正文
地球的昨天、今天和明天
(上)
记得小的时候迷恋上了天文学，一天到晚沉迷于星空、星系、超新星爆发、中子星、黑洞、宇宙大爆炸等等之中。。。最后终于想明白了：地球只不过是茫茫宇宙中的一粒小小尘沙，芸芸众生，大千世界，仅仅是永恒时间长河中的一朵小小浪花而已。于是时常呆呆地发白日梦，为人类的未来而忧心忡忡：如果哪天太阳的燃料消耗殆尽，膨胀起来的太阳将会吞噬我们的地球，那个时候人类将如何是好呢？
慢慢长大，少儿的迷茫渐渐淡漠，知道太阳正值青春鼎盛，漫长的50亿年时光，以今天人类科技发展的速度，足够人类找到出路了，杞人忧天，大可不必。另外，那个时代的教育充斥了人定胜天的豪言壮语，以改造自然为荣，很为人类的科技进步而欢欣鼓舞。
时光轮转，岁月如梭，今天的人们已经明白，人类的百万年进化史，近万年的农业种植史，两百年的工业革命，已经给地球的生态环境造成了不可逆转的破坏。科技进步实在是一柄伤人伤己的双刃利剑哪。
从星际角度而言，我们的地球是万千行星中一粒普通的星球，但是至少在太阳系里，地球的生态环境是独一无二的。从六十年代起，人类就开始监听来自太空的电波信号，期望能够与遥远的智慧生物建立联络。趋今为止，在目前人类所能观察到的宇宙空间，人类看来还是唯一的生物，至少是唯一的智慧生物。目前，科学界一般的结论是：地球上千姿百态的生物现象，基本上是一系列偶然因素迭加累计的结果，差上一点点就完全是另外一种结果。
先让我们回顾一下地球及其生物圈的演变过程，以便对我们地球的独一无二的特质有一个大略的印象。
大约46亿年前，在今天的地球的轨道上充满了众多的小行星、石块、铁块、冰。。。当然最多的还是尘沙颗粒。这些个物什成天价在太空里玩碰碰车的游戏，叮叮咣咣地撞来撞去，慢慢地就像滚雪球一般越滚越大了。大到一定程度，撞起来就很壮观了，产生的高热开始将原始地球融化了，当然，这里面也有放射性物质衰减产生热量的功劳。于是，清气上升，浊气下降，所以今天的地球的核心是铁镍，中间是缓慢流动的岩浆，表面是岩石，外层是大气。这个时候的地球个头没有今天大，不过是在同一轨道上围绕着年轻太阳运转的众多小行星中最大的那个。在随后的日子里，她的小兄弟们还是动辄就撞将上来，不断地增加着她的份量。
当然，也不是每一次的撞击的结果都是“侬中有我，我中有侬” ，碰上一个头大、脾气糙、角度刁的家伙，地球也会被撞飞掉一部分物质，月球就是这样产生的：45亿年前，一个大约火星大小的天体撞上地球，飞溅起来的地球的表面物质形成了月球。这也是为什么月亮和地球的关系在太阳系中如此的奇特：月亮的组成主要是岩石，因为是来自地球的表面物质；月球和地球的距离相当的近，38万公里，以人类今天的技术水平，从地球到月球不过几天的时间；月球作为地球的卫星，个头实在是太大了，你甚至可以把月亮与地球看成是一个双星系统。顺便解释一下，为什么月亮总是把一面朝著地球？这是因为地球引力对月亮长期作用的结果，月亮朝向地球的那一面具有较大的密度。太阳系中，还有另外几个类似的例子：水星和太阳，冥王星和其卫星。
想象一下当年的地球，一个熔融的大火球，在黑暗的太空中围绕着年轻的太阳运转，如同黑暗中的流星锤一般。漫天的大大小小的流星不停地掉落在地球表面，熔岩飞溅；地面上到处都是火山喷发，向天空飞射出绚丽的岩浆，如同夜空中绽放的朵朵礼花。呵呵，如果现在的人类，回到那个时代的地球，立马就会翘了辫子。即使你没有掉进熔融的岩浆海洋给烧死，也会被来自太空中的射线给整的一命呜乎，因为那个时候的原始大气层中没有臭氧层吸收紫外线和其它的对生物有害的射线。姑且称这一时期的地球为，燃烧中的煤球。
流星雨下了多少年不知道，但是越来越少是肯定的，地球的热量散发的差不多了，地皮变硬了，不过还是不能站人，因为会烫脚，呵呵。这期间，溶解在岩石中的水分被释放出来，再加上来自于天外的小行星与慧星裹携而来的水，变成水蒸汽淼淼上升，冷却后又变成瓢泼大雨落回地面，又被滚热的地面给烤成了水蒸汽再给顶了回去。呵呵，起个绰号是，洗桑那的地球。
这里先岔开一句，地球的高寿是如何计算出来的呢？说出来可能吓人一跳，这个数据是在上个世界的40年代才计算出来，此前所有人类对于地球年龄的估算，都远远低于地球的实际年龄，最长的也不超过1亿年。那个时候，人们想出各种稀奇古怪的方法测定地球的年龄，其中一个就是根据现在海洋中的含盐量，来推算要多少年的时间才能通过河流的传送把这些矿物质从陆地搬运到海里。第一个估算出来地球年龄大约是2千万年的哥们儿，因为宗教的原因，在自己撰文的前言骂自己是胡说八道，因为这个数据远远大于当时宗教界的说法。一直到爱因斯坦提出了相对论之后，人类利用同位素衰减的方法测定出地球的准确年龄，最初的数据是38亿年，好像是从格陵兰岛的冰雪下面寻摸到的一块最古老的石头作为样本得来的。这也是为什么人们知道38亿年前的地球还是一个熔融火球的原因，固态的岩石是从那个时候之后冷却生成的。46亿年的数据则是后来通过测量陨石得到的。很聪明吧，那些在黑暗太空中游荡的慧星和小行星，大多都没有经历过漫长的熔融状态。
几乎在地球形成的初期，原始大气就出现了，其主要成分除了水蒸汽之外，就是甲烷和二氧化碳，它们都是借由火山喷发从地球内部逸出的。今天大气中的氮气占到主要成分，是因为它的稳定性，在亿万年的时间长河中累积的结果。随后，地球继续冷却，直到液态水能够在地表存在，原始海洋也形成了。这个时候，天上乌云翻滚，电闪雷鸣，两种大雨瓢泼而下：水雨和流星雨。不同的是，这个时候的大部分流星只能在天空中划曳出一道绚丽的光芒，没等落到地面就被烧光了。这就是大气层的功劳，不然，我们的地球也如同月球一般满脸的麻子。陆地上，洪水泛滥，在喷发着烟与火的火山之间奔流咆哮，汹涌地冲向低洼之地，汇集成越来越大的海洋。嗯，命名一个庄严的名字，叫做大洪荒。
液态水在地球的生成和存在，对生命的意义是至关重要的。
因为液态水的存在，原始大气中的二氧化碳大部分都溶解在水中，最后形成碳酸岩被固化下来，不然的话，就是金星的路子：因为离太阳太近，大气中的水蒸气都被烤得蒸发掉了，二氧化碳产生的温室效应无止无境，直到整个金星的表面变成一个大烤箱，是太阳系中最热的一个行星。真的很出乎意料，离太阳最近的水星不是太阳系中最热的行星，尽管她有一面总是朝着太阳。
