大科技杂志地球的死法

大科技杂志地球的死法

让我们想象这样一幅画面：地球上的各种灾难越来越频繁，火山爆发、地震、冰山融化，海平面上升逐渐淹没了陆地……地球变成不适于居住的星球只是时间问题，我们不得不逃离“濒临死亡”的地球，寻找替代的栖息地。

现在让我们以一种乐观的态度认为，至少在地球不适合居住之前，我们发明和掌握的技术足以带领人类物种离开地球。那么，即使人类绝迹于地球，人类物种也不会灭绝。

去往哪里？

移居外星球是人类一个长久的梦想。如果能移民外星，我们该去往哪里呢？

很早之前，曾有人认为火星和金星可能是不错的选择，但现在我们知道，除了地球，环绕太阳的其他行星也许都不太适合人类生存。显然，我们要考虑另一恒星系统。

以我们今天的科学水平，还无法知道整个银河系的2000多亿颗恒星中，可居住的星球具体数目是多少，或者这些宜居星球是不是已经有了原住民（外星人）。美国天文学家和地外文明搜寻（SETI）组织创始人弗兰克·德雷克曾在1961年提出了“宇宙文明方程式”，也就是德雷克方程。德雷克方程主要包括7个因素，如银河系中诞生恒星的等级，恒星有多少颗行星，行星能否适应生命体生存等。他用该方程计算了找到外星人的几率。结果表明，银河系可能存在1万个左右可探测的文明，其中，最近的文明世界可能距离我们约1000光年远。而目前的研究迹象表明银河系可能存在很多宜居行星，有些人估计的数目甚至达到了数百亿颗。

不管怎样，这都暗示着如果人类向太阳系的其他地方开展殖民活动，人类物种就很难被“消灭”了。因为即使是杀掉其中一颗星球的人类分支，其他星球的人类仍然存在，并可以从其祖先的悲惨经历中总结经验，研发和尝试新的技术，不断探索，了解生活在别处的生命，推动人类向更高层次发展。

如何达到宜居星球？

由于地球和其他恒星之间相距甚远，假设人类开始星系殖民，最初的扩张速度应该是缓慢的。因为就算是去往最接近地球的三体恒星系统——半人马座α星，假设是以10%光速（约3万千米/秒）行驶，大概也需要40年才能到达。

为什么选定为10%光速呢？首先得考虑人类的寿命，目前人类的平均寿命在七八十岁的样子，10%光速至少能让人类在短暂的生命期限内到达最近的恒星。其次，相对于速度极限——光速，10%光速其实不算快，还能尽量减少行驶中宇宙飞船和星际气体、尘埃之间相互碰撞的几率。

那么，我们如何让宇宙飞船获得10%光速？

也许要依靠一面巨大的帆，或者说，进军其他恒星系统将是一个“光帆”计划（或太阳帆）。由于光也有能量，照射到物体上也能产生光压，这个道理就像风吹到船帆上，使船帆受力一样。光帆就像是接收光照的一种太阳能电池板一样的东西，由太阳附近的高能激光或微波站驱动，它利用光束中的光子获取动力，足够长的时间后会达到相当比例的光速。

而在最近，物理学家史蒂芬·霍金启动的“突破摄星”项目中，就提议研发名为“星片”的小型光帆飞行器。计划它能以20%光速，经过20多年的航行时间抵达半人马座α星，并向地球传回该恒星系统的信息。尽管就目前而言，这台飞行器只能装载照相机、导航系统能小件物品，其成败也很难预料，但是仍旧给人类未来的太空旅行指明了一条道路。

除了光帆，当然还有其他可能的星际推进方法，从反物质融合、星际冲压式喷气推进器到“超空间发动机”。据称，美国科学家正在秘密研究一种“超空间发动机”，一旦证明“超空间发动机”可行，那么由地球前往火星只需3小时，由地球前往距离11光年的星球只需80天。也有科学家预测，真正能制造出适合的宇宙飞船并启程飞往目的地星球的时间是在26世纪。

到达目的地后，如何减速、顺利降落也是一个巨大的难题。最合理的办法是研发所谓的“磁帆”。“磁帆”通常指在飞船周围包裹上一层和太阳风极性相反的磁场（太阳风是自身具有磁场的一股带电粒子流），通过磁场间的排斥作用飞出太阳系。这里，我们要利用的不是太阳风，而是在快要到达目的地的最后阶段，通过目标恒星发射的粒子流的反磁性来减速刹车 。

