誰拯救了未來的地球?(一) ​

近日有甚多關於太空(Space)的報導。如火星發現兩極地下的水冰;以及美國強勢宣布成立太空部隊(Space Force)。前者令人憧憬移居火星指日可待,後者令人想起星空大戰而不寒而慄。而該兩件事好像是提醒大家:地球隨時有毀滅的危機,應該未雨綢繆,以便能早日逃離地球。

想不到人類的命運、地球的存亡竟然會繫於一人之手:愛因斯坦。二戰期間 (1939),愛氏上書羅斯福總統,敦促硏製原子彈,以免被納粹捷足先登。由此種下了可能毀滅地球的種子。戰後的他因此而後悔不已。那他又如何拯救了未來的世界?

今天全球人口約76億(7·6x10⁹)。假設人口年增長率是1%。300年後的總人口大約為1500億(150x10⁹),即是增加了約二十倍。試想像一家四口一張床,突然迫進了八十人,何人能夠忍受?這個地球又怎能負荷?

又假設三百年內沒有發生核戰。到二十四世紀,人口爆炸,資源匱乏,人類面臨世紀末日的危機。但這卻不是愛因斯坦倡核所要負的責任了。要解決危機,唯有尋找和移民其他宜居的星球。到那時候,愛氏反而是地球的大救星!

蒼穹宇宙,無窮無盡。我們身處的銀河星系(Milky Way Galaxy),形狀就像一個旋轉的圓餅,中間凸起,直徑十萬光年(10⁵ ly),厚度二千光年,含有一千億(10¹¹)顆行星,總質量 3x10⁴¹ kg。而在可觀測到的宇宙,這樣的星系(galaxy),多達一兆(10¹²)個。我們的太陽系只是宇宙中微塵的微塵。

以太陽為中心的太陽系,距離銀河系的中心約 2·8x10⁴ ly(半徑 5x10⁴ ly),以每秒250km 速度繞著銀河系中心轉動,轉一圈約二億年。

面臨這個可能滅絕種族的危機,全球各國非常團結,組成聯合政府共赴時艱。當收集了以上可說是真正的天文數字資料後,經過激烈辯論、專家計算過後,決定了這個計劃。 主要目標是尋求可移居的星球,將所有人口由太陽系分散移居到整個銀河系。以下是具體行動:

(大前題是當時的工程技術能力,已經可以製造下列要求的一切。)

1,  將全球人口以三千(3x10³)人為單位,分成五千萬(5x10⁷)個小型社團。

2.  集合所有地球及外星球的資源,設計製造五千萬個超級太空站,每個可容納三千人自供自給地生活二十多年。最重要的能源由核融合反應爐(或其他?)提供。(比較核動力航空母艦,人員亦三千多人,能源來自核裂變。)

3.  將5%人口(7.5x10⁹ ,約今天的人口數)留在地球,其餘人等分乘各太空船前往銀河系各個角落,尋找宜居的星球。

4.  若有某船發現適合的星球,便即留下居住發展,並通知地球其他人等。

5.  未有任何發現的太空船則回航地球,休養生息十年後再重新出發。

6.  留在地球的人則製造生產食物及必需品等等,支援出發探險的人口。

7.  回航的人口則在該十年內負責起支援工作,由另一批人出發。(請留意天上一年,人間萬年,回來時已是數十萬年後的地球。)

8.  如此循環不息,將增加的人口移居外星球。數目可以不斷調整,直致形成一個均衡(equilibrium)的系統。

可是試想要橫越直徑有十萬光年的銀河系,光都需時十萬年,人怎能在二十多年間來回呢?而光速是極限,任何有質量的東西都不能達到光速,更遑論要超光速旅行!

究竟上述計劃是否可行?有沒有科學根據?望集思廣益,齊齊打救地球。

明天我將會請愛因斯坦為大家解答。

(待續)

以上故事靈感來自下列一書:

Bernard Schutz. (2003). Gravity from the Ground Up. An Introductory Guide to Gravity and General Relativity. CUP.

 

所有評論

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eddybb - 2018年08月14日 08:52

有生就有死,當地球毀滅了,沒生也沒生,不是挺好嗎,樓主過慮了。

又或者用佛系心態對待,再唔係想像一下地球毀滅那天,只是 judgement day,遲早要發生,一切交給上帝吧!