因为地球表面大部分都被海洋覆盖，具有良好的热容性，这样白天太阳直射下不会太热，夜晚又不会太冷，因此地球的昼夜温差相当接近。
生命就是这个时期诞生了，准确地说是38亿年前，是否更早些呢？不知道，目前发现的最早的化石就是这个时期。
那么原始生命是怎样产生的呢？目前的说法有两种：自生说和天外说。
自生说由来以久，说的是，原始的海洋上，电闪雷鸣，一道闪电掠过长空，神了，生命诞生了。到底生命的产生首先是在大气中还是海洋中，现在依旧没有定论，但是它的发展壮大肯定是在海洋之中，这个已经是板上钉钉的结论了。
天外说是这样的，构成生命的基础如氨基酸等高分子是从天外来的。因为地球形成后不到十亿年就开始了生命活动，其中的大部分时间还是高温的熔融状态，把无机分子演变成氨基酸，这个过程太快了，不大可能完成。因此，氨基酸是由慧星从天外带进到地球上来的。近年来，这种说法，为越来越多的人所肯定，因为目前确实在来自慧星的陨石中发现了氨基酸成分。
于是，俺也随一把大流，姑且认为构成地球原始生命的材料最初是来自天外，在地球这个独特的环境里面，以大气海洋为汤锅，以慧星小行星为原料，以闪电为汤勺，猛烈熬煮了上亿年，生命的火化不断地迸射出来，又被新的大块陨石撞击给淹灭了。这个结论也是猜测，但是很有道理：既然生命产生的条件是如此苛刻，那么好不容易建立起来的平衡点也很容易被破坏掉。这个已经得到了部分证明，从化石分析上看，地球的生命发展过程不是一脉相承的，其中有过部分中断现象，大多是与体积较大的小行星和慧星撞击地球有关。所谓成也萧何，败也萧何。
原始的生命是原核的细菌，没有细胞核，既不是植物，也不是动物。如此浑浑噩噩地在海洋中混了20亿年，其中一些终于进化出可以进行光合作用的细胞器，于是成了植物的祖先，利用阳光、水和二氧化碳，生产出食物和氧气来；另一些则以前者为食，成了动物的前辈。
在生命诞生后的30亿年间，如果一个外太空的智慧生物经过地球，看到的是一个蔚蓝色的星球，有一些白云缠绕点缀。近一点观察，是蓝色的海洋和红褐色的陆地。如果它好奇心再大一点，登陆地球一观，管保非常失望：满目荒凉，一派寂静，旷野上除了萧瑟的秋风之外，就是暗褐色的乱石，什么都没有。那时候的生物还只能在海洋里苟且，陆地上没有任何生命。在这个外星人的记录中，地球的形象大概是蛮荒二字。
一直到4亿多一点年前，生命才从海洋登上陆地。原因也非常偶然，是因为地球的板块运动让许多海洋上升成为陆地，原来生活在海里的一部分植物，被逼无奈上到了陆地，成了今天所有花草树木的祖先。这些早期的植物基本上都是地衣一类的藻类，然后是蕨类，一直到今天，地球上依然残留着这些陆地生物功臣的若干直系后代。住在温哥华和西雅图的朋友，可能仍然有机会在自家后院的背阴角落，发现几株羊齿厥在随风摇曳。不可小看这不起眼的小东西，它们可是今天陆地上万万千千植物的老祖宗的近亲啊(我猜的，错了请即扔砖头，呵呵) 。到了3亿5千万年前，这些蕨类植物一举演变成高大的乔木，整个陆地都覆盖上了茂密的蕨类森林，整整风光了一亿多年。它们留下来的遗迹就是煤炭，正在被今天的人类快速挥霍，大概还有一百年，就将全部转化成热量和二氧化碳了。
蕨类植物产生的氧气，慢慢地改造着原始大气，并且在地球的周围形成了臭氧保护层，这样，就为陆生动物的发展打开大门。继植物之后，两栖动物、昆虫、爬行动物。。。开始逐渐在陆地上大行其道，地球迎来了生命进化史上第一个高潮，陆地上覆盖着茂密的森林，翼展有好几米宽的硕大蜻蜓在林间飞翔觅食。。。其时，地球的气候相当温和湿润，其成因据说是与当时的各个大陆在大洋中的位置有关。我想，那个时候全球的大陆可能都是今天的地中海型气候，天上人间哪。取个名字叫蓝绿色的宝石，大概不会错。
地球的沧海桑田现象，实际上是由大陆漂移引起的。这个理论是100年前德国气象学家魏格纳提出的，发现的过程非常的偶然和戏剧性，据说他有一次对着世界地图发呆的时候，突然发现如果将大西洋兩岸的非洲和南美洲拼在一起時，兩岸的大陸邊緣能十分完美的拼接在一起！随后的地质研究和动植物的比较结果，无一不指向一个结论：这两块大陆曾经是连接在一起的，后来漂移开了。随后的研究表明，今天的七大州在2亿年前曾经是一个联合的整体，称做超级古大陆。
因为各大州的联合、分离和漂移，对于海洋的流动、季风的吹袭以及冰雪的积累都有影响，因此，对于地球气候造成重大影响的因素除开磁极颠倒，超级火山喷发，慧星小行星撞击，自转轴与公转轴角度的变化(也就是黄道面与赤道面的夹角变化)，太阳粒子活跃周期变化，在银河系银盘上的位置变动。。。等等之外，大陆漂移也对地球气候产生着重大影响。
目前的地质研究证据表明，地球曾经不止一次地被冰雪覆盖，甚至在23亿年前，就连赤道地区也是冰天雪地，整个地球变成了一个硕大的雪球。这个说法听起来怪吓人的，但是其发生过程一点也不复杂：如果多种因素的相互正向迭加，造成地球的温度下降到一定程度，冬季的积雪在春夏时节没有消融到上年的程度，因为冰雪对阳光的反射远远大于裸露的陆地和蓝色的海洋，结果整个地球吸收太阳的能量将会少于往年，如此就形成了正反馈效应，冰雪覆盖的面积越来越大，地球的温度越来越低，直到地球全部冻了起来。这种情形无疑是对地球生命的极大打击，造成大量生物死亡，只有生活在地下或热温泉中的生物才能幸存下来。
最近还有一种说法，说是这次“雪球事件”是一种蓝绿藻的细菌突然发育出分解水及释放氧气的能力，氧气与大气中的甲烷结合，最后生成二氧化碳和水。二氧化碳虽然也是温室气体，但甲烷的温室效应是二氧化碳的几十倍。结果，温室效应最终被破坏，全球的温度下降到零下50摄氏度，造成了最后的“雪球事件” 。个人感觉这种观点也有几分道理，因为甲烷气体在其它行星的大气层中很丰富，只有地球上比较少，所以未尝不是细菌长期作用的结果。
但是板块运动和大陆漂移，无疑是地球生物从海洋登陆陆地，从孢子植物到菌藻植物到裸子植物到被子植物的重要成因，动物的演化也与此有着紧密的关联。
在漫长的地球生命的演化过程中，30亿年的时间里，生命都是星星点点毫不起眼地苦争苦斗，最后的繁荣还不到5亿年的时间，与人类相关联的哺乳动物只有几千万年的历史，这还要感谢那颗不期而遇的小行星，不然今天恐怕还是恐龙在独步天下呢。
这次的恐龙灭绝事件是地球生物史上5次重大灭绝事件中距离我们人类最近的一次，既不是最严重的一次，(最严重的是在二叠纪，地球上95%生物灭绝) ，也肯定不是最后的一次，地球生物就是这样历尽坎坷一波三折地发展到了今天。
