书城科普精彩绚丽的宇宙时空(A卷 新编科技大博览)
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第32章 未来展望(2)

20世纪的人们曾探索“人造地球”。1989年,美国人为进一步认识地球的生态循环,验证人类采用高科技手段在与世隔绝的密封生物圈中获得食物和空气的可能性,希望创造一个模拟地球生态环境系统的奇迹,进而还设想在地球之外的星球上建造一个全新的生存空间,所以不惜耗资2亿美元建成被称为人类“小地球”的“生物圈2号”实验工程。该工程位于一个沙漠原野上,其外观是一个巨型钢架玻璃建筑物,内部是模拟大自然的人工生态环境系统。8名实验人员作为居民进驻生物圈内;居民们在与世隔绝的生态环境中从事环保研究和科学实验,探求生物圈内生态环境的变化过程,期望创造出一个“人间天堂”。但是这个美好的憧憬在“小地球”运行两年多之后就破灭了。“生物圈2号”发生了一场生态大灾难,圈内动物死亡近五分之四,昆虫灭绝大半,居民体重普遍下降。“天堂”变成了“地狱”。今天,“生物圈2号”已无人居住,变成一个游览胜地。当初美国人把这个生态实验工程定名为“生物圈2号”,意思是人类现在居住的地球是“生物圈1号”,“生物圈2号”是地球这个庞大生物圈的缩影。“生物圈2号”实质是人类重建地球的一次模拟实验。它的失败在警示人们:地球这个“生物圈1号”是经过长期演变而成的,人类在地球上已生生息息几百万年。但“生物圈2号”的失败似乎并没有吓倒人们,人们继续在寻找和确定“地球第二”。正如美国天文学家麦亨利所说,即使火星上最终证明没有生命存在过,即使在太阳系中未能找到地球之外存在生命的星球,我们也还可以寻找第二个、第三个……太阳系,进而发现类似地球的行星。麦亨利的信心是有根据的,1995年和1997年,天文学家已先后在观测中发现太阳系外可能存在生命的新行星,也即太阳系外可能存在“第二个地球”。

目前,伴随着“火星探索热”的形成,对通往火星的中继站——月球的探索也在迅速升温,美国“月球勘探者”号探测器已于1998年1月6日升空,它标志着人类新一轮”重返月球计划”开始。但这次人们的设想与以前不同,人类也许先建立月球基地,建造人类太空别墅,然后再以月球为“跳板”亲临火星实地考察,最后确定在火星上能否重建一个“地球”。但是多数科学家认为,从技术上讲少数宇航员登陆火星进行探测是可能的,但火星能不能成为“第二个地球”仍是个未知数。因为即使今后能证明火星上曾经有生命,那么火星现在有生命吗?即便现在火星上有生命(不会是很高级的生命),那么它的环境适合人类生存吗?人类在地球上失败过的“生物圈2号”能在比地球条件更恶劣的火星上建成吗?这些问题现在看来都不是21世纪的科学家能够回答的。

太阳毁灭了怎么办

万物生长靠太阳,地球上的一切生命都离不开太阳。

虽然太阳只不过是银河中的一颗普通恒星,但它对我们地球是极为重要的。太阳的辐射带给我们光和热,它使海洋的洋流流动,使植物完成光合作用,为整个地球提供能量……没有太阳,人类的生存就成了问题。

但是,事物总是有生有灭,太阳也不能例外。科学家估计,太阳现在正处于中壮年时期,50亿年以后,它将进入老年时期,那时,太阳核心的氢将会燃烧完,核心部分将会收缩,太阳会变成一个大的红巨星,这时它放出的大量热和紫外线会使地球成为蒸汽。最后,太阳也将进入自己的死期,逐渐死亡。

而对太阳的衰亡,人类如果能生存到50亿年之后的话,该用什么办法来挽救自己呢?现在,科学家们初步有三个构想。

首先是移居外星球。根据目前的观测结果,发现在木星的两个卫星——木卫三和木卫四表面覆盖着一层厚厚的冰。如果太阳在变为红巨星时期能适当利用它放出的巨大能量,木卫三和木四或许能变得适合人类居住。

但是,有科学家提出,人类的生理机能是在地球上形成的,移居到外星球上很可能会因为环境差别过大而导致人种灭绝。所以,这个方案仍然是一个有争论的问题。

第二个方案是改变地球运行轨道,使地球和太阳之间保持一定的距离。科学家认为太阳在红巨星时期会膨胀,可以用人力将地球轨道改变,躲开处于红巨星时期的太阳。

第三种方法是延长太阳寿命,用人力抢救太阳。当太阳核心的氢燃烧快完了时,可以把太阳外部的氢送入核心,使其继续燃烧。科学家们设想了两种方案来实现这个目的:一是在太阳附近引爆超当量级氢弹;二是将集中强大能量的激光束射向太阳表面。

