明天是第47个世界月球日,去年的主题是“节约集约借助资源,提倡红色简洁生活”。
日前,开通新浪微博的国际知名化学学家霍金透漏了一项计划,拟联手中美富豪研制出一台质量在克级的“纳米飞行器”探索半人马座阿尔法星,并将通过光束把它推进到五分之一的光速。
这是否意味着人类光速级别的飞行实践已拉开帷幕?看过《三体》的人不由得想起了悬疑小说中的情节:距月球四光年的半人马天秤三体星球上的高阶文明生物,为了400年后她们的太空舰队赶赴月球时不至于因月球科技发展太快反超她们,向月球发射了两个可以低维展开的智慧质子,试图锁死月球科技发展,并实时获取月球情报……霍金的计划和这个情节很相像,究竟能够实现,彻底令人傻傻分不清悬疑与现实。
我们到底该怎么看待那些新技术促进的人类对宇宙的认识及已遭到人类巨大影响的月球?作为人类目前惟一的佳苑,月球当前面临着哪些问题?因此,华商报记者专访了多位科学家和悬疑诗人。
>>对话天体化学学家
宇宙的命运不是挺好
将来有可能被撕裂
张同杰,上海师范学院天文系院长、博士生导师,天体化学学家。
华商报:宇宙的结构究竟是哪些样的,它有边界吗?宇宙大爆燃是否和炸弹爆燃一样?
张同杰:人们通过包括可见光、不可见光在内的电磁波等观测手段对宇宙背景幅射进行观测,依据观测结果,在宇宙的组成部份中,70%是暗能量,它是敌视力,致使宇宙加速膨胀;30%是物质,其中有暗物质,也有轻度物质,轻度物质也就是元素周期表上那些能看见的元素,只占很小一部份。不仅已弄清楚
宇宙的基本结构外,对宇宙的命运也有了基本了解。假如目前的观测结果是正确的话,这么可以判定,宇宙的命运不是挺好,将来有可能被撕裂。不过,那是很遥远的事情了。宇宙应当是有边界的,它是有大小的。不过,炸弹爆燃是在时空中的爆燃,而宇宙大爆燃产生的边界之外是没有时空的。“没有时空”这个概念极其无法理解,但也只能这样叙述了。
华商报:按照有关剖析,引力波的发觉为人们研究宇宙打开了新窗口,原先只能“看”,如今可以“听”了,这是否意味着人类短时期内在宇宙研究方面会获得更多的信息?
张同杰:人类目前对宇宙的观测,都是通过电磁波的手段进行的。借助电磁波,人类早已快要看见宇宙的边界了。其实说引力波的发觉为人们研究宇宙打开了一个新的窗口,但它能为观测宇宙带来多少信息量还不好说。通过引力波可能会发觉一些新东西,但还须要通过电磁波的手段来辅助进行观测。例如通过引力波侦测发觉双黑洞了,但它距离我们多远,还须要通过电磁波的手段来进行观测。不过天体物理学专业学什么,发觉引力波这件事确实很重要,它否认了一百年前爱因斯坦的预言。
日本科研团队发觉引力波,最终取得了成果。有两样东西值得借鉴和学习:首先是英国科学家几六年如一日的科学精神,其次是日本政府对科研的支持策略。
引力波的发觉,也剌激了我国相关小型研究项目的上马,例如“天琴计划”、“太极计划”和“阿里计划”。“天琴计划”和“太极计划”较相像,都是计划做三颗卫星发射到空中,不同的是,一个计划围绕月球轨道进行引力波的侦测,另一个是计划围绕太阳轨道进行侦测,侦测的目标都是例如双黑洞碰撞之类的风波。而“阿里计划”的目的,则是侦测宇宙最早的原初引力波。那些计划都十分有意义。
华商报:假若您把研究宇宙的视野投到月球上,会怎么看待月球和人类?宇宙中,是否还有和月球环境相仿的星球?外星生命存在吗?
张同杰:人口剧增、环境污染、资源消耗是月球面临的重要恐吓。仔细想想,月球确实挺可怜的。对于资源的消耗、环境的污染,月球是有一定的修补能力的。但随着人类发展,对月球资源消耗的程度、环境污染的破坏程度有可能超过月球的修补能力,这是极其严峻的问题。人类可能会因为自己的行为而造成月球过早毁灭。
部份天文学家相信外星生命是存在的,目前在宇宙星体际空间已发觉了能产生生命的有机分子。
华商报:您怎么看待近来媒体报导的科学技术?