今天的地球在地质分类上称为新生代，与过去的中生代和古生代相比，无论是气候变化还是沧海桑田，都没有过去那么剧烈，比起历史上曾经经历过风霜雪雨，实在是一个很温和平静的时期。从新生代的局部来看，我们正处于两次冰期中间的比较温暖的间冰期时期，叫全新世，这可能也是为什么最近的一万年以来，人类社会突然兴旺发达起来的原因：温暖的气候，促成了农业种植业的发明和推广。
但是，步入工业化的二百年来，人类突飞猛进的发展，开始对自然界几十亿年生生不息循环往复循序渐进的进化方式，产生了不可逆转的深刻影响。这种影响不同于大陆漂移、地球自转角度变化或者太阳能量变化等等自然现象所引发的影响，是人，这个地球衍生物施加出来的，并且在时间尺度上，已经能够与小行星撞地球和超大规模火山爆发此类的突发事件相互比拟。
因此，有人建议从十八世纪开始，地球已经进入了一个新的纪年--人类世。
那么，人类当年从非洲走出来后，究竟对地球的生态环境做了些什么呢？
(中)
人类对于地球的生态环境产生影响是从什么时候开始的呢？
可能大多数人的观点都是起自工业革命时期。其实，鄙人浅见，大概应该从人类走出非洲开始算起。
这种影响，首先发端于人类对于动物界的影响。从基因理论来看，人类在10万年前走出了非洲。在一路迁徙的过程中，人类的狩猎技术不断地提升，由此而来的是一系列大型动物的灭绝，如猛犸象、乳齿象、剑齿虎以及巨熊等等。
据目前的考古学的发现结果，各大陆的大规模的生物灾难的开始时间与人类到达的时间有着惊人的一致。在北美洲，大约1.2万至1.3万年前，数十种动物在人类到达之后灭绝了；在澳洲，大规模的生物灭绝发生在大约4万多年前，过程持续了约3000年，这正是人类在约5万前到达澳大利亚的时间点。在这种生物灭绝过程中，除开人类的狩猎活动外，人类到达新大陆时带来的一些疾病也是击垮原有的大型动物的一个原因。如人类最忠实的朋友--狗，在伴随人类在全球范围内的迁移过程中，往往成为传播疾病的媒介体。
当然，也有人认为是一万年前第四冰河期结束后，气候的变暖和变湿让这些大型动物不能适应环境而灭绝的。这种观点的说服力不是很强，因为此前的几百万年间，地球也曾很多次出现冷暖交替的情况，并没有证据显示这种气候的变化对动物的生存造成了明显的危机。因此气候的变迁，在一个较短的时间尺度上，对于生物的影响，还不能造成大规模灭绝的后果。当然，间接的影响肯定是有的。
从一些远古的人类岩画中，清楚地刻画出人类围猎动物的画面；在发现的猛犸象的骨骸上，有些留有长矛的痕迹，旁边伴随着石制的矛尖。甚至在近代的北美大陆，印第安人在白人到达美洲的初期，仍然采取这种方式捕猎美洲野牛：几百个人成扇形展开，高声叫喊，驱赶着成百上千头野牛奔向悬崖峭壁，最后的结果是全部跌下山崖，人们绕道山下，取用其中很少量的肉和皮毛，遗留下满满一个山谷的野牛尸体扬长而去。在科罗拉多州的纪特卡森城附近，一个叫布郎诺的地方，一条12英尺宽、8英尺深的山谷里，至少就发现被人类杀死了193只野牛。在法国索鲁特一处高高的悬崖下，人们找到了大量的摔碎的马骨，据估计约有10万匹马死在那里。
如果说，人类的大规模的狩猎行为只是造成了某些大型动物的灭绝，那么最近一万年来的农业种植技术的发展，才真正对地球的生态环境造成了直接的负面影响。
农业的发展，人们大量地毁林开荒，破坏地表的植被体系及其衍生系统；改变河流流径，破坏河网系统的生态环境。最严重的后果是，造成人类人口的大量膨胀，大大地加快了地球资源的消耗。
这一切的一切，在工业化到来之际，到达了其顶峰。
有关工业污染的话题已经很滥了，我不想在此过多涉及，仅仅举两个例子，一个是铅，一是含氯氟烃。
首先说铅。铅是人类最早从自然界中分离出来的几种金属之一，早期的人类文化中的青铜器皿就是由铜、锡和铅组成的合金。
铅是一种神经毒素，人体内铅的含量过高，就会无可挽回地损害大脑和中枢神经系统。与铅过分接触会引起很多病症，其中有丧失视力、失眠、肾功能衰竭、失聪、癌症、瘫痪和抽搐。贝多芬的死因就是铅中毒，因为中世纪的欧洲，很多器皿包括餐饮用具都是铅制品。
20世纪初，人们就已经知道了铅的危险性，但它仍然以各种形式存在于消费品之中：罐头食品的焊铅封口，储水的铅皮罐，砷酸铅做的果树杀虫剂，牙膏管子。。。当然，人接触机会最多接触时间最长的，还是添加在汽油里的铅。铅被长期地用作汽油的添加剂，防止发动机爆震，即所谓含铅汽油。
对于铅污染的发现是极为偶然的。前文提到的用陨石做样本测量地球的年龄时，发现了一个现象：陨石样品只要一接触空气，就莫名其妙地受到大气里铅的严重污染。当年负责该项目的彼得森最后不得不建立了一个无菌实验室，来完成最后的测定工作。在地球年龄的测定工作完成后，彼得森马上回过头来开始对大气中存在着大量的铅的现象展开了研究。他认为其中大约90％是来自汽车的废气管，但他无法加以证明。最后灵机一动，他想到了用极地的冰雪来测量历年来的空气组成。
在极地附近的寒冷地带，积雪在夏天是不会消融的，仅仅是略微融化少许，然后又被冬天的新雪所覆盖，这样一层一层地迭加上去，如同树木的年轮一样，积雪也有自己的年轮。新雪松软的缝隙之间，常常会夹杂少许的空气，在积雪因为层层重压转变成为冰的时候，这些空气就以气泡的形式被封存在冰核中了！现在这一方法已经被广泛地用于对于地球古气象的研究，最远已经采集到70万年前的空气样本！中国南极科考队每次的考察任务中，重要的一个就是采集南极冰芯。
彼得森发现，1923年之前，大气里几乎没有铅，就是在这一年，四乙铅作为汽油的添加剂开始大规模的商业生产。自那以后，大气中铅的浓度不断危险地攀升。
尽管彼得森的发现已经明明白白地指出了含铅汽油的危害性，但是美国直到1970年才颁布了洁净空气法，1986年才停止销售一切含铅汽油！呵呵，谁说美国是百分之百的人民当家作主？有时候大财团的力量还是很大的噢。这之后，美国人血液里的铅浓度几乎马上下降了80％。但是，由于铅是一种难以消除的物质，今天每个活着的美国人血液里的铅浓度，仍然要比一个世纪以前的人高出大约625倍。笔走此处，不禁心中窃喜，掩口胡卢而笑：很庆幸自己是90年代才来到北美，那个时候中国的汽车还不多，大概阿唐的血液中的含铅量比大部分的美国人都低。呵呵，What a lucky man！
