植物,如果這一創(chuàng)新成功的話,在現(xiàn)有條件下轉(zhuǎn)化后的植物能夠增產(chǎn)50%。到了空氣中二氧化碳降至0.1‰的時候,C4植物會是我們的救命稻草。人們認(rèn)為C4植物的產(chǎn)生就是自然進(jìn)化對于不斷降低的二氧化碳所產(chǎn)生的應(yīng)對機(jī)制。很有可能當(dāng)C3植物滅絕之后,C4植物就會興盛起來,徹底取代C3植物在生態(tài)系統(tǒng)中的位置。 不幸的是,在C3植物滅亡3億年之后,C4植物也會滅亡。到時候大氣中二氧化碳的濃度已經(jīng)不足0.01‰,地球上沒有植物能夠幸免于難。 蟑螂都活不下來 目前,地球大氣中的氧氣都是靠光合作用產(chǎn)生。一旦植物消失,停止為地球大氣補(bǔ)充氧氣,動物也會開始死亡。當(dāng)植物滅亡之后,氧氣會變成一種不可再生資源。大型動物只需要幾萬年就會全部滅絕。體型較小、生命頑強(qiáng)的動物能夠多活些時日。有一些微生物可能會退化為原始的生存狀態(tài),利用硫酸鹽或鐵這樣的物質(zhì),而非二氧化碳和氧氣來完成代謝反應(yīng),維持生存。 就這樣,5億年之后,沒有人還能存活在地球表面,末日的鐘聲響起了。當(dāng)大氣中二氧化碳全部耗盡,不能再調(diào)節(jié)地表溫度,萬事萬物都會變得極熱無比。在10億年之后,地表的平均溫度會從現(xiàn)在的17℃上升到45℃。生物的正常生理活動離不開體內(nèi)各種酶的催化作用,但是這些酶在高溫環(huán)境下會失去活性。當(dāng)外界溫度長期過高時,大量熱量蓄積在體內(nèi),使得生物體的體溫也變得很高,酶無法發(fā)揮作用,生化反應(yīng)停止,造成器官衰竭和系統(tǒng)紊亂,最終任何生命都難逃死亡。 怎樣逃脫末日魔咒 現(xiàn)在,趁著我們還有能力,趁著末日離我們還沒有那么近,我們可以盡力做些準(zhǔn)備,試試看能否逃脫末日魔咒。 比如,我們可以設(shè)法改變地球的軌道。假如我們發(fā)射一顆直徑100千米,沿橢圓軌道運(yùn)動,每5000年靠近地球一次的小行星,而且在此過程中不傷及地球自身,那么我們或許可以慢慢利用小行星的引力把地球的軌道推移得離太陽遠(yuǎn)一點(diǎn)。作為后備計劃,我們還可以在地球背后建一個巨大的太陽帆,把地球拖到離太陽較遠(yuǎn)的地方去。這樣的太陽帆會像個巨型的風(fēng)箏,太陽發(fā)出的光子流就像是風(fēng),把這個帆吹向離太陽更遠(yuǎn)一些的地方。但要想讓太陽帆很好地發(fā)揮作用,這個太陽帆的直徑得要有地球直徑的20倍,可質(zhì)量卻不能超過珠穆朗瑪峰質(zhì)量的2%(大約1萬億噸)。從原則上來說,這兩個計劃可以讓地球繼續(xù)處于太陽系的宜居區(qū)域,一直堅持到太陽變成紅巨星。 未來世界對我們是個災(zāi)難,不過,對于無生命的非生物體,比如機(jī)器人,那樣的世界或許是個機(jī)遇。說不定,它們會過得比現(xiàn)在更好。 一方面,太陽越來越亮,意味著能夠為地球提供更充足的太陽能。另一方面,到時候,太空天氣也會變得越來越好。太陽就像一個永不停歇的發(fā)電機(jī),不停地自轉(zhuǎn),產(chǎn)生巨大的磁力風(fēng)暴,擾亂通信和網(wǎng)絡(luò),造成電網(wǎng)超負(fù)荷,損壞軌道衛(wèi)星。1989年曾爆發(fā)過這樣的太陽風(fēng)暴,導(dǎo)致加拿大魁北克大部分地區(qū)電力故障。目前,這樣的風(fēng)暴大約每100年會發(fā)生1~2次。但是隨著太陽變老,它的自轉(zhuǎn)速度會越來越慢,磁力風(fēng)暴也會相應(yīng)減弱。所以說,對機(jī)器人來說,這樣的環(huán)境反而更適合它們生存。 鑒于這些情況,我們?nèi)祟惒环林苯影盐覀冏约旱娜恳庾R上傳給機(jī)器人。以另一種形態(tài)在未來的險惡地球環(huán)境中生存。要完成這一設(shè)想,需要非常高端的計算資源,需要徹底參透神經(jīng)科學(xué),需要我們的知識和技術(shù)實(shí)現(xiàn)巨大飛躍。如果這一切要求都能夠得到滿足,那么到時候,我們就能把我們的生物“硬件”——皮囊丟掉,活在一個個機(jī)器人的軀殼下。這樣或許也不是件壞事吧?趁末日還沒到,我們還可以抓緊時間好好想想怎么把自己塞到機(jī)器人的身體里。 |
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