为什么我们必须逃离地球?霍金的回覆你可能不会想到

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史蒂芬霍金因其关于时空、像畸形垃圾搅拌机的黑洞的思想闻名于世,但这位有名的物理学家、剑桥教授,在香港的一次谈话中却不再开“逃离九龙这座岛”这种玩笑,而是呼吁人们逃离这整个乌烟瘴气的星球。霍金正在兜销太空殖民这个观点。

“地球上的生物正面临种种灾难——好比突然的气候变暖、核战、基因编辑病毒等——所带来的与日俱增的死亡威胁。”

图解:霍金指出必须逃离地球。图源:搜狐网

好吧,如果你是一个对太空感兴趣的人,这一声明可能使你目瞪口呆。为了掩护我们珍贵的人类躯壳而移居太阳系的其他地方,不是一个新鲜的想法,这种说法能够被郑重报道是因为它出自于名人之口。.

不管是否被郑重报道,霍金的发现都是正确的,主要的和基本的原因是我们的地球家园长错了形状。球体的外貌积比任何同体积几何体的都要小:小于四方体的,小于椭球的,小于任何一其中学几何课本上泛起的几何体的。这意味着只管地球有着大要量,供居住的珍贵地表还是相对较小。

思量吨位/人数这一比例,这个指标形貌了人类对地球的使用率:假定人口总量为60亿,那么这个比例就是一万亿。也就是说,平均每个在地球上横行的我等粗人都占有或许一万亿吨的地球资源!

没错:我们每小我私家都有万亿吨的天然储蓄作为后援,它们基本上是无用的碎铁心和乳脂状的炽热岩浆,上面笼罩着一层精致的大陆地壳。如你所见,这是浪费。有100吨的房地产(包罗一些办公空间和一两辆车)就能过上好日子,更况且一百亿倍于此。

图解:印度人口拥挤,然而拥挤只是相对于印度地表。图源:新浪网

因此,就算如霍金所说,让我们的子女迁移到火星或木星的卫星上有点用,但也用处不大。问题在于,这些新的家园也是球体。增加的资产数量也不外尔尔。

例如,让我们暂时忽略情况问题、核武器和盛行病,仅思量人口增长。现在人口翻番的周期是50年(每年增长1.4%)。换句话说,纵然我们本周开始移民火星,到本世纪中叶,火星上也将充满人类。这只是守旧预计。如果应用马尔萨斯人口论(人口在无故障时以等比级数增长),天真地假设人口以现在的增速将一直连续到未来,那么不停繁殖的人类将在公元4810年到达月球——不是个体宇航员登上月球,而是不停膨胀的原生质球大到笼罩月球轨道。(活久见,这个生物球会在较短时间内到达最近的恒星半人马座阿尔法星:公元8825年)

图源:地平线中文网

人口无限增长这种奇特的推断是不切实际的,但另一个极端也是不切实际的:假设在30万年中人口数量一直且将永远保持稳定甚至停滞。除非你以为我们的子孙世世代代都将困在一个星球上,为太空而战、为日益淘汰的自然资源而奔忙,否则,人类一定要拥有更多空间。这个蓝图看起来是如此奇幻、玄幻,但我们别无选择,“要求更多栖息地”的警报已经拉响。然而,纵然是最好的备选地——火星——也很难成为第二个地球,纵然能,它也只是缓兵之计。

图解:2019年,曾经号称要把数百人送上火星,并让他们最终在火星上渡过余生的Mars One Ventures公司已经破产。麻省理工大学研究称移民火星计划不靠谱,氧气两个月将耗尽。图源:中国日报

另一位知名物理学家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)多年前就到场了这一问题的研究。他指出,我们太阳系内的小天体,好比小行星或许柯伊伯带的小天体,是未来房地产界的种子选手。它们像行星一样状为球体,但体积小,所以它们总的外貌积与体积之比更高。这些庞大的垃圾块加起来只有地球的质量那么大,却有一万倍于地球的外貌积。戴森认为,我们的子孙将迁移到土地面积富厚的地方,好比这些小天体上。

他的建议是有价值的,可是像火星这样的相近地域都将需要重大革新,小行星就更不是自制的可塑之才了。

幸运的是,另有另一种人类运动的方法:在太空中建设人工栖息地。在轨道上(围绕地球、月球或太阳)制作庞大的、旋转的铝圆柱体的想法可以追溯到20世纪70年月,其时杰拉尔德·奥尼尔(Gerald O'Neill)和汤姆·赫本海默(Tom Heppenheimer)撰写了关于实现这一目的的思辨性书籍。他们乐观地认为,到21世纪初,数以千万计的人将移居太空。这没有发生,但这个观点仍然有意义。奥尼尔和赫本海默甚至详细地研究了如何将建材从月球上弹射出来,在轨道上举行冶炼和组装。

图解:近地太空舱设想图 图源:泰伯网

你可能认为生活在火星上比生活在一个庞大的罐子里要好,但优势可能没那么显着。作为装配式住房,一个太空舱可以轻易调整以满足我们的需要:想象一个拥有一流视野、1g(即9.8m/s²)的重力加速度、可呼吸的大气、康健的温度和所有你心爱的动植物的情况(而且没有蚊子喔)。此外,您可以凭据需要打造足够数量的太空舱。五十年内你不会耗光这生物圈的。

图解:北京航天航空大学牵头的“月宫365”月宫一号中的志愿者。月宫一号是海内第一个、世界第三个空间基地生命保障地基综合实验装置,为未来的星球基地探索运动人员的康健保障提供重要依据和技术支撑。图源:中国日报社

其实,这是底线了。人工栖息地可以有一个很是低的吨数/人口比。我们不必把几十亿人挤在月球上,因为那里的住民将不得不面临诸如没有空气、没有水、不涂防晒就不能出门等起居未便。我们可以先不思量月球,而是重新把月球开发成一个梦幻般的区域。我们称之为简朴的几何学,重塑月球以制作太空栖息地船队,尔后者不是球状的。这样做是须要的,因为正如霍金所说,我们的未来取决于它。退一万步讲,就算不思量人类灭绝问题,如果我们不敢前进一步,我们就将永远是井底之蛙。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. Seth Shostak-也么

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