接着说说含氯氟烃。20世纪30年代初，含氯氟烃投入了商业生产，从空调器到除臭喷雾剂，很多商品上都能看到它的身影。直到半个世纪以后人们才发现，这玩意儿正吞噬着平流层里的臭氧！
臭氧是氧的一种形式，它在高高的大气平流层上吸收危险的紫外辐射，保护着人类不被烤焦。它的量很小，即使均匀地分布在平流层里，也只能形成大约两毫米厚的一层。目前，大气中含氯氟烃的量也不大，只占整个大气的大约十亿分之一。但是，这种气体的破坏力很强，1克含氯氟烃能在大气里捕捉和消灭7万克臭氧！几乎可以肯定，含氯氟烃是20世纪最糟糕的发明之一。
写到这里，我都忍俊不禁要嘲笑人类的自以为是了。
除开环境污染之外，人类对于地球生态另一个重大影响就是资源消耗。
人类是地球生物演化史上非常成功的一个种属，虽然从生物的多样性和环境的适应性上而言，我们不是最好的，起码比起当年天上飞、地上跑、水里游的恐龙相去甚远，但是我们凭借我们的智慧，取得了远远超过此前所有地球生物的成就。但是，因为我们太成功了，所以面临着一个非常困扰的问题：我们太多了！
今天人类的人口是60亿。在人类以狩猎、捕鱼和采集野果为生度过漫长的几十万年中，人口数量始终不超过1000万；而在工业化开始的1750年，世界总人口达到6.5亿到8.5亿之间，这就是长达一万年的农业社会发展的结果(同期，中国的人口数是2亿左右，居然占世界人口总数的1/3弱！) ；在此后的两个半世纪中，随着现代化进程从欧洲扩散到全球范围，世界人口总数一下子激增到今天的60亿，200多年增加了近10倍，在自然界中仅次于总数约为100亿的老鼠！
说个题外话，老鼠成为哺乳动物中数量最大的种群，除开其体型小因而与大部分的哺乳动物的生存空间不相重叠以及生殖力强繁殖快这些因素之外，人类的家居生活，也造成了家居鼠类的大大繁殖。小小老鼠能有今天的数量，人类是它们的大大功臣。
形容人类人口的迅猛增长，有一个非常贴切的词汇：人口爆炸。最糟糕的是，人类似乎还没有什么好的办法来解决，自然界中那种野生动物的数量受到自然环境中的食物数量和生存空间限制的因素，在当今的人类世界，好像完全无能为力。比如说非洲某个国家因为战乱或者天灾什么的造成了饥荒，其它国家自然会伸出援手，不能眼睁睁地看着人家饿死。
长期以来，人类社会形成的社会伦理道德中，最重要的一条是：对生命的尊重。一个人只要来到人世，就有权力享受人生，与其肤色、种族、贫富、健康和学识等等毫无关系。今天，一些人对生命的尊重甚至延伸至未出生的婴儿，因此屡屡为堕胎法案的实施而冲突。从理论上讲，反堕胎人士的想法也很合理：既然活著的生命需要得到尊重，那未出生的婴儿也是一个应该得到尊重的生命体啊。这话确实没有错，因为很难界定怀孕多少天算是生命开始的标志。
在节制生育方面，发达国家的人们比欠发达国家的人们做的要自觉，富裕和有知识的人们比贫穷和缺乏知识的人们做的要自觉。因此，在人类目前的自觉自发自愿形式的人口再生产过程中，未来的人口结构显然趋向于不合理的一端。
呵呵，不要砸我。老实说，对于这一命题，我自己是没有解的，可能当今世界上也没有几个人有解的。还是老邓那句话，后世的人比我们更有智慧，留给他们去解决吧。
地球的生态圈的最大的人口承载能力是多少？100亿，还是200亿？到达这一人口数目还有多少年？50年，还是100年？法国人口学家卡特琳·罗莱日前指出，据联合国人口学家预测，到本世纪中叶，世界人口将达到90亿至100亿，也就是说，未来50年将至少再增加30亿左右人口。罗莱认为，地球具有最多养活100亿到150亿居民的能力。那么，至多还有50年，我们的人类社会就接近了那个最大人口承载能力的底线。呵呵，看来我们中的很多人是没有机会把问题转嫁给后人了，当然，不包括阿唐，我是不打算活那么久的^_^
1/25/06
(下)
明天的地球会是个什么样子呢？
如果有人说，明天的地球如何如何，然后一二三四五一清二楚地列举出来，当然是在骗人。但是如果有人说，明天的地球是个什么样子，大家完全不清楚，也是不正确。大致的情形是介乎于二者之间，并且比较靠近一清二楚的谱线一端。这个并非耸人听闻，而是有其确实的根据的。
首先说说地球的气温，这个对生物影响最大的环境因素。我们虽然对明天的天气还不能百分之百地准确预测，但是却能够对亿万年尺度上气温变化的趋势做出大致地估计。采用的方法其实也很简单：对地球过去的地质和气象资料的研究分析、对太阳系其它行星的观察和运用数学模型演算各种环境变量对气候的影响程度等等。
本质上，影响全球气温的能量来源有两个：第一个当然是太阳的光辐射，这个大家都很清楚，万物生长靠太阳么；另一个是地球自身的能量，这个可能就不是每个人都很清楚的了。其实，在地球的年幼时期，后者还是影响气温的主要因素，想象一下40亿年前，地球还是个大火球呢。
地球内部的能量主要是当年生成地球时，撞击的势能转换而来的热能，这个能量是如此的巨大，以至于今天我们每个人脚下的几十到几百公里深的地方，还是熔融的岩浆。除此之外，还有元素衰减释放出来的原子能以及太阳能转化成的化学能，如煤炭和石油。整体而言，地球内部能量是日益减弱的趋势，如果不是太阳的普照，今天的地球早就从当年的火球变成冰球了。
来自太阳的能量非常稳定，在今后的几十亿年内不会有太大的变化。但是，因为地球内部能量的减少，地球的总体能量是逐年减少的。这是否意味着地球表面的气温会逐渐下降？不是。因为目前以及未来，主导地球表面气温的因素主要是太阳而不是地球内部热能的辐射。
影响地球气温的因素可以分成两种，一是来源的多少，如太阳的光辐射变化和地球自转轴与公转轴角度变化，二是地球自身的热量损失。而影响后者的一个很重要的因素是各大州在地球上的位置。举个例子，为什么南极比北极冷很多？这其中除开南极是大陆，因此热容量比起北冰洋要小的因素之外，南半球的陆地少，南极大陆又处于南极的中心，因此围绕南极形成了海洋的经向环流，也就是说，从南极上空往下看，海水是在做圆周流动，减少了热量从赤道向南极的传送，而北半球因为欧亚大陆和美洲大陆的缘故，海洋的纬向流动很强，热量的传送能力大大高于南半球。目前，越来越多的证据显示，大陆的漂移对地球气温的影响至关重要。
