原文摘录

飞行在银河系的辉光里

当我回忆这一切时,半个世纪已过去了。二十年前,地球航出了冥王星轨道,航出了太阳系,在寒冷广漠的外太空继续着它孤独的航程。

最近一次去地面是十几年前的事了,那是儿子和儿媳陪我去的,儿媳是一个金发碧眼的姑娘,就要做母亲了。

到地面后,我首先注意到,虽然所有地球发动机仍全功率地运行,巨大的光柱却看不到了,这是因为地球大气已消失,等离子体的光芒没有散射的缘故。我看到地面上布满了奇怪的黄绿相间的半透明晶体块,这是固体氧氮,是已冻结的空气。

有趣的是空气并没有均匀地冻结在地球表面,而是形成了小山丘似的不规则的隆起,在原来平滑的大海冰原上,这些半透明的小山形成了奇特的景观。银河系的星河纹丝不动地横过天穹,也像被冻结了,但星光很亮,看久了还刺眼呢。

地球发动机将不间断地开动500年,到时,地球将加速至光速的千分之五,然后地球将以这个速度滑行1300年,之后,地球就走完了三分之二的航程,它将掉转发动机的方向,开始长达500年的减速。地球在航行2400年后到达比邻星,再过100年时间,它将泊入这颗恒星的轨道,成为它的一颗卫星。

我知道已被忘却

流浪的航程太长太长但那一时刻要叫我一声啊

当东方再次出现霞光

我知道已被忘却

启航的时代太远太远但那一时刻要叫我一声啊

当人类又看到了蓝天

我知道已被忘却太阳系的往事太久太久但那一时刻要叫我一声啊当鲜花重新挂上枝头

…………

每当听到这首歌,一股暖流就涌进我这年迈僵硬的身躯,我干涸的老眼又湿润了。我好像看到半人马座三颗金色的太阳在地平线上依次升起,万物沐浴在它温暖的光芒中。固态的空气融化了,变成了碧蓝的天。两千多年前的种子从解冻的土层中复苏,大地绿了。我看到我的第一百代孙子孙女们在绿色的草原上欢笑,草原上有清澈的小溪,溪中有银色的小鱼……我看到了加代子,她从绿色的大地上向我跑来,年轻美丽,像个天使……

啊,地球,我的流浪地球……

1.在希望的田野上

小说的终章,是氦闪爆发的半个世纪之后。地球已经飞离了太阳系的最后一个星球,飞进了更加寒冷的空间里,在银河系辉光的照耀下全速前行。

空气中,凝固点在零下78摄氏度的二氧化碳已经在上一次氦闪的温暖中被蒸发掉,大量的氮气和氧气因为凝固点低很多,没来得及蒸发,冻结在了地面上,形成了奇异的黄绿相间的半透明小山丘。消失的大气层让发动机的等离子体光柱在地球的另一面也消失了。

在一代又一代人对遥远家园的幻想中,地球孤独地飞行着。飞往未来的两千多年里,地球会变成什么样子,人类会变成什么样子,迎接我们的比邻星,又会是什么样子?

2.等离子体是什么?

等离子,一个在小说中出现了数次,听上去比较有距离感的科学名词,平时我们大概只有在逛街的时候,在商场的等离子电视展示区才能看到这几个字。等离子是一种特殊的物质吗?其实不是的,相反,等离子非常普通。我们平常看到的火焰、闪电、霓虹灯里闪烁的光都是等离子体。包括太阳在内,绝大部分发光的星球,它们的内部也是等离子体。实际上,等离子体是宇宙中最常见的东西了,整个宇宙中我们能看到的物质,百分之九十九都是由等离子体构成的。