这几个方案是今天的人类对50亿年后的情况的设想,究竟50亿年后的人类文明将发展到什么程度,现在还无从想像。

宇宙量天尺——光年

我们日常生活中,一般都用厘米、米、千米来作为计算长度的单位。比如,一块玻璃厚度是1厘米,一个人的身高为1.8米,两个城市之间的距离有1000千米,等等。我们可以看出,在表示较小距离时,一般用小一点的单位;在表示较大距离时,一般用大一点的单位。

天文学上也有用千米作单位的。例如,我们经常说,地球的赤道半径是6378千米,月亮的直径是3476千米,月亮离地球是38万千米,等等。但是,如果拿千米来表示恒星与恒星之间距离的话,这个单位就显得太小太小了,使用起来很不方便。如离我们最近的恒星——比邻星,与我们相距就有40000000000000千米左右。你看,写起来多麻烦,读也不好读,何况这还是离我们最近的一颗恒星呢!其他的恒星离我们还要远得多啦!

人们发现光的速度最快,1秒钟可以走30万千米(精确数是299792.458千米),光在1年里差不多走10万亿千米,说得精确些,就是94605亿千米。能不能用光在1年里所走的路程——光年,来作为计算天体之间距离的单位呢?这倒是个不错的主意。现在,天文学家就是用光年来计算天体之间距离的,光年已经成为天文学上的一个基本单位。

如果用光年来表示比邻星离我们的距离,就是4.22光年。再如,牛郎星离我们是16光年,织女星是26.3光年,银河系以外的仙女座星系离我们约220万光年,目前已观测到的离我们最远的天体距离在100亿光年以上,银河系的直径是10万光年,等等。这些都是很难用千米来表示的。

天文学上还有别的计算距离的单位。有的比光年小,如天文单位,1天文单位就是地球到太阳的平均距离(14960万千米),主要用于计量太阳系范围内天体间的距离;也有比光年大的,如秒差距(1秒差距相当3.26光年)、千秒差距、兆秒差距等。

什么是“地球名片”

拜访或跟人联系,初次见面时,呈上自己的名片显得很自然,也很有礼貌。地球的“名片”是送给谁的呢?上面又写些什么呢?

“地球名片”是送给“外星人”的。科学家认为,“外星人”是可能存在的,或者把他们叫做高等智慧生物吧。茫茫宇宙中有那么多的星球,只要某颗星球上具备了像地球这样的环境和条件,以及有利于生物发展的其他条件,生命就会产生和发展起来。地球上的人类不是也决不可能是宇宙间的孤独者。尽管直到今天,我们还没有找到“外星人”的可靠线索,我们不妨在继续寻找的同时,对外发布消息,宣告人类的存在。也许“外星人”也正在宇宙的某个“角落”,向周围张望,寻找我们呢!

1972年3月和1973年4月,美国先后成功发射了“先驱者10号”和“先驱者11号”探测器,它们携带着两张完全一样的“地球名片”,飞离太阳系,在茫茫宇宙中寻找“外星人”。

“地球名片”上写着什么呢?它是一块22.5厘米长、15厘米宽的镀金铝板。“名片”的左半部从上到下是:氢原子的结构,氢是宇宙间最丰富的化学元素,哪儿的科学家都懂得这一点;放射线代表离地球最近的一些脉冲星的位置;最下面的一个大圆圈和九个小圆圈分别代表太阳和九大行星,探测器则是从第三颗行星——地球发射出去的。名片的右半部分主要是一男一女的画像,代表地球上的人类。尽管“外星人”的形态可能与我们有很大差别,科学家们相信人类的形象不大可能被误解,尤其的男的,正举手致意。

地球人自我介绍的这两张“名片”,究竟会在何年何月到达哪个天体上哪位“外星人”的手中,谁都无法说清楚了。

“地球之音”是怎么回事

1977年8月和9月,人类成功发射了“旅行者1号”和“旅行者2号”探测器,再次向“外星人”作了更详细的“自我介绍”。这次,它们各自携带了一张称为“地球之音”的唱片,上面录制了丰富的地球信息。这两张唱片都是镀金铜质的,直径为30.5厘米。唱片上录有115幅照片和图表,35种各类声音,近60种语言的问候语和27首世界著名乐曲等。