先让我们做一个“短期”的气温预测。对格陵兰冰芯的分析表明，地球气候有一个10万年为周期的短期变化，其中9万年为冷期，1万年为暖期，目前我们温暖的间冰期气候已接近尾声。但是70年代中期以来，气温不但没有继续下降，反而出现了回升。有一种观点认为，按照目前趋势发展，到2050年，全球平均气温要增高4摄氏度，有人称之为“超间冰期”。这种短期的地球气温的脉动，显然要归咎于人类大量燃烧化石燃料。
从过去几十亿年的地质调查的结果来看，地球曾经几度经历过炼狱一般的酷寒，那就是大冰河期。从今天起，几千万年或者上亿年之后，几乎可以肯定，这种气候状况还会再次出现。那个时候，我们人类恐怕仍然不能抗拒大冰河期到来的严寒天气，只能龟缩到赤道附近地区。大冰河期的地球，北极完全是冰天雪地，南半球大部分的海洋都將結凍，陆地的大部分地区为冰雪覆盖，即使是盛夏季节，硕大的冰川也从高山上把长长的冰舌伸展到平原地区。化石燃料時代釋放出来數十億噸的二氧化碳，曾经造成了全球暖化的農業浩劫，早就被海洋吸收沉淀成为碳酸钙类的岩石，相对于對星球的歲月來說，那个人工造成的温室效应只不過是短短的一个瞬間。興起於兩個冰河時期之間短暫間冰期的人類文明，将会在日益寒冷及乾燥的世界裡掙扎生存。硕大无朋的冰河正在各个大陆肆虐，吞噬着我们曾经的文明，曼哈頓的摩天大樓、倫敦的高塔都將被半公里高的冰河所淹没。
冰河期不仅会造成全球的气温很低，而且也会带来气候干燥的后果。这是因为冰川在陆地上的积累和海面结冰的缘故，海洋的水气蒸发减少，另外气温低也使得大气中的水气含量下降。仅仅以最近一次的小冰河期为例，3万年前，中国的气温比现在低7、8度，永久冻土可达北纬40度，除华南外，大半个中国处在干旱气候中。干旱造成了大片沙漠，因为沙漠风化而吹扬堆积的黄土迅速地在华北大地堆积，这就是今天黄土高原的来历。
如果人类文明能够在长达數百萬年的冰河時期过后，劫后余生，又经过几亿年的繁衍，我們又将迎来一個更为殘酷的未來。这一次地球发生的生物劫难比起大冰河时代更为恐怖。如果從外太空來看，我們的地球不再是白色，或是綠色，或者是藍色。陸地将呈現荒涼的紅褐色，遍布砂礫與沙丘，肆虐的大风中携裹着風沙，如同今天的火星一般。海洋的变化不是很大，不同的是，曾經是陸地生命搖籃的海洋，已经变成了陸地生命的避難所，被無情太陽打敗的動物們又退回水裡去。天空是灰黃色的，夾雜著暴風雨和沙塵的颶風正快速奔流。今天人類紀錄中的最熱的溫度如華氏136度，將每天發生，而且不仅仅是在沙漠的深处。空气的濕度很高，氧氣非常稀薄，因为陆生植物大多夭亡了，樹木、荒野，甚至是草地全部都只能出现在记忆之中，最高等的綠色植物是苔獭Ｉ踔吝B土壤都是過去的歷史，因為死亡植物群的根部鬆開了原本緊抓的表土，土壤將隨風而逝，僅留下岩石、沙地及沙丘。陸地會變成廣大的砂礫及岩石，河水則是濃濃的巧克力色，挾帶這些受侵蝕後的土地流入海洋。某些動物還在陆地上忙碌着，如蜈蚣、蜘蛛、螞蟻和蜥蜴。。。它们的活动都必須在正中午太陽最為熾熱之前結束，然後躲起來以避免傷害。如果那个时候人类依然苟活，為了逃開陆地上的火熱，我们或许必需走入水中，并且可能是在深水之中。
当然，如果那时候人类的技术发达到了相当程度地摆脱了自然环境的约束，或许境况并非如同上面描述的那样凄惨。
上面想象图的依据还是来自于大陆漂移。兩億五千萬年前，今天四分五裂的地球各大陆曾经连接在一起形成了叫“岡瓦那”的超級大陆，那个时代在地质学上称二疊紀，生物灭绝了90%。在兩億五千萬年之後，地球所有的陸塊将可能又一次集合成另一個岡瓦那陸塊。其演变趋势是，意大利、希腊和地中海地区所处的非洲板块，将与欧洲大陆发生碰撞，板块部分被愈推愈高，形成一个高度可与喜马拉雅山匹敌的高耸山脉。英国将被推到接近北极的位置，但仍然脱离于欧洲。澳洲北移，与加里曼丹岛和南中国接上。同时，南北美洲将与非洲和欧洲相隔愈来愈远，地心此时会流出新的岩浆，在大西洋形成狭长的海脊，使大西洋进一步扩大。然后，大西洋会停止扩大，开始萎缩直至消失。南北美洲与合并了的欧非大陆结合，地球各大洲重新组成终极超大陆。
這就是周期为5亿年的“威爾森循環”（名稱是為了紀念發現陸地板塊結構的先驅者威爾森）。這個超級陸塊四周會出現一圈高耸的山脈，銅牆鐵壁般將其與外隔絕。在這塊新興超級陸塊的內部，氣候變化將异常單調，從海洋來的風暴被群山阻隔在外，結果造成極端的炎熱、寒冷和嚴重的乾旱。透過模擬二疊紀氣候顯示，未来超级陸塊內部的夏天溫度极高，冬天的氣溫則低於冰點，如此極端的氣候型態對生物的多樣性有着極为重大的影響。记得12年前，阿唐曾经有机会驾车穿过北美大陆的最低点--死亡谷，5月的季节，空气异常燥热，整个人有一种全部置入烤箱中烘烤的感觉，满目苍凉，没有任何的自然植物和野生动物，甚至没有飞鸟，完全是一个蛮荒世界。那个时候，地球是否重演二疊紀的生物大灭绝，争论的重点大概只是程度上的差异而已。当然，有关二疊紀的生物惨剧的原因目前仍然在争论之中，但是至少大陆漂移是其中重要的一环，因为两者之间在时间上具有惊人的一致性。
当然，这个过程的发生是极其缓慢的，陆地板块的移动速度甚至比人类指甲生长还要缓慢。这种缓慢的移动只有放到地质年代的时间角度上观察，才能显示出它的宏大场面。住在湾区朋友，阿唐强烈建议你有机会去Los Trancos Open Space Preserve走上一走，网址是http://www.bahiker.com/southbayhikes/lostrancos.html。在这个保护地的三英里长的环形步道上，你会看到一排横跨美洲和太平洋板块的木制栅栏，被上下移动的两大板块生生切断位移的直观场面。
顺便提一句：对于過去大陸的位置是透過一種稱為“古地磁學”的技術来推測的。古代岩石在形成的時候，保存了能指出岩石是在什麼緯度上成形的結構，這是因为当时地球磁場对岩石作用的緣故。依據大量的岩石所保存的古地球磁场的資料，可以描繪出過去陸塊的精細地圖，再加上觀察今日陸塊的移動情形，就可以預測未來陸塊的位置。
与大陆漂移引发生物灭绝的理论相对应的，还有其它的说法。從五億年前到今天，大約每隔二千六百萬年地球发生一次生物滅絕现象，因此有人认为，太陽可能存在一个目前我们没有发现的黑暗伴星，也就是说，太阳系是一个双子星系，太阳系在围繞銀河中心轉圈时，伴星与太阳做周期为二千六百萬年的相互围绕，当然伴星的质量远远小于太阳，相互缠绕的结果，对于太阳而言，只不过表现出某种周期性的脉动而已。但是，这个隐蔽的伴星会周期性地從位于冥王星外面的吳爾特星雲吸引一些小行星改变运动规律，其中一些冲向地球，从而导致大灾难的发生。