那么,等离子到底是什么呢?其实,等离子同样只是物质的一种形态。我们知道,根据形态的不同,日常生活中常见的物体可以分为固体、**和气体。比如水,固体的时候是冰,**的时候是水,气体的时候是水蒸气。想要把冰变成水,只需要把它丢到锅里去煮。想要得到水蒸气的话,把水煮开就可以了。如果我们继续煮,会发生什么呢?——会把锅煮干。没有发生奇怪事情的原因是你家的燃气灶温度不够。如果温度足够高,水蒸气会在1000摄氏度的时候开始分解。煮到3000摄氏度左右,水会被分解成组成它的元素——氢和氧,这个时候,水就从水分子变成了一群疯狂运动的氢原子和氧原子。继续加热到10000摄氏度以上,由于震**实在太过剧烈,由原子核和在它外面缠绕的电子组成的CP开始变得不再稳定。原子核开始把它的电子甩出自己的地盘,把氢原子和氧原子拆分成一锅带正电的原子核和带负电的电子。电子离开原子核的过程就叫作“电离”,而离开了电子的原子核就成了“离子”。电子和离子带的电荷相反,数量相等,所以我们就把这些电子和离子的状态叫作“等离子态”,而这锅闪闪发光的高能粒子汤,就是区别于固体、**和气体的另外一种“体”——等离子体。因为里面充满了各种乱跑的带电粒子,所以等离子体比较像是一团电浆。

等离子体看起来是什么样子呢?它里面的物质非常稀疏,没有确定形状和体积,并且具有流动性,所以比较像气体。同样是一些比原子还小的粒子聚在一起,如果简并态物质是最硬的铁,那么等离子态的物质就是最轻的风。

等离子还有很多独特的性质,比如它们喜欢成群结队地活动,非常容易导电,所以利用磁场就可以很好地捕捉、控制它们,并把它们放到电视机屏幕或者其他什么东西里面,排列成我们想要的样子。我们熟悉的太阳风也是一种等离子体,地球的磁场让它们流动到南北两极,把它们变成美丽的极光。

3.比邻星能成为我们的太阳吗?

1999年,《流浪地球》小说问世的时候,人类对比邻星的认识还比较少,也不清楚比邻星的周围是否有行星存在,对这颗离我们最近的恒星有着许多幻想和期待。近年来,随着对星空探索的不断深入,天文学家们发现,虽然比邻星拥有超短距离和超长待机等移民优势,但同时也有很多问题让我们对它有点望而却步。

最难的一点是,比邻星的宜居带可能并不宜居。因为个头小、温度低,比邻星的宜居带离比邻星只有0.04个天文单位那么远,也就是在离恒星大概600万公里的范围内。在这么近的轨道中运行,地球将会被比邻星潮汐锁定,除非外力推动,否则将无法仅仅依靠一个初始的速度维持自转。地球将变得像月亮那样,永远只有一面朝向所围绕的星球,另一面则是永恒的寒夜。这样的地球面临的将是后太阳时代初期一样的严酷环境,再也不能回到变换的四季和昼夜中去。

更重要的是,虽然比邻星只是一颗很小的红矮星,但是脾气一点也不小。和我们稳定燃烧的太阳不一样,比邻星经常会爆发极其强烈的耀斑,加上离得太近,大量的高能辐射很可能会摧毁宜居带行星的大气层,这对于想要投靠的星球和上面的生物来说是非常严重的威胁。

就像是专门为了我们展示这一点一样,2017年,一个国际科学家小组在比邻星周围探测到了一颗位于宜居带内的行星——比邻星b。这颗行星的质量是地球的1.3倍,离比邻星只有700万公里左右,温度非常适宜生命的孕育。但是,据前方探报,和预测的一样,比邻星b确实不会自转,总是以同一面正对着它的“太阳”。

此外,因为比邻星的爆发特别频繁和强烈,可能让比邻星b的环境变得不适合生命生存。2019年5月,包括哈勃太空望远镜、凌星系外行星巡天望远镜在内的多种设备都观测到比邻星爆发了一个超级耀斑。7秒之内,比邻星的亮度暴增了1.4万倍,比我们的太阳有记录以来最强烈的耀斑还要强烈100倍,而比邻星b受到的辐射甚至可能比地球遭受过最强的辐射还高4万倍左右。

研究人员认为,即使比邻星b上面曾经有过水和大气,也可能在这样猛烈和频繁的太阳爆发中被扫**光了。就算这些问题都不存在,比邻星本来就不宽的宜居带上已经有一颗跟地球差不多大的行星了,再塞一颗地球能不能塞得下,会不会让两颗行星的轨道都变得不稳定等问题也是人类移民计划需要谨慎研究和考虑的。

比邻星这么麻烦,我们还能再去吗?

