《三思科学》电子杂志
2002年第4期  总第10期
2002年4月1日

目　　录

封面

封面故事
[异调]纽结

新闻
[春上莱茵早]走马观花CeBIT
[柯南]烧杯内外的风暴
图片新闻：沙尘暴
[柯南]简讯

求知
[韩雪涛]集合论简介
[九歌]动物的食性
[九歌]浅谈动物通讯
[Bird]华莱士线
[柯南]太空幽灵的威胁
[李淼]弦论通俗演义(十)
　　 弦论通俗演义(十一)
[异调]过桥问题——经典智力题推
　　 而广之五：一、问题
　　 二、一个合理的假设
　　 三、一个“很显然”的结论
　　 四、更多的结论
　　 五、过桥的模式
　　 六、最慢两人的过桥方式
　　 七、结论

译述
[M.Shermer]怀疑论:一种美德
[P.Gibbs]奥卡姆剃刀
[D.Adam]测量重力:惊人的GRACE
[K.Feder]史前E.T.——古代宇航员
　　　　的幻想(一)、(二)、(三)

观点
[赵南元]科学为什么可靠？
[碧声]末日传说

历史
[碧声]钞票上的英国(上)

书评
[逍遥]认识自私的基因
[柯南]新书介绍：环宇孤心、
　　 科学进化史

辨伪
[方舟子]智商的误区

幽默
[雪村]中法长老联手制定“人工
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[柯南]科普网站推荐：地球了望
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末日传说

　——威胁人类的灾难


 碧声



　



　　维持人类的生存不仅是对我们自己负责，也是对宇宙负责，对这个古老的、浩瀚的、孕育了我们的宇宙负责。    ——卡尔·萨根



　　居安思危的是君子，惟恐天之将坠的是杞人。拿末日来吓唬人、要信众用俗世金钱来换取天国门票的，则多半是邪教教主。人对于自己创造的符号系统有一种奇特的迷恋，于是股市上有五千点、一万点之类的“心理大关”，千年之交觉得自己有幸成为人类文明最后见证者的人也似乎比往常格外多些。然而1999年8月18日平静过去，大概是嫌几大行星排列成的所谓“大十字”歪歪斜斜太不敬业，总之魔鬼或救主都不曾出现。新世纪已经顺利开始，世纪末情绪无处发作，除了改编自流行电脑游戏的电影《古墓丽影》还在编造风格类似的故事，末日传说暂时有点失宠。



　　此时，我们可否找点闲空坐下来，以一种别样的方式考虑一下人类的末日呢？这里没有魔王，没有上帝，没有巫术，没有咒语，没有天罚，没有方舟，没有古老的神像，没有失落的封印，没有不可认知的力量，也没有生来要当救世主的英雄。与“大师”们讲述的精彩神话相比，那种称为科学的东西有些可恶的特征：不离奇，不神秘，太过清楚明白，算不上是好听的故事；不教人心中绝望，却也不许诺得救的捷径，并有蓄意堵塞某些救世主之财路的嫌疑。然而，唯有靠它，才能切实地去评估灾难的形式及其发生的可能性，从宇宙尺度到分子尺度。科学并非缺乏终极关怀的心肠，相反地，它是未来我们可能用于逃避灾难的最有力武器。换句话说，它最有能力和意愿进行真正的终极关怀。讨论人类的末日是件严肃的事情，但如果这种讨论是建立在无根据的传说和完全情绪化的担忧之上，而不是建立在对客观事物的冷静分析之上，就失去了严肃意义。