其实，相对于大陆漂移、小行星撞地球这些几分遥远几分飘渺的事件，人类的当务之急应该是能源危机。以目前的消耗水平，石油将在数十年间，煤炭将在百多年间，全部消耗殆尽。目前人类的能源消费方式，仍然以燃烧石化产品为主，其它的能源利用形式，如水能、核能、风能和太阳能都面临一个共同的问题：能量的储存。它们在能源使用的方便程度上，远远不能达到石化产品的程度。比如说，电力驱动车辆的研究已经进行很多年了，但是在小型化、输出功率和能量储存量方面仍然与汽油发动机相去甚远。
从长远来看，只有太阳能才是人类唯一稳定的的能源来源，毕竟目前人类使用的能源中除了核能之外，其它能源的最终来源其实都是太阳能。有人设想，在太空中装备具有巨大太阳能电池的空间站来吸收太阳能，通过天线和微波将能量传输回地球。美国国家宇航局酝酿这个方案已经有30多年了，日本也可能将于2040年前发射一座吸收太阳能的空间站。
以人类目前的技术发展速度来看，大规模太阳能利用的实用化和商业化，至少在未来的100年间应该不是大的问题。唯一令人不安的是，这种天外吸收太阳能源然后传递回地球的作法对环境的影响程度如何。
谈到地球的明天，除了地球环境的变迁之外，人类自身的演化也是一个非常有趣的话题。
作为地球生物圈的一员，如果受制于自然规律的话，我们人类早晚是要完蛋的。对地球生物化石研究的结果，結論是，脊椎動物的活動時間大約是一百萬年，無脊椎動物大約是一千一百萬年，然后就被其它的物种所取代而消声匿迹了。从智人以来，人类這種脊椎動物已經有十多萬年了，所以我們至少还有近百万年的活動期。但是因为人类已经远远地跳出了单纯的自然生物的范畴，我们的知识和我们的技能已经让我们强大到除了我们自己，地球上不可能还有任何生物对我们的生存构成威胁。
如果人类没有自我毁灭，未来的人类会是个什么样子，实在是众说纷纭。其中极端的观点认为，人类大概不会再进化了，因为目前人类的生活模式已经相当固定，影响人类进化的环境因素变化很小，因此我们人类的外观和功能不会有太大的变化了。
呵呵，我第一个就要跳出来反对这个观点。远的不谈，单单百年来的工业革命引发的人类形体上的变化已经非常大了：身高、胸围和体重的增加，尤其是寿命的大幅度提高。以目前的科技发展速度，人类的生活方式的变化将会越来越快，导致人类进化的因素也将会越来越多，我们现在很难想象未来的人类生活形态会是一个什么样子。
这里，我大致列举目前流行的几个有关人类未来发展方向的猜想。
首先是单一人，也就是所有的人类都被同化，世界大同。因为今后地球上人类之间的联系变得越来越密切，可能没有机会造成人类的分化。从基因分析结果来看，在过去的上万年内，人类的基因库不是在发散而是在收敛。换句话说，全球化的发展导致不同的种族之间的差异逐渐消失。目前已经出现了这种趋势，比如说文化上的单一化，其中的表现之一是语种的消失，今天的6500种语言，几十年后可能只有600种能够流传。单一人种最大的问题就是容易受到传染性疾病或者未知病毒的威胁。今天全球化的结果，已经给人类生活带来了明显的不良影响，比如说流行感冒，原来可能只在非洲某个偏远的山村存在的病毒，今天可能一下子传遍了全世界，让所有染上的人痛苦地慢慢培养对这种新病毒的抵抗力；还有禽流感，因为工业化的密集饲养，病毒很容易在鸡群中迅速传播开来，并且因为其生产过程与人类的关系密切(投料、清洗鸡舍和屠宰)，从而造成变种病毒在毫无抵抗能力的人类身上感染和传播。
其次是幸存人。因为核战争或是小行星撞击地球引发的全球毁灭性灾难，导致人类的残余被分隔在世界上的一些角落，他们将再次面临自然选择。如果不同的人群隔离地发展上千代以上，可以想像，不同的人种将会出现。很多的西方灾难电影中，已经一再出现这样的镜头。
又次是新人。基因技术和药理学的发展，将造成人类的进化和变异的速度远远大于自然界的生物学进化速度。今天，对于干细胞的研究之所以争论颇大，就是基于社会伦理道德层面上的认知，对于这种能够改变人体结构并且可能遗传给下一代的基因修改技术，深怀恐惧。
再次是半机械人。目前商品化的假肢、人工心脏、人工视网膜等等，在某种程度上已经在改造我们的身体。今后很有可能会在大脑中植入芯片，这样我们就不会迷路，或者能够解答所有过去常常困扰我们的数学题。当然，我个人认为，大概没有人愿意被如此改造，除非是某个器官真的不灵了，不得不被机器替换。
最后是天文人。如果人类能够生存足够长的时间，有一种可能性就是在向其它星球扩张的过程中形成新的人种。比如说，如果人类在火星上移民成功，经过若干代的繁衍，在只有地球的1/3重力环境中出生和长大的人，其外形和结构必然发生很大的改变。我个人猜想，这个新新人类一定比生活在地球上的人要纤细很多，因为不需要很强壮的肌肉和骨骼抵御火星较小的重力，他们的肺活量一定比我们大得多，因为即使我们把火星的大气成分改造成了适合人类生活的程度，火星的重力也不可能吸引住如同地球一样多的大气。
当然，除此之外，对于人类的未来，还有一些极端的观点，譬如说，人类的未来不是进化而是退化。由于现代医学的发展，很多患病的人类个体的生命得以延续，因此先天缺陷或者劣等的基因有机会不断繁衍扩散，造成人类基因库品质下降，最后可能威胁人类这一物种在地球上的生存。另外，人类对技术的过分依赖，也可能会导致肌体日趋衰落的恶性循环，要知道，今天人类的体型是古人在旷野里奔跑了几十万年形成的啊。
呵呵，这种话题过于严肃，再这样胡扯，看帖的人都跑光了。
好吧，想象一下，如果人类安然地度过了环境污染和能源危机，战胜了大冰河和大酷热，兴兴旺旺地活到了50亿年之后，适逢亿万年前曾经有一个叫“中华”的远古文明遗留下来的一个叫“八月十五”的日子，如果人们仍然有雅兴“举头望明月”的时候，那月亮看起来只有今天的1/5大小了。
月亮正以每年3公分的速度远离我们而去。如果假定太阳系的寿命是50亿年，假定月亮继续以目前的速率向外漂移，届时月亮已经由今天距离地球的38万公里，跑到近200万公里的地方去了。
同时，地球因为月亮引起的潮汐现象，逐渐地减慢其自转速度，大约每10万年里减慢2秒。据地质考察结果，16亿年前，地球每昼夜只有9小时，一年是800多天，6亿年前的每昼夜是20小时，一年440天。大约再过几十亿年，地球就永远以一面朝向月亮了。如果那个时候地球上还有人类的话，小一半的人还要飞到地球的另一半才能赏月啊。