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eddybb - 2018年08月14日 08:52

沒生也沒死

fairdinkum - 2018年08月14日 09:26

這個「誰」,在天國愚民的幻想中,是萬能的「上主」;在匪国奴民的眼中,是當權的「今上」。而在我們常人心中,他只不過是一名睿智的同類。

fairdinkum - 2018年08月14日 09:33

Space,太空。匪国稱之為可笑的「空間」。Space 一字,可以指事物所處的空間,也可指外太空。就像 classical 可指古典/經典等等。其他例子,不勝枚舉。

fairdinkum - 2018年08月14日 09:38

在一個赤腳文化的国土,語言文字都是赤貧蹩腳的。那些有技術無智識的赤腳專家,是不能理解這些細緻分別的。

fairdinkum - 2018年08月14日 09:42

個人生死何足掛齒,人類文明存亡確是可慮。

 

fairdinkum - 2018年08月14日 10:50

根據統計和或然率來估計(假設百萬分之一),在銀河系裏的一兆個星球中,應該會發展出十萬個文明世界(civilization)。

 

fairdinkum - 2018年08月14日 10:52

以我們為例子,星球在五十億年內便會出現文明。銀河系年齡約一百二十億年(12 billion or 1.2x10¹⁰ yrs),那麼第一個文明應在七十億年前便已出現。

fairdinkum - 2018年08月14日 10:54

又估計每七萬年便會出現一個新文明,那麼最接近我們的文明,至少比我們先進七萬年。其他更久遠的更比我們進步億萬年。試想我們今天的科技也只是這三百年來才突飛猛進。那些億萬年的文明便是我們的天神了!

fairdinkum - 2018年08月14日 10:58

那麼為甚麼我們仍沒有和外星生物接觸呢?這便是著名的

Fermi’s Paradox: “So where is everybody?”

Big Mac - 2018年08月14日 11:09

有些假設是直得商榷的, 例如, 人口不可能無限增長的, 有很多model 已說明, 地球人口高峯會在2050年出現, 約100 億人, 之後便慢慢回落. 地球資源和糧食根本無可能支配300 年後的1500 億.

 

移居外星是有必要的, 但以目前的科技, 甚至project 可見將來的地球也不可能大量的移居外太空.

 

早前已提過, 最近我們的solar system 的另一個星系約4 光年遠, 名叫 proxima centuri a & b 是一組雙子星( twin stars). 外圍有rocky planet 環繞.

Big Mac - 2018年08月14日 11:32

Centuri B 是一個 red dwarf 約Jupiter 的 size , 外圍環繞它的星球約需11日, 它是否在所謂的 habitable zone 還未知, 能否住人更加不可能知.

過去幾年 Kepler Telescope 已發現很多 exoplants, 到底有幾多可以在有生之年到達呢?

 

這個clip 簡介了 Proxima Centuri, 有興趣可以看看

Proxima Centauri b: The Earth Next Door

timcheung1019842 - 2018年08月14日 12:36

fairdinkum兄好, 看fairdinkum兄文章真長知識!

Big Mac - 2018年08月14日 12:39

其實我一直相信外星人有接觸我們的, 只是各地政府都在壓止有關資訊, 他們是敵是友很難說, 也可能兩樣都是. 多年來, 在世界各地出現的 Crop-circle, 是否他們在告訴我們甚麼呢?  最早的crop-circle 早在石器時代的陶器有記載而且在法國出土, 這些圖案在說甚麼呢? 是否他們一直在幫人類進化呢?

 

 

timcheung1019842 - 2018年08月14日 12:40

勸fairdinkum兄將文章備份!!!

timcheung1019842 - 2018年08月14日 13:03

上星期 被輯刪帖文:

8月07日帖文 [国史王丹課]  - 談王丹教国史課
8月08日帖文  (「四電一腦」小小懶人包) -轉載葆醫生「四電一腦」資料
8月09日 下午3點當天3帖連同梅麗 姐帖文被輯刪了, 帖文  [九七的兒女]  & (福佳一切都來得太遲。)& [「四電一腦」除舊服務要畀錢。哈哈] - 轉載環保處「四電一腦」資料
8月10日帖文  [續四福佳- 粵語教蚤] 分享廣東話資料 & (昨天福佳與小濤) 談#港鐵 #沙中線 2帖當天早上10點.
與政治無關!!都被輯刪.

