人类最终会前往并居住在银河系其他地方的想法,最早由俄罗斯火箭科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基表达,他写道:“地球是人类的摇篮,但你并不注定永远待在摇篮里。” 从那时起,这个想法就成了科幻小说的主要内容,并因此成为人类未来共识的一部分。前往星际常常被认为是人类的命运,甚至是衡量人类作为一个物种是否成功的标准。但自从这个愿景被提出后的一个世纪里,我们对宇宙和自身了解到的情况综合起来表明,移居到银河系可能并非人类的命运。
这个想法的所有其他问题都倾向于源于宇宙的庞大,而当人们第一次想象我们会前往星际时,对此并不了解。距离我们最近的恒星之一,鲸鱼座 τ,大约12光年远,它距离地球的距离是地球到月球距离的1000亿倍。如此巨大的数量差异会转变为性质上的差异;我们不能简单地将人类送到如此遥远的距离,因为飞船的环境过于贫乏,无法在所需的时间内支持人类,这个时间大约是几个世纪。我们不能使用飞船,而是必须创造某种太空方舟,足够大,可以在一个完全循环的生态系统中支持人类和其他动植物群落。
另一方面,它必须足够小,才能加速到相当高的速度,以缩短航行者暴露于宇宙辐射的时间,并减少方舟出现故障的几率。从某些角度来看,越大越好,但方舟越大,它在到达目的地时减速所需携带的燃料就越多;这是一个无法解决的恶性循环。出于这个原因和其他原因,越小越好,但小尺寸会给资源代谢流动和生态平衡带来问题。岛屿生物地理学揭示了这种小型化可能导致的问题,但太空方舟的隔离将比地球上任何岛屿的隔离都要彻底得多。对大小的要求可能会相互矛盾,使任何可行的飞行器都处于不存在的中间状态。
支持科学新闻报道
如果你喜欢这篇文章,请考虑订阅我们的屡获殊荣的新闻报道以支持我们 订阅。 通过购买订阅,你正在帮助确保有关当今塑造我们世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
无论方舟大小如何,由方舟的彻底小型化、简化和隔离可能造成的生物学问题,现在必须包括可能对我们微生物群的影响。我们不是自主单元;我们体内大约 80% 的 DNA 不是人类 DNA,而是大量较小生物的 DNA。这个生物群必须在一个动态平衡中运作,我们才能保持健康,而整个复杂的系统是在这个星球表面的特定物理影响下共同进化而来的,包括地球的引力、磁场、化学组成、大气、太阳辐射和细菌负荷。前往星际意味着离开所有这些影响,并尝试人为地替代它们。在替代物上可行的参数是什么,事先不可能确定,因为情况太复杂,无法建模。因此,任何星际航行方舟都将是一项实验,其居住者将是实验室动物。第一代船上的人类可能自愿成为实验对象,但他们的后代不会。这些后代将出生在一个比地球小万亿倍的房间里,没有逃脱的机会。
在这个彻底缩小的环境中,必须强制执行规则以保持实验的各个方面正常运行。生育不会是自由选择的问题,因为方舟中的人口必须保持最小和最大数量。许多工作将是强制性的,以保持方舟的运行,因此工作也不会是自由选择的问题。最终,严厉的限制将迫使方舟内的社会结构强制执行各种规范和行为。这种情况本身就需要建立某种极权主义国家。
当然,社会学和心理学是更难做出预测的领域,因为人类具有很强的适应性。但历史表明,人们在僵化的国家和社会体系中往往反应不佳。再加上这些社会限制、永久封闭、被驱逐出我们进化的行星表面以及健康问题的可能性,心理困难和精神疾病的可能性似乎很高。经过几代人,很难想象任何这样的社会能够保持稳定。
尽管如此,人类是适应性强的,并且富有创造力。可以想象,迄今为止概述的所有问题都可能得到解决,并且封闭在方舟中的人们可能会成功地跨越太空到达附近的行星系统。但如果是这样,他们的问题才刚刚开始。
航行者试图居住的任何行星体要么是活的,要么是死的。如果有本土生命,与外星生物接触所带来的问题可能从无害到致命不等,但肯定需要仔细调查。另一方面,如果行星体是惰性的,那么新来者将不得不仅使用当地资源和他们带来的能量来改造它。这意味着这个过程将有一个缓慢的开始,并需要大约几个世纪的时间,在此期间,方舟,或其在异星上的等效物,必须继续运行而不出现故障。
新来者也很可能无法分辨行星是活的还是死的,就像我们现在对火星的情况一样。他们仍然会面临其中一个问题,但不知道是哪个,这可能会延误任何选择或行动。
因此,总结一下:星际航行将带来一系列极其困难的问题,而到达另一个系统则会带来另一系列问题。所有这些问题加在一起,并非完全不可能,而是一个极其困难的项目,成功的机会非常渺茫。不可避免的不确定性表明,对该项目进行符合伦理的追求需要在开展之前满足许多先决条件。其中包括:首先,在地球本身建立一个可证明的可持续人类文明,这将教会我们许多我们需要了解的知识,以便在方舟中构建一个可行的中间宇宙;其次,在我们太阳系轨道上的方舟中进行大量实践,在那里我们可以进行维修,并在持续的反馈循环中研究实践,直到我们实际上构建了一个成功的概念验证;第三,对附近行星系统进行广泛的机器人探索,看看是否有任何适合居住的候选者。
除非采取所有这些步骤,否则人类无法成功地前往并居住在其他恒星系。准备工作本身是一个持续多个世纪的项目,并且至关重要地依赖于其第一步的成功,即在地球上创建一个可持续的长期文明。这一成就是星际航行成功的必要但不充分的先决条件。如果我们在自己的星球上没有创造可持续性,就没有B星球。