小一半人的地球人平日看不到月亮，是我猜的。因为地球的质量中心是在陆地较多的一侧，因而最终只能是这一侧朝着月亮，而人是住在陆地上的。其实这种想法也不大对，从能量利用角度而言，人类大概还是要住在白昼的地区，一年中南北半球的来回迁移，这样大概人人都有机会免费赏月，尽管那个看起来只有绿豆大小的月亮可能也不如今天的月亮看起来那么富有诗意。
那时候的大陆大概是不再漂移了，因为地球内部的能量已经散失得七七八八了，地幔的流动基本停止了，而这正是今天大陆漂移的动力。
人类那个时候关心的可能不是大陆是否还在漂移，而是如何应付狂暴的天气。因为地球停止了自转，所以北半球的半年艳阳高照，南半球的半年暗无天日，一边热死，一边冻死，燥热的空气在烈日的烘烤下在北半球升腾上高空，冰冷的空气在天寒地冻的南半球流向北方去填补空缺，如此，一个全球范围的大气循环形成了。于是上半年刮着12级的南风，下半年是12级的北风。今天地球的大气循环也是这种模式，只不过昼夜变换比较快，不能形成全球规模的天气状况。
即使人类找到了办法克服种种环境变化带来的灾难，最后一个灾变也是没有办法抗拒的，那就是太阳的末日。
根据天文观测以及数学模型推算，以太阳的质量而言，它将在50亿年之后，变成一个超红巨星，其表面温度比现在要低，因此呈现暗红色，但是个头却膨胀了许多倍，大到目前地球绕日轨道都不能容纳的程度。顺便再显摆一把：天文学上是根据对恒星的光谱分析来确定其表面温度的，因为不同温度的物体发出的可见光的波长是不同的，光谱的排列由低到高是红到紫的序列。
因此有一千条理由，人类必需在此之前来一个胜利大逃亡。
有关人类星际旅行的幻想小说不尽其数，我比较喜欢的是刘慈欣的“流浪地球” 。这个故事的大意是，在太阳末日到来之前，人类决定整体搬移，与地球一道浪迹天涯，用两千五百年一百代人的时间，到达半人马座的比邻星--距离太阳最近的恒星。
书中的很多观点非常有趣，比如说任何一种人造系统都不可能长期支持人类进行星际旅行时生存需要的生态环境，利用岩石作为核聚变的燃料作为推动地球的动力，驱动地球达到逃逸太阳的速度要借助木星巨大引力的牵引。这最后一种观点其实不是刘慈欣的独创，美国NASA发射的飞往太阳系外的探测飞船旅行者号就是遵循这一方法达到逃逸速度的。想象一下小时候在冰上玩陀螺，鞭子一抽一带，陀螺就飞出去了。大致就是这个原理。倒是那个烧石头的想法很有新意，也是唯一可能的可行之策，因为地球上人类能够采集到的最多的资源就是石头，这样，石头不仅仅提供驱动地球的动力，而且也是支撑人类在漫长旅行中生存的唯一能量来源。
但是，以我的观点，这种人类携带整个地球上路的逃亡方式，没有任何实践的可能性。依靠人类这个地球衍生物制造出来的力量来推动地球这个庞然大物是不可想象的，退一万步讲，即使技术真的发达到这种程度，人类能够产生巨大的并且可以操控的能量，地球本身的结构也会因为承受不起如此巨大的力量施加而四分五裂的。至于依赖木星引力对地球施以加速的想法，如果地球接近木星到肉眼能够清晰地看到木星液氢和液氦的滔天巨浪的程度，地球早已经被木星的引力撕碎了。这不是我的揣测，是有科学根据的。在木星和火星之间有一个小行星带，千千万万个小行星之所以在亿万年间不能形成一个大个的行星，就是因为木星的引力做祟，要么是曾经生成过一个，后来被撕碎了，要么就是始终都没有办法粘合生成。围绕木星、土星和天王星的璀璨生辉的环，其机理同样如此，巨大引力的摄动使大型卫星在一定的距离范围内难以生成。另外，书中有一个硬伤：地球在经过木星上空的时候，巨大的潮汐力在木星表面掀起巨大液氢和液氦的波浪。其实，人类是没有办法用肉眼透过木星厚厚的大气层看到下面的液氢和液氦的海洋，要知道，那可是一万公里的厚度啊，充斥着冰状甲烷和水形成的浓密云层。
那么，人类驾驶人造飞行器具做星际旅行的可能性到底如何呢？
最主要的问题还是宇宙发动机，也就是采用什么方式来推动飞行器。显然。目前采用的化学燃料作为推进剂的火箭发动机是不行的：体积太大，效率太低。因此人们设想了种种未来的发动机：核发动机、星际冲压发动机、反物质发动机、离子发动机、光子发动机，甚至想到了利用恒星的光压和恒星风在宇宙中扬起光帆航行。这些东东的原理过于复杂，大都超过了俺的理解能力，我也不用在这里冒充专家解释它们的原理，仅仅对其可行性做一番推理。
目前以核裂变为机理的核子发动机已经相当成熟，作为行星际的旅行无疑是能够满足要求，但是恒星际宇宙飞行，如“流浪地球”中提到的飞向4.3光年外半人马座的比邻星(α星)就太慢了。如果想用10年时间到达距离太阳最近的这颗恒星，平均速度需要达到0.5倍光速。然而随着火箭的速度接近光速，相对论效应将开始显现出来，其质量会变得越来越大，因此加速到亚光速会面临极大的困难。如果利用热核反应堆作为推进的能源，即使一路加速下去，恐怕也无法使飞船在飞往半人马座的航程中达到0.5倍光速的平均速度。并且，适合于人类生存的恒星可能远远地比最近的比邻星要远，比如说，目前已知的具有行星的最近星系是天苑四，它离地球有10.5光年，如果人类宇宙飞船速度能够达到光速的1%，也就是每秒3千公里，也需要1000年才能达到最近的星系。
除此之外，其它的方法至少以现在的观点来看，实在是不具备大规模的可操作性。唯一可行的就是反物质发动机。所谓反物质是指与自然界物质相比携带反向电荷的物质。如质子带负电，电子带正电，这样正负物质相遇，彼此湮灭的结果，释放出极大的能量。过程干净利落，没有任何的如辐射之类的副作用。但是最大的问题就是，反物质的存储。呵呵，要知道，常态下的任何物件都是正物质组成，什么样的容器都会被反物质消融的啊：)
即使人类最终找到了种种解决的办法来克服今天我们面临的宇宙发动机的问题，仍然会面临一些其它的问题，如人体对于加速度的忍耐能力和长期旅行中的孤独。
美国12位曾经登月的宇航员，他们返回地球后的生活都或多或少地出现了严重的混乱。他们面临的最大的一个问题是，在地球上很难找到让自己满足和奋斗的目标。是啊，连月亮都去过，您还能再去哪儿？
如果有一天，无论是出于开拓新边疆的好奇冲动还是因为太阳末日人类不得不走出太阳系，最可能实行的方法是，步步为营，逐步扩张。