timcheung1019842 - 2018年08月14日 13:20

還有,
近來我編輯內文和留言在《信報》論壇時都出現一些問題而沒法記錄。
我就此請教網絡管理員, 問題是來自網站干擾(可能是內部亦可能是外部)。
對於我,最近幾天有所改善, 但不知道其他壇友如何?

timcheung1019842 - 2018年08月14日 13:34

呼籲港人七一上街, 有文「圍城。香港

集百萬人民七一上街  #七一遊行  誓抗「滅眾生邪力」失敗
//若在這天這地能聚百萬群眾集 中念力誓抗一股將地球變成火星的邪惡勢力,可救眾生滅絕。//
 
對於你文章提到的, 大大保留:
//全球各國非常團結,組成聯合政府共赴時艱。//
 

fairdinkum - 2018年08月14日 14:29

添哥好,請多指教。

吹水啫,既然小編不容,不如慳返啖氣好過。

fairdinkum - 2018年08月14日 14:33

Alpha Centauri 是科幻小說中最常提到的星系。此三星系統是離太陽系最近的星系,約 4.4 光年。

其中一顆最小的 Proxima Centauri(其行星Proxima b可能宜居),離太陽約4.2 光年。假如太空船速度能達 0.99c,前往只需時約七個月。

fairdinkum - 2018年08月14日 14:38

費米問:“啲人去哂邊?”

​有三個解釋:

1.  我們得天獨厚,是銀河系甚至全宇宙唯一文明(不可思議!)。

2.  肯定有其他文明,也有三個可能,a. 他們不喜外遊、b. 星際旅行真的非常困難、c. 各自生活在不同時空,在未有互相接觸時,已各自毀滅。

3.  真的已有比我們先進不知多少倍的星際文明(天神!),但不現身,只是在觀察我們。就像我們看着螞蟻。

fairdinkum - 2018年08月14日 15:28

應該是2c 的可能性最大。文明生生滅滅,只是未有機會在某一共同時空交滙。這也是最值得人類思考,我們最終是否會走向同一命運。

若果是2b,離開地球幾乎無可能,那是否就死了條心,好好經營地球呢?(好似移唔到民咁,就攪好屋企啦!)

​如果是3,給超等生物監視着,他們肯定是不友善的。這個情景最為可怕。(唔明啲人,求神拜佛都想見佢地。)

 

timcheung1019842 - 2018年08月14日 15:39

3,讓我想起atv  我和殭屍有個約會粵語

timcheung1019842 - 2018年08月14日 16:44

Big Mac - 2018年08月14日 16:59

早前都笑言, 新樓盤可以Proxima Centauri 命名, 都幾好聽!!

昨晚有一個youtube clip 出來, 講太空飛行, 在七十年代發射的Voyager 1& 2 都是用ion-thurster, 其原理到現在都沒有太多改變, 都是用Xeone gas 作原料, 把氣體ionize 作加速用.

聽講大陸早幾年前曾試過很早以前提出的EM Drive, 即electromegnetic Drive, 但結果並沒有共開, EM Drive 是違反牛頓定律的, 所以很多人懷疑它的可行性.

 

相信人類要有新的推進器才能奢望遠距離太空探索.

fairdinkum - 2018年08月14日 18:29

可能任何文明的發展都有一個極限。很難想像比今天先進萬倍的社會。或者到了某個極限,該文明便有一個自毀的機制(就像有一個self-destruct button?)。到時不管是毀滅性戰爭,或是集體自殺等(邪教?),該文明便從此消失了。

fairdinkum - 2018年08月14日 18:40

星際旅行最大的難題是需要用之不竭的能源,作為加速到接近光速。我明天會提及。

早在1960年代,已有科學家在 Project Orion 硏究計劃提出,利用連續引爆超小型氫彈作為加速推進。並且計算過用一百萬枚氫彈可在一百年內抵達 Alpha Centauri。並且以今天的技術水準是有能力製造出該 Orion Spaceship 的。但是造價非常昂貴,須國際合作,並有太空禁核的問題。

其他的推進方法有anti-matter、 ramjet、sail、gravity、wormhole 等等、等等,但都是有很多實際困難。

Big Mac - 2018年08月14日 23:48

剛見到, 原來已經有anti-matter 推進器.

Antimatter Propulsion

fairdinkum - 2018年08月15日 07:55

Further comments will be continued in part 2 of this article.  Thanks.

誰拯救了未來的地球?(二)

 

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