旋转的太空城

鉴于去往其他星球通常要花费相当长时间，一些人并不太想在星际旅行中就将自己的生命消耗殆尽，于是有人产生了这样的想法：建造一个太空栖息地会不会更快，更方便？

早在20世纪70年代阿波罗号成功登月之后，美国普林斯顿大学物理学家和未来主义者杰勒德·奥尼尔就曾提出建造“轨道太空城市”的想法。他设想的是一座圆筒形的巨大“飞船”，长32千米，直径约6～8千米，可住十几万人。它是全封闭式的，并以中轴为旋转轴，每分钟自转一周，能产生跟地球表面同样大小的重力。圆筒的顶部还有一个空间码头，从地球或其他太空城来的小飞船可以在这里停靠。

我们如果要建造一座城市，首先必须考虑建筑的材料从何而来。奥尼尔认为所需的材料可以从附近的直径几百米的小行星上开采，太阳系拥有数百万颗这样的小行星。

在奥尼尔的计划中，太空城是一个循环的生态系统，人们的生活完全自给自足，可以在这里种植瓜果蔬菜，饲养牲畜，开设工厂，空气循环使用，跟地球生活没有两样。如果地球不再适合居住，人类无需前往遥远的另一个恒星系统寻找新的人类家园，就居住在这太空城里。没有了人类的蹂躏，地球在过了几百上千年后或许会慢慢恢复原样，那时人类还可以重返地球。

美国宇航局对这个想法非常感兴趣，并资助奥尼尔领导的几个实验室进行深入研究。但太空城方案仍然是一道物理难题，等待科学家和工程师们慢慢解开。

备份人类，拯救人类

此外还有人提出，未来人类能建造一艘自给自足、类似地球环境的“世界舰船”，能容纳上千人。一艘巨大的“世界舰船”在太空中的旅行要比光帆慢得多，也许只有0.5%光速（仍然有1500千米/秒）。但优点是，“世界舰船”上的居民众多，而且一代又一代生活在船上。相比于改造并定居在其他星球或宜居太空城，“世界舰船”的居民还能继续作为太空探索者，走向下一个新星系，不用担心人类的寿命问题。

据估计，从银河系一端到另一端的距离是10万光年。人类一旦制造出多艘“世界舰船”，分头踏上“没有尽头”的星际迁徙旅程，由于星际空间的隔离，他们的子孙后代可能会产生越来越大的区别，或许到那时，人类们不再承认对方的亲戚关系，尽管他们中的每一个人都是人类文明的延伸。

本文源自大科技*科学之谜 2016年第7期杂志文章、欢迎广大读者关注我们大科技的微信号：hdkj1997

科学家：第六次全球大灭绝正在发生！谁是幕后元凶

2022年1月20日，《 科技 日报》报道，我们生存的地球自生命诞生以后，前后经历了五次全球大灭绝事件。其中我们最为了解的第五次全球大灭绝，它让恐龙这种生物从地球上彻底消失，人类从此登上了舞台。然而，现在许多 科学家通过研究呼吁：第六次全球大灭绝正在发生，而主宰地球的人类将会是灭绝的对象。 这不是危言耸听，那这场大灭绝的幕后元凶是谁？人类应该如何应对？

地球上已经发生的五次大灭绝，各有其特点，产生的影响也是非常的深远。

第一次全球大灭绝在4.39亿年前的奥陶纪末期 ，地球上的86%的生命被消灭，科学家认为导致这种灭绝的两大事件是冰川作用和海平面下降。有一些理论也认为地球上覆盖如此大量的植物，以至于它们在空气中除去了过多的二氧化碳。

第二次全球大灭绝在3.65亿年前的泥盆纪后期 ，大约75%的物种都消失了，就连奥陶纪灭绝中留存的三叶虫也在此次灭绝中几乎消亡。科学家认为，巨型陆地植物的深根将营养物质释放到海洋，富营养化导致藻类大量繁殖，海洋缺氧导致生物死亡；除此以外，火山灰不仅降低了地球温度，更是杀死了陆地蜘蛛和蝎子类的生物。

第三次全球大灭绝在2.5亿年前的二叠纪末期 ，这次灭绝在 历史 上也被认为是非常严重的的一次，因为有将近96%的物种消失了，其中古老的珊瑚物种完全消失了。大灭绝是因为巨大的火山喷发引起，火山喷发使空气中充满二氧化碳，滋生了大量细菌，细菌释放甲烷，地球变暖，海洋变酸，但是经历此次灭绝之后，又衍生出了前所未有的蜗牛，螃蟹等新物种。

