人類未來的命運——只有擴張才是唯一的選擇

人類未來的命運——只有擴張才是唯一的選擇

防走失,電梯直達安全島報人劉亞東A

人类未来的命运——只有扩张才是唯一的选择
人类未来的命运——只有扩张才是唯一的选择

上世紀70年代,美國宇航局艾姆斯研究中心進行了三次太空殖民地研究。許多藝術效果圖的概念,包括這一個顯示一個虛構的環形殖民地的剖面圖。利用歐洲航天局的蓋亞宇宙飛船的最新數據,歐洲航天局繪製了上面的銀河系地圖,精確定位了近17億顆恆星的亮度和位置。

我們的銀河系大約有10萬光年寬。以光速穿越銀河系需要10萬年。然而,儘管我們的星系規模巨大,地球上生命的未來最終取決於人類對恆星的接納和對其他星球的定居。

人类未来的命运——只有扩张才是唯一的选择

如果我們不承擔這個決定性的任務,人類或宇宙威脅殺死大部分或全部人類和地球上所有其他生物只是時間問題。無論是核戰爭還是生物瘟疫,無論是小行星撞擊,超新星爆炸還是伽馬射線爆發,在現在到幾千年後的某個時候,我們的星球都會遭遇某種災難。

人類現在需要為這種不可避免的情況做好準備,在一些可怕的事情發生之前,這些事情會降低我們這樣做的能力,比如一次高能量的太陽耀斑或一系列的超級火山爆發。

一小步

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1969年7月20日,當阿波羅11號登月艙墜入月球時,我們邁出了第一步。巴茲·奧爾德林和尼爾·阿姆斯特朗成為第一個登上另一個天體的人類。今天,有幾個計劃正在進行中,以便在我們向外探索宇宙的旅程中邁出下一步。這主要涉及在火星上建立基地,並最終建立城市。

定居火星將是一個測試案例,讓我們能夠證明我們可以生活在一個與地球截然不同的世界。兩個可能是第一個把人類送到火星的組織是美國國家航空航天局和私營企業SpaceX。由企業家埃隆·馬斯克領導的太空探索技術公司計劃在2030年之前將首批人類送上火星,希望在2100年之前能有一個永久的定居點。

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仰望星空以尋求人類的最終救贖遭到了許多人的詆譭,他們認為,在考慮到外層空間之前,我們應該只專注於解決我們在地球上面臨的問題。雖然這些問題確實很可怕,需要偉大的頭腦和慈善家的關注,但我們不能完全忽視在銀河系多個地點擴大人類存在的長期目標。

對於那些認為我們應該成為地球其他生命的管家的人來說,因為我們已經主持了太多的災難,解決銀河系提供了一個拯救地球上所有其他生命的機會。人類不會獨自進入太空深處。我們將帶上地球上的許多同伴,以DNA樣本、胚胎和種子的形式。也許10萬年後的某一天,銀河系中還會有十幾個類似地球的行星分佈,它們的位置是專門為確保任何單一的宇宙災難不會同時毀滅它們而選擇的。

為了達到這一目標,我們需要大力發展我們的空間技術。這需要金錢和時間。在我們前進的過程中,每一個步驟都必定會在定居點創造新的經濟,因為在各個星球之間買賣貨物將在各個方面造成難以置信的代價。

我們如何走得更遠?

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當我們在火星上的第一個定居點在某種程度上實現自給自足後,地球化的過程就可以開始了:從火星上釋放水和二氧化碳,使大氣層變厚,提高溫度,同時為那些經過基因改造、能在惡劣條件下茁壯成長的植物提供生存環境。幾個世紀後,火星將變成綠色潮溼的世界,空氣中富含氧氣,也許我們的子孫後代可能會呼吸到。

在這一過程中,我們可以幫助自己的一個方法是,建立和編程一個智能機器人艦隊,為我們鋪平通往其他星球的道路。這與馮·諾依曼機器的概念類似,馮·諾依曼機器是以20世紀匈牙利物理學家喬恩·馮·諾依曼的名字命名的。這些機器將是強大的人工智能驅動的創造物,其編程將它們送到與地球生命可能具有最高兼容性的世界。現在,我們把這樣的世界稱為位於恆星的宜居帶,即“適居帶”:它的軌道與太陽的距離適中,允許液態水的存在。水不僅是生命的必需品,而且這個星球還需要適當的混合元素,讓動植物茁壯成長。它還需要一個強大的磁場來促進氫、氮和氧等低分子量氣體的擴散。同樣的磁場也能使大部分致命的太陽輻射發生偏轉。

在到達這樣一個世界後,馮·諾依曼的機器將開始在上面開採原材料,然後使用最先進的3D打印技術將這些材料轉化成燃料和更多的機器。反過來,這些資源將用於為人類建立基地,並開始星球改造的漫長過程。

後來,也許在馮·諾依曼機器開始工作的一個世紀或一個千年之後,一艘載有被冷凍起來的人類的星際飛船,或者僅僅是人類胚胎,將會到達新大陸。

像這樣的過程需要多長時間?