张同杰:现今科技发展太快了,人们一提就是“大数据”,这个东西就是潘多拉的袋子,你能把它打开,却再也装不回来了。人类越来越享受和借助发觉的先进技术。例如发一条陌陌,但为了维持这个功能,背后有多少台服务器在运行?有人做过这样的统计,目前全世界“大数据”消耗的电量已占到了全世界用电量的20%左右。
虽然这么,但享受便利是每位人的权力,而发展也是各个国家的权力。就这样,你们都在花费月球的资源。最终,人类是要为这种行为付出代价的,这个代价到底有多大,现今还不清楚。
>>对话月球化学学家
“地球当前面临的主要问题
是旱灾、水资源、气候变化”
李貅,工学博士,长安学院二级院士,博士生导师。学术兼职为中国月球化学学会常务理事、中国月球化学学会浅地表月球化学专业委员会副书记、中国月球化学学会工程月球化学专业委员会副书记、中国月球化学学会电磁专业委员会委员、陕西省月球化学学会理事长、陕西省自然科学学会常务理事。
华商报:月球化学学研究的内容是哪些?
李貅:“两弹一星”功勋科学家赵九章曾用两句话形容过:“上穷碧落下黄泉,两处皑皑皆不见”,也就是说从天上到地下找不到边。研究范围上不封顶,可以扩充到外太空;中间了解得比较多的是各类圈层,从上到下依次是气圈、水圈、岩石圈;再往下就是月球内部的研究。
华商报:月球当前面临的主要问题是哪些?
李貅:月球面临的问题是比较多的。月球化学学科研究的月球问题主要有能源、环境、灾害、水资源、全球气候变化、粮食、人口等问题,这是人类要面对的问题。水灾问题、水资源问题、全球气候变化,这三个问题相对来说是目前比较重要。
水灾问题中强震首当其冲,其他还有崩塌、泥石流等。水资源问题也很严峻的。我国水资源十分短缺,国家因此施行了南水北调工程。全球气候变化问题,是因为气体的排放造成的,经控制可逐步解决。
对环境的破坏,假如没有超出月球的修补能力,是可以恢复的。环境污染不是常年的问题,是阶段性的,西方一些发达国家已解决了。我们国家将来也有可能就把这个问题解决了。例如,中央下决心调整结构“去产能”,到湖南去就可以看见疗效,大量的钢厂、水泥厂都在下马,环境污染问题马上就有改观。再例如南京市要求拿掉燃煤炉窑,改为集中供热,这就要好得多。
资源是有限的,用一点就少一点。目前人类对资源的整体消耗一直是在降低,但增速增加了。月球生命力报告所说的资源消耗须要1.5个月球,是因为人口降低导致的。一方面是人口的下降和城镇化,一方面是森林的面积在减少。目前我国正在通过逐步恢复自然保护区以及立法等方式来对资源进行保护,同时严明18亿亩耕地红线。
华商报:减轻月球当下的问题,居民才能做些哪些?
李貅:对于普通人来说,节水省电、爱护环境、植树造林,这种都是有意义的事。问题是要求老百姓主动去做是有难度的,因而首先应当加强科普宣传力度。
目前,发达国家已把“地球科学”纳入了学院生的基础课,而中学、高中课本里也都有这样的内容,这样她们的国民从小就晓得爱惜月球。我们在这方面做得不够,这个问题应当造成全社会的关注。
华商报:您怎么看待新技术?
李貅:人类文明的每一次发展都和技术进步息息相关,要解决面临的问题也必须借助技术突破,这些观点是对的。
新技术一定会减缓能源的消耗?这个问题要从整体来考虑。不能说新技术发展上去就一定降低资源的消耗。社会发展是一个必然规律,技术发展也是必然的,新技术的一个重要特征就是提升效率,解放劳动生丰度,也就节省了资源。
>>对话悬疑画家
“人类要彻底解决问题,只能冀望于新的技术突破”
刘慈欣,中级工程师,中国悬疑小说代表画家之一,中国画家商会会员,陕西省画家商会副主席,其《三体》三部曲被普遍觉得是中国悬疑文学的里程碑之作,将中国悬疑推上了世界的高度。
华商报:世界自然基金会2014年发布的《地球生命力报告》显示,人类对月球资源的需求已超过自然可再生能力的50%,须要1.5个月球能够承载目前人类的生态足迹。您觉得人类有没有办法来解决月球面临的问题?