　　从根本上讲，如果宇宙最终要死去，那么人类文明无论再怎么发达，届时也不太可能拥有什么生存空间。这种灭亡将如何到来，取决宇宙本身的特征。科学家普遍相信宇宙是在约150亿年前的一场大爆炸中由虚无产生的，并且在不断的膨胀中。使物质聚集的引力与使它们相互远离的膨胀对抗着，如果宇宙中有足够多的物质，引力将占上风，这样的宇宙就是“闭合”的，它最后将由膨胀转为收缩，在一场大坍塌中返回到诞生时的状态——一个没有体积的奇点，一切物质和文明都将在这场坍塌中毁灭，回归于无；如果引力不足以抵抗膨胀作用，宇宙就是“开放”的，它会永远膨胀下去，其中的物质会变得越来越稀薄，陷入永恒的荒凉、寒冷与空虚；如果引力与膨胀的作用恰好平衡，这样的宇宙是“平坦”的，它也会永远膨胀下去，但是速度变化会与开放宇宙有所不同。



　　诞生的一刻就注定了宇宙最终的命运，科学家正在设法称出宇宙的重量，试图从大爆炸火焰的余辉中揣度宇宙的结局。根据现有的理论和观测数据，宇宙是非常接近于平坦的。科幻小说家——还有一些科学家——曾经设想过，人类未来或许可能找到另一种存在方式，或者逆转热力学第二定律，从而渡过宇宙的死亡。但以人类目前拥有的知识来看，这些设想还没有任何可能实现的依据，宇宙的毁灭似乎是不可避免的，这真是令人沮丧。令人安慰——或者更加沮丧，这取决于你思考的角度——的是，整个宇宙的死亡要过很久很久才会到来。在这漫长的万亿年间，可能会有其它灾变来结束人类文明，使我们根本无须去操心如何应付宇宙灭亡的问题。





　　太阳的命运：这是NGC6543，一个行星状星云，绰号猫眼星云。它是一颗恒星由红巨星变为白矮星时抛出的气体外壳，中央的光点是白矮星。太阳的下场大抵如此。



　　我们的太阳是一颗第二代恒星，它是由宇宙第一批产生的行星死亡后抛出的物质集结而成的，已经燃烧了将近50亿年。作为一颗恒星，太阳的质量并不大，因此它不会以超新星爆发的方式轰轰烈烈地死去，大概在70~80亿年之后，它会进入生命的终阶段，膨胀成为一颗体积非常大的红巨星，把包括地球在内的几颗离它较近的行星吞没掉，其内核会收缩成一颗暗淡致密的白矮星。我们的后代先要设法逃过被红巨星时期的太阳焙成灰烬的命运，还要寻找新的能量来源以支持生命和文明——迄今，人类赖以生存的一切能量几乎都可归溯为太阳的赐予。乐观一点想，几十亿年的时间也许足够人类发展出长距离旅行的空间技术，去一颗新生的恒星附近建立新的家园。



　　除了太阳之死这样不可避免的大事件之外，天文尺度上还有一些意外可能扰乱我们的生存。例如一个黑洞或一团足够大的反物质有可能漫游到太阳附近，猝不及防地使太阳迅速坍缩或者湮灭；一颗足够近的大质量恒星产生超新星爆发，可能把大量光和热抛向太阳系；一个微黑洞可能撞上地球，在上面钻出许多瑞士奶酪一样的孔洞，最终把地球整个吃掉。如果说这些情况发生的可能性极小、不必为之多费心，那么小行星、彗星与地球的致命遭遇，就不能掉以轻心。6500万年前有一颗陨星落在墨西哥尤卡坦半岛上，结束了恐龙时代，也给哺乳动物称霸世界清出了道路，这种说法在众多证据的支持下显得相当可信。月球表面那些永不风化、水蚀的环形山，也昭示着碰撞在太阳系里并非罕见。现在此类碰撞已经不像太阳系形成早期那么密集，但仍然有大量——相对于人类想要的安全感来说——的近地小天体存在，时不时会有不速之客从地球附近擦肩而过。天文学家正在努力寻找这些撞上地球后可能引起灾难的近地天体，希望把它们一个个编列成册，进行严密监视。据估计，可能还有一半的此类天体没有被发现。