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根據美國國家航空航天局(NASA)開普勒宇宙飛船的數據,在我們的銀河系中,可能有多達400億顆地球大小的行星在其恆星的宜居帶內運行。

如果能用指數增長來解決銀河系的問題,那麼在未來50萬到1000萬年內,每一顆可居住的系外行星都有可能完全定居下來。然而,全球災難風險研究所現任所長塞思·鮑姆表示:

問題是這種增長可能是不可能的,他們以地球為例。任何擴張要想持續,資源消耗的增長都不能超過資源生產的增長。由於地球的資源是有限的,它的質量是有限的,並且以恆定的速度接受太陽輻射,人類文明無法維持無限期的指數增長。”

更好的問題可能是,人類需要多長時間才能在足夠多的行星上安置一個穩定的種群,以確保地球起源的生命存在一百萬年?

永遠保護人類和地球生命

在火星之外,在我們自己的太陽系裡建立一個可持續的定居點,最好的選擇是:木星的幾顆衛星(木衛四、木衛三、木衛二)和土星的衛星土衛六。然而,由於它們與太陽的距離太遠,這些地方並不特別適合改造,而這正是真正保護人類和其他地球生命所需要的。

離我們最近的一顆石質系外行星是比鄰星B,距離我們4.2光年。這個世界將是我們在太陽系外定居和改造的第一個候選者。

人类未来的命运——只有扩张才是唯一的选择

我們在進入太空和目前繼續加速方面非常有限。先進的技術只能讓我們走這麼遠。以我們目前的速度,大約需要3萬年才能到達比鄰星b。聚變、裂變和反物質的推進是目前的重點,所有這些都被認為能夠使我們達到十分之一光速。隨著速度的增加,太空旅行固有的危險也在增加,比如輻射和微流星體,這使得10%的光速既是一個安全極限,也是我們在不久的將來能夠以多快的速度旅行的一個實際極限。

目前已知的太陽系外候選行星只有不到50顆,它們可能是人類居住的地方,也可能位於宜居地帶,因此可以最終形成地球,毫無疑問,在未來的幾十年裡,我們將將發現更多可能適合居住的系外行星。

如果我們想要確保人類不會在任何一次宇宙災難中被完全消滅,我們需要最終建立起彼此距離足夠遠的世界來避免這種可能性。為此,我們來看看我們所知道的最大規模的宇宙事件:超新星爆炸。超新星的最小安全距離是30光年,我們應該保證有150%的緩衝距離……所以讓我們假設是45光年。

除了一場我們永遠無法抵禦的銀河系規模的災難之外,這意味著我們需要達到一個點,即人類已經在距離地球至少45光年的地方定居下來。離我們最近的候選者是Gliese 163c,距離我們49光年。49光年的旅程,以10%的平均速度,大約需要490年。

在我們已知的大約50顆可能適合居住的系外行星中,大約有20顆在距離地球45光年的範圍內。有一些包含在同一個恆星系統中,最引人注目的是39光年外的Trappist-1系統中的4個行星。

人类未来的命运——只有扩张才是唯一的选择

這是發生在50光年外,1000年後的世界上的一幕嗎?毫無疑問,我們的第一個目標必須是為人類和地球生命在火星上建立第二個家園。火星離我們很近,在火星上建立一個穩定的定居點可能需要到2100年,而一個真正繁榮的不再依賴地球可能需要另一個世紀才能實現。

如果我們在途中發現外星生命呢?

在我們探索的任何一個星球上發現原生的外星生命形式,都會帶來大量獨特的機遇,也會帶來危險。

在某些行星上,外星生命可能在某些方面與我們自己的生命相容。例如,也許DNA是生命的必要條件,宇宙中所有的生物都把它作為遺傳密碼的基礎。如果是這樣的話,那麼我們也許能夠找到一種方法,與這樣的生命共存,將我們自己的生物需求與外星生物的需求結合起來。然而,這是值得懷疑的,因為即使在地球上,也有一些事情讓我們懷疑DNA是否可能成為“生命”的限制因素。相互兼容也意味著我們很容易受到外來疾病和病原體的侵害,反之亦然,這對雙方都非常不利。

更有可能的情況是,外星生命與地球生物非常不同。也許它是基於硅的,或者是一個百萬年前的文明,已經完全將它的意識轉移到機器或能量形態。如果我們遇到的外星生命要麼比我們原始得多,要麼比我們先進得多,那麼我們可能會進入一種情況,就像16世紀歐洲探險家抵達美洲時看到的那樣:一種故意和無意的大規模死亡的可怕循環。如果人類最終成為這些場景中的“原始人”,我們將面臨滅絕的危險。

向前走向未來……

人类未来的命运——只有扩张才是唯一的选择

在這千禧年的中葉,人類將專注於在木星和土星的衛星上建造小型的人類空間站,也許還會在小行星帶的大型穀神星上建造空間站。這將是我們在沒有很多負面影響的情況下在太空中長期生存能力的進步之一,我們將學習如何改造火星,並開發真正的星際飛船和醫療技術,使我們能夠跳躍到半人馬座阿爾法星。

到公元3000年,人類將在半人馬座Proxima B上建立基地,數十艘其他飛船應駛向更遠的其他50多個潛在定居世界,其中包含人類和其他地球生命以胚胎和種子的形式出現。

到公元12000年,人類可以牢固地紮根於十二個世界,其中一些與地球的距離足夠遠,以確保單個超新星爆炸永遠不會使地球生命完全滅絕。在這一點上,地球上的孩子,所有在這裡出生的生命,將有永生的機會:銀河系的其餘部分正在等待。

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