刘慈欣:我觉得解决问题要靠某项新的技术突破。例如,航天技术和规模假如发展很强悍的话,就可将高污染、高煤耗的工业转移到太空中去,以彻底解决月球上的高煤耗、高污染问题。如今看来这样的看法其实不可思议,虽然并非想像中那样难。虽然,航天技术和计算机技术是同时诞生的。那时侯,买一台计算机的价钱和买一枚航天湖人的价钱是相同的。现今人手一部手机,功能就和笔记本差不多,再瞧瞧现今的价钱,相差了多少?其实这只是一个比喻,也可能会有别的技术突破,假如可控核聚变技术实现突破,也可以给我们提供干净的、无穷无尽的能源。总之必需要有技术突破,如果没有新的技术突破,这样的困境是根本无解的。靠自律意识、环保举措只能拖延结局的到来,不能从根本解决问题。
华商报:您怎么看待人工智能?怎么看待技术发展给人带来的弊端?
刘慈欣:人工智能是正在发展的技术,会给人类生活质量带来改变。其实也可能会带来一些挑战,例如可能会夺走人类的饭碗。但若果说它会发展到将来会统治人类,如今还只能说属于悬疑领域的事情。例如要实现“强人工智能”,首先就要对人类脑部的思维机制有深刻了解,但目前的脑科学研究达不到这样的水平,在这些情况下奢谈“强人工智能”,甚至预言“2045年人工智能就将统治人类”,只能是危言耸听。
任何技术都有风险,都有正面和负面效应天体物理学专业学什么,就看人类如何控制和使用,我觉得技术的发展不能停止。人类碰到的问题,必需要靠科学技术来解决。从历史来看,人类每一次解决问题,归根结底都是通过技术的进步来解决的。未来人类的任何巨大进步,也必然会伴随着新技术的应用或突破。
华商报:霍金近来透漏了一项科技计划:“突破射星”。致力研制一台质量为克级的“纳米飞行器”进行太空探求,但是通过光束把它推进到五分之一的光速。您觉得这个计划能够实现?
刘慈欣:一项技术有可能实现和它能实现之间,还相隔著很远的距离。这个计划有两项技术障碍:首先把这么大量的激光集中到只有创可贴这么大的“宇宙飞船”上,有人估算那种“创可贴”的气温将上升到60000℃,而月球上没有任何材料可以抗得了6000℃高温。即便这里面有好多属于精密仪器。第二个技术障碍是,假定创可贴大的飞船真飞到了比邻星,如何往前传输讯号?传输讯号是须要能量的,从哪来这么大的能量?另外传信息要天线,天线的规格是要依照频度来设计的,距离这么远频度就不能太高,这就须要一定的波长,相应的也就须要很长的天线,创可贴大的飞船就不可能往前传输信息。而这种技术障碍,发言人只字未提。
如今好多人把悬疑和科学现实分不清,我认为应当有科学家下来解释这种事。不是说所有理论上能突破的事情就一定能突破。实际有些理论上能突破的事情,现实却未能突破。并且技术的进步也并不像人们想得那样快,有些甚至特别平缓。
华商报:月球有可能会毁于人类之手吗?
刘慈欣:人类文明可能会遭受磨难,但我认为不会彻底灭绝。虽然月球毁灭于人类之手,也是很遥远的事情,我对人类的前途还是豁达的。另外一个更光明的前景是,假如人类科学技术真的出现很大的突破,才能移民其他星球,这么人类文明生存的概率就大大降低了,人类才会弄成一个宇宙级别的存在,那恐怕是人类文明的根本出路。假如人类要在地质纪年(一个地质纪年就是1000万年)的尺度上生存下去的话,就必需要飞出我们的星球。华商报记者马虎振
>>相关背景
到本世纪中期
3个月球能够满足人类所需
“我们不是承继了先辈的月球,而是借用了儿孙的月球”,这是《联合国人类环境宣言》中的警示。
世界自然基金会2014年发布的《地球生命力报告》显示,人类对月球资源的需求已超过自然可再生能力的50%,须要1.5个月球能够承载目前人类的生态足迹。同时从1970至2010年,月球生命力指数显示了52%的增长率。世界自然基金会中国总干事卢思骋强调,“按照这样的需求发展的模式继续下去的话,到本世纪中期会须要三个月球能够满足人类所需。”
世界自然基金会觉得,随着世界人口下降,可供我们每位人使用的生物承载力还将进一步缩水——同时,底泥退化、淡水匮乏和能源成本上升将使保持生物承载力的持续上升更具挑战。