第四次全球大灭绝在2亿年前的三叠纪晚期 ，与其他大灭绝基本一样，丧失了大量的物种。科学家将此次灭绝归咎于小行星碰撞、气候变化等原因。

第五次全球大灭绝在6500万年前白垩纪晚期 ，这次灭绝其知名度也是最大，导致了曾经掌控地球的恐龙彻底消失，如今人们也只能从留存下来的恐龙化石去研究以前恐龙的样貌和生活特点。但是恐龙并不是唯一灭绝的物种，在此次灭绝中，多达75%的物种死亡。

许多动物和植物在此次灭绝中消亡，但是哺乳动物和鸟类却幸运地活了下来，并在新的自然环境之下不断地适应和演变，由此产生了今天我们看到的许多动物。

科学家多认为此次大规模灭绝是因为一次重大的小行星 撞击地球 ，巨大的太空岩石撞击地球并将碎片送入空中，彻底的改变了整个地球的气候，由此导致了地球生物的灭绝。

除此以外，也有人猜想地球板块运动导致的气候变化以及火山喷发、海洋潮退等原因。

五次全球大灭绝造成了大规模生物的消失，其中包含多种原因，有气候变化，有火山喷发，小行星撞击地球，甚至有证据表明微生物加速地质的演变。但是 大规模灭绝也带来了地球生物物种的进化 。少数在大灭绝中幸存的物种为了适应已经变化的自然环境并且及时填补自然环境中因为物种灭绝导致的生态缺位，他们加速演变，并且迅速繁殖变种，从而产生了许多全新的物种。

前五次的全球大灭绝给地球带来了不可逆转的影响，那么在今天第六次全球大灭绝是否早已悄然进行，许多科学家认为是。《生物学评论》杂志最近刊载了一项最新的研究表明， 地球的第六次全球大灭绝已经开始 ，导致这一变化的主要原因不是火山喷发，也不是小行星撞击地球，而是气候变暖，而造成全球气候变暖其实主要在于人类。

从地球孕育出生物开始，一共进化出了50亿种生物，包括各种门类，但是现如今的地球上仅存1000万个物种，而且这些留存的生物仍然有一部分正在走向灭绝。而且人类越来越广泛的活动，尤其是工业生产引发的环境污染和气候的改变，使得 物种灭绝速度比正常情况快了10到100倍 。

人类尤其是进入工业时代后，工业的快速发展促进了人类的进步，但是与此同时也对自然环境产生了极大的破坏，人类征服自然的欲望不断膨胀，越发以毁灭自然来满足自己的野心。工业三废，人类生活范围的扩大，以及战争中的核武器，原子弹等使用，都让许多物种直接死亡，而气候变暖也在逐渐地增速。

在第三次全球大灭绝之中，研究表明大气中的温室气体增加，导致了地球不断升温，随着海洋变暖，海洋里生存的生命新陈代谢加快，他们需要更多的氧气，但是温暖的海水中氧气更少温暖的海洋不仅将生物推离热带，也使大部分难以适应环境的生物逼上绝境。

而这与今天的气候变暖有很大的相似之处，华盛顿大学地质科学教授佩恩认为， 如果一直按照当下二氧化碳的排放状况，到 2100 年，海洋的上层变暖将接近第三次全球大灭绝变暖时的20%，到 2300 年更会接近到 35% 到 50% 。而这样的判断强调了人类活动带来的气候变暖会导致发生和二叠纪一样的生物大灭绝。

因此，第六次生物大灭绝的判断并不是空穴来风，其影响也是巨大的，世界自然基金会德国分会近日更是指出，未来10年恐怕会有超过100万个物种灭绝。《德国之声》报道，世界自然基金会德国分会发布的一份研究报告指出目前约有14万2500种动植物已经被列为国际自然保育联盟濒危物种红色名录。由此可见，地球上物种消亡数量之大和速度之快。

对于地球来说，第六次全球大灭绝正在发生，但是对于人类来说，这个时间会是很久 ，短时间里不必太过于担心，但是长远来看，我们必须从现在开始行动，才能和地球一直和平相处。人类目前是地球的主宰，但如果放任自己的行动，就不可能一直是地球的主宰，人类没有想象中的那么强大，很多时候在面对大自然的挑战之下也是非常的渺小。因此，面对正在悄然发生的第六次生物大灭绝，人类需要运用自己的智慧，在留存的时间里寻找两全其美的办法。

参考资料