科学家的回答是:去,当然要去!作为离我们最近的一颗恒星,比邻星实在是太诱人了。并且,以上所有的问题都是源于间接的观测和分析,比邻星和它的行星们到底是什么样子,不去看一看是不会有真相的。

人类正在智利建设欧洲极大望远镜(E-ELT),到2024年,它就能直接为比邻星b拍照,还能搜寻行星表面上水或生命的迹象。此外,加利福尼亚大学的一个科研团队正在进行一项雄心勃勃的计划。他们打算研制一种非常轻盈的太空探测器,并且在50年内,用巨型的激光阵列把探测器的速度提高到光速的30%,这样只需要用15年左右的时间就可以到达比邻星了。

在这个漫长的计划里,一种肉眼看不见的小虫——水熊虫将会是搭乘探测器首批抵达比邻星的旅客。作为地球上最古老的动物,水熊虫在极端环境下有着惊人的生命力,甚至可以在太空环境中存活,非常适合作为先遣部队,为人类进行星际探险活动。

太空似乎也在召唤地球。发现比邻星b的两年后,人类又发现了比邻星的第二、第三颗行星——比邻星c和比邻星d。最令人震惊的是,差不多同时,天文学家还通过射电望远镜接收到了来自比邻星方向的无线电信号,这个信号的频率是982MHz。科学家们做了很多实验和测试,想要证明这个非自然产生的信号是人类发出的,但是到目前为止,他们都没有成功。加利福尼亚大学伯克利分校的研究者说:“我们不知道有什么自然方法可以把电磁能量压缩到一个频率上的箱子里。目前,我们知道的唯一来源是技术上的,并排除了信号来自人类世界的可能性。”

这个非人类制造出来的神秘信号究竟是怎么产生的?比邻星区域会有其他文明存在吗?比邻星能成为人类的第二个太阳吗?或者,比邻星b有没有可能被改造为“地球2.0”?答案可能就在水熊虫的身上。

4.地球现在安全吗?

道路千万条,安全第一条,行车不规范,亲人两行泪。地球就像一辆无人驾驶的太阳能电车,行驶在太阳系的固定轨道上。地球现在安全吗?其实,光看行车环境的话还挺不错。“地球号”运行的区域在银河系的两个旋臂之间,远离银河系中心。这里物质相对稀薄,是一片人烟稀少的沙漠。而“地球号”列车开的这条线路——太阳系内侧的第三条轨道正好位于太阳的宜居带上,能量充足,路况良好,前后都没有车辆,已经安全行驶了几十亿年。在外侧,有木星、土星、天王星和海王星4辆重型货车,它们庞大的身躯可以为地球挡风遮雨,清理掉绝大多数来自小行星带和太阳系外的飞石的袭击。剩下的碎石,还可以交给轨道旁的清道夫——月球来处理。

再看电车的电池——太阳,一颗正处于黄金时代的主序星。按照现在的观测和推演,它还将温柔地燃烧50亿年,为轨道上的车辆提供稳定的能量输出。虽然也会经常爆发剧烈的耀斑、日珥,或者喷射各种可怕的电磁波和高能粒子流,但是数百年来记录的最强的爆发也只有平时总能量的千分之一,很难引起旁边车身的震动。此外,车上还有一层厚厚的气囊和电磁保护罩,可以将大部分的伤害屏蔽在外。所以,如果没有什么意外的话,“地球号”目前是安全的。

但是,随着经年累月的行驶,车上越来越拥挤,环境也越来越复杂。一些乘客无视禁烟标识开始吸烟,车内烟雾缭绕,温度越来越高;一些乘客为了争夺座位不断惹是生非;还有人手里握着足以将车辆毁灭一百次的炸弹在对峙……

所以,当人类问:地球安全吗?也许,宇宙不会回答,太阳不会回答,地球不会回答。