艺术想象图：6500万年前结束恐龙时代的陨星



　　那么，地球本身是否会发生什么灾难性的自发变化？邪教教主把地球没有爆炸归结为他个人的功劳，其可笑程度仿佛公鸡号称太阳升起是因为它的啼叫。地球在诞生之初是一个炽热熔融的球体，经过46亿年的时间，它的表面已经变得相当冷了。地球内部原子的放射性衰变会产生热，但既然在过去这么多年里这些热并没有使地球内部温度足够高到打破引力束缚以至爆炸，将来也必定不会发生这种事，因为这种衰变作用正在减弱。由于地球散热很慢，它也不会因此变得过于冷，至少在太阳灭亡之前是如此。地震和火山只是局部灾难，不会威胁整个人类的生存。但是，板块运动、地球轨道变化及某些尚不为人知的原因造成的全球气候灾变则不然，下一个冰期或海平面上升将给人类带来严酷的生存考验。



　　还有一些灾难发生在我们看不到的尺度上。超新星爆发或地球磁场减弱，可能使到达地表的宇宙射线数量增加，使生物患上辐射病，或大大增加有害的基因突变，这对一个物种来说可能是致命的。另一方面，人类与微生物的战争节节升级。在城市形成、人们开始大规模聚居、而公共卫生及排水系统尚未发展起来的时代，烈性传染病曾经进行过人类史上最可怕的屠杀，能够一次杀死全球1/3的人口。微生物在几分钟或几天内就能繁殖一代，人类至少需要十几年，依靠进化与它们对抗，基本上是没有指望的。但人类正不断地研制出新药，更重要的是，良好的公共卫生服务能够切断传染源，把疫情控制在小范围内。因此，如果没有发生意外事件导致社会正常运作全盘崩溃，传染病一般不会造成大规模灾难。不过，烈性传染病的退场，使艾滋病这类传染能力相对较弱但传染途径特殊的疾病有了一展身手的机会，成为新的棘手问题。





毁灭：广岛原子弹爆炸



　　微生物是可怕的，体积大的生物，反而不容易成为人类的敌手。老鼠和蟑螂虽然令人讨厌而且繁殖力特强，但基本上没有希望发展到使人类束手无策的地步。大型猛兽对单个人来说固然可怕，但对人类整体的威胁微乎其微，事实上我们已经要拼命保护它们的生存了。来自地球外的智慧生命时常在好莱坞大片里成为末日的凶险敌人，但实际上很难想象一个能够进行长程宇宙飞行的文明有什么必要越过许多光年来把地球这个毫不足道的小星球灭掉。





　　苦难：南非摄影记者凯文·卡特拍摄的１９９４年度普利策新闻奖照片《饥饿的女孩》。一只兀鹰在一边等待这个孩子死去。



　　在生物界，最大的、最紧迫威胁来自于人类自己。地球储备了亿万年的资源正在迅速被消耗掉，我们急需要寻找新能源、新的生产方式来养活已经超越60亿的地球人口。而且，这动荡的世界头上还悬着足以把地球毁灭许多次的核武器，一旦理智失控、大战爆发，即使地球不会化为粉尘，即使核打击后仍有生命延续，随之而来的核冬天也会使文明不得不从零开始，甚至使人类彻底消失。我们为了利益和文化的冲突相互屠杀，然而真正的敌人并不是我们的邻居，而是贫穷、愚昧和自然法则的冷酷无情。在可预见的未来，没有一种天灾是绝对无法避免的，唯有无知、自私、狭隘、冷漠与不必要的庸人自扰能比天灾本身制造更大的混乱。如果我们能够保持理性，多施仁义，尽心尽力发展科学文明，便有可能躲过陨星撞击、气候剧变、太阳死亡，甚至渡过宇宙的终结——也许最后一点是无法逃避的，但不生存到那一天，我们不知道自己是否会有能力超越它。




参考文献：



《终极抉择——威胁人类的灾难》

A Choice of Catastrophes: The Disasters That Threaten Our World

艾·阿西莫夫　著　　王鸣阳　译

上海科技教育出版社 2000.12　

哲人石从书　当代科普名著系列

ISBN 7-5428-2457-0/N·401