115幅照片中包括我国八达岭长城,以及中国人围坐在圆桌旁吃筵席的情景。此外还有太阳系、太阳在银河系中的位置和银河系大小等示意图,卫星、火箭、望远镜等仪器设备和各种交通工具的图片,等等;35种声音包括风、雨、雷电声,火箭起飞和交通工具行驶时的声音,以及成人的脚步声和婴幼儿的哭笑声;60种问候语中有3种是我国南方的方言,即广东话、厦门话和客家话;27首著名乐曲中有贝多芬的交响曲,脍炙人口的圆舞曲,以及用古琴演奏的中国乐曲《流水》,等等。

两张唱片将在何时、被哪颗星球上的智慧生物捡拾到呢?我们不得而知。从它们现在飞行的方向来看,公元4万年时,“旅行者1号”将从一颗很暗的星(AC+793888)附近飞过,而“旅行者2号”将在公元35.8万年时飞越天狼星。如果在这些星及其附近空间存在智慧生物的话,它们有可能被截获。

那些肩负重任的探测器,在宇宙中与“外星人”相遇的机会少得可怜,它们有可能要在茫茫宇宙中遨游几十万年、几百万年甚至上亿年。为了保护这些地球信息不受损坏,完好地到达宇宙深处可能存在的智慧生物手里,唱片外面还包了一层特制的铝套,可使唱片保存10亿年而不毁坏。

“飞碟”是天外来客吗

1947年6月的一天,一位美国人正驾驶着飞机在天空飞行。突然,他发现有几个巨大的圆盘形的东西向华盛顿州的莱尼尔山峰飞去。事后他估计这几个“怪物”的直径有30多米。这消息一下成了轰动一时的世界新闻。因为这种“怪物”是圆盘形的,所以人们称它为“飞碟”。

从1947年发现“飞碟”以来,有成千上万的人自称亲眼目睹过“飞碟”。“飞碟”究竟是什么东西?是从什么地方飞来的?人们对此众说不一,其中最激动人心的说法是:“飞碟”是其他星球上高等智慧生物发射来的飞船。

“飞碟”果真是天外来客吗?

生命应该是宇宙间的普遍现象,在无限的宇宙中,除了地球上有人类存在以外,在其他星球上,只要有适当的条件,同样可能存在着生命,甚至存在高度智慧的生物——“外星人”。但是,为使生命得以在一颗星球上发生和发展,并且不致半途夭折,不仅这颗星球必须具备生命存在和发展的条件,而且它所属的恒星也必须在数十亿年内处于一个大体上是稳定的状态和合适的宇宙环境。有人估计,在我们银河系1000多亿颗恒星中,具备这种条件的星球不超过100万颗。即使这100万颗星球都存在生命,并都发展成为高等智慧生物,掌握了高超的航天技术,他们每年各派一艘飞船在银河系内进行考察,那么一艘太空船进入我们太阳系的机会也是万载难逢的。

从上面的分析看来,“飞碟”是天外来客的可能性实际上可以排除,而这样多的关于“飞碟”的报道,更是不可能有这么多天外来客的。

那么“飞碟”究竟是什么呢?1969年,美国一个由专家组成的小组,对1.2万多起“飞碟”案例作了调查。结果表明,绝大多数所谓“飞碟”都是由多种因素引起的误会。其中有的是人造卫星重返大气层后焚烧的碎片;有的是飞机或气球;有的是云块、球状闪电和海市蜃楼一类的大气现象;有的是鸟群或昆虫群,例如蝴蝶群;有的是流星、彗星;有的是雷达假目标;还有的是人们的心理和生理因素造成的错觉和幻觉;更有一些则是故意编造的恶作剧。因此,尽管“飞碟”是天外来客的说法非常令人激动,但这种说法的真凭实据至今却一个也没有找到。

为什么要在月球上建立永久基地

21世纪初,人类将重返月球,并在那里建立永久基地。人要到月球上去干什么?

首先要建立月球发电站。地球上的能源日渐枯竭,自然就想到在月球上建立太阳能电站为地球所用。科学家设想,在月面上安装数以千计的太阳能电池阵,收集太阳能转化成电能,并以微波形式送回地球。月球发电有许多优点,它不受天气和季节变化的影响,而且费用低,安全可靠,几乎是取之不尽、用之不竭。

其次要建立月球天文台。月球上引力小,加上没有大气的遮挡,十分有利于架设巨型望远镜,帮助人类更好地研究遥远星系的秘密。