首先是在地球的卫星轨道上构建太空港和宇宙飞船建造中心，前者作为进出地球的中转中心，后者是为了最大限度地利用地球的技术资源和月球的原料资源。
其次是在太阳系内建立人类殖民点，如月球、火星及小行星带，作为未来冲出太阳系的前进基地，其主要目的是提供原材料，因为较小的重力能够节省大量的燃料用于输送原料前往太空。
再次是在木星引力场附近建造飞出太阳系的前进基地，这将是一个相当程度依赖采自小行星带的能量物质自给自足自我生存的庞大的空间基地，也是人类浮动的定居点。它的用途有两个：利用木星引力发射前往太阳系外的飞行器，积累人类建造超大规模空间站的经验。这个空间站的人口规模将在10万人的量级，其人口结构除了满足空间站自身的需求之外，将尽可能完整地反映今天人类社会的人口结构。从生物繁衍角度，10万人的种群，再配合储备的采自地球的多样性的人类精卵细胞，在千年左右几十代人口繁衍的情形下，大致应该可以保证基因不至于退化。鉴于人类的身体结构已经适应了重力环境，空间站的生活区域要置于人工重力环境下，可能采用转动中的轮幅结构。
又次是在冥王星外面的吳爾特星雲建立若干个太阳系外的人类基地，这里虽然仍然属于太阳的引力范围，但是接受来自太阳的能量微乎其微，可以忽略不计。因此，与木星基地相比，吳爾特星雲基地是真正意义上的自给自足的生态系统。在这里，人类利用从吳爾特星雲的小行星和慧星上开采的能量物质、水资源和矿物质，生产基地所需的能量和物质。其主要的任务是承担以地球为始点的星际航行中的补给中心，途经此地的飞船在此停泊，补充物质、检修设备、更新人员和卸载货物等等。
最后是在彼时人类能够抵达的空间，发现类似吳爾特星雲的星际物质，按照吳爾特星雲基地的模式建设若干个基地，以此类推，以蛙跳方式向外逐步扩张。
这一思路最大的困扰之处在于，趋今为止，我们尚未发现恒星系统之间的空间中存在任何的行星类物质。从理论上讲，应该存在此种物质，没有发现是因为目前的观测手段是以光电磁为观测目标的，对于遥远的行星类物质的观测并无有效手段。另外的难题是，即使我们发现了星际物质，其密度如果不能达到大规模开发的程度，一切也是枉然。换句话说，在地球的位置发现了一个直径为100米的小行星，下一个却远在太阳系的边缘，捕获拖曳它们所花费的能量与能够得到的回报相仿，就没有什么意义了。
如果空间物质的密度真的稀少到不足以支撑在几十年内完成从一个空间基地跳跃到下一个空间基地的程度，或者不足以支持飞船上人类日常生活的正常需求，那么恐怕只能采取利用机器人子舰采集物质，人类以冬眠方式在母舰上度过漫长旅途的方式了，母舰的物质补偿依赖于事前或沿途派出的补给采集机器人子舰在途中与母舰的回合。当然在母舰出发前，应该先派出无人探测器对目的地进行考察，以便制定完备的航程计划。
如此，一波一波地向外扩张，直至抵达一个新的适合人类生存的恒星系统。后方的人类将沿着前方人类构建的空间跳跃走廊，逐渐迁徙到新的人类之家。在迁徙途中，可以储存人类以及其它生物的精卵，以备在环境适宜时扩大人和生物的群落，建立新的具有足够规模的生物圈。每一艘飞船在锚地停泊时，都要与其它飞船交换生物精卵，因为没有人知道这种蛙跳方式要延续多少年，扩大基因的交流就是一个必须注意的问题。
如果有一天人类真的发现了地球之外新的人类之家，鉴于昂贵的星际旅行成本和规模有限的星际旅行能力，也只可能是一部分人有机会前往新世界，大部分人类将不得不留守在我们美丽的家园：地球--人类的大本营，在技术、信息、物质和心理上，支持远航的兄弟姐妹和儿孙们所从事的前所未有的伟大事业，直至最后一刻的降临。。。
(上)
记得小的时候迷恋上了天文学，一天到晚沉迷于星空、星系、超新星爆发、中子星、黑洞、宇宙大爆炸等等之中。。。最后终于想明白了：地球只不过是茫茫宇宙中的一粒小小尘沙，芸芸众生，大千世界，仅仅是永恒时间长河中的一朵小小浪花而已。于是时常呆呆地发白日梦，为人类的未来而忧心忡忡：如果哪天太阳的燃料消耗殆尽，膨胀起来的太阳将会吞噬我们的地球，那个时候人类将如何是好呢？
慢慢长大，少儿的迷茫渐渐淡漠，知道太阳正值青春鼎盛，漫长的50亿年时光，以今天人类科技发展的速度，足够人类找到出路了，杞人忧天，大可不必。另外，那个时代的教育充斥了人定胜天的豪言壮语，以改造自然为荣，很为人类的科技进步而欢欣鼓舞。
时光轮转，岁月如梭，今天的人们已经明白，人类的百万年进化史，近万年的农业种植史，两百年的工业革命，已经给地球的生态环境造成了不可逆转的破坏。科技进步实在是一柄伤人伤己的双刃利剑哪。
从星际角度而言，我们的地球是万千行星中一粒普通的星球，但是至少在太阳系里，地球的生态环境是独一无二的。从六十年代起，人类就开始监听来自太空的电波信号，期望能够与遥远的智慧生物建立联络。趋今为止，在目前人类所能观察到的宇宙空间，人类看来还是唯一的生物，至少是唯一的智慧生物。目前，科学界一般的结论是：地球上千姿百态的生物现象，基本上是一系列偶然因素迭加累计的结果，差上一点点就完全是另外一种结果。
先让我们回顾一下地球及其生物圈的演变过程，以便对我们地球的独一无二的特质有一个大略的印象。
大约46亿年前，在今天的地球的轨道上充满了众多的小行星、石块、铁块、冰。。。当然最多的还是尘沙颗粒。这些个物什成天价在太空里玩碰碰车的游戏，叮叮咣咣地撞来撞去，慢慢地就像滚雪球一般越滚越大了。大到一定程度，撞起来就很壮观了，产生的高热开始将原始地球融化了，当然，这里面也有放射性物质衰减产生热量的功劳。于是，清气上升，浊气下降，所以今天的地球的核心是铁镍，中间是缓慢流动的岩浆，表面是岩石，外层是大气。这个时候的地球个头没有今天大，不过是在同一轨道上围绕着年轻太阳运转的众多小行星中最大的那个。在随后的日子里，她的小兄弟们还是动辄就撞将上来，不断地增加着她的份量。
当然，也不是每一次的撞击的结果都是“侬中有我，我中有侬” ，碰上一个头大、脾气糙、角度刁的家伙，地球也会被撞飞掉一部分物质，月球就是这样产生的：45亿年前，一个大约火星大小的天体撞上地球，飞溅起来的地球的表面物质形成了月球。这也是为什么月亮和地球的关系在太阳系中如此的奇特：月亮的组成主要是岩石，因为是来自地球的表面物质；月球和地球的距离相当的近，38万公里，以人类今天的技术水平，从地球到月球不过几天的时间；月球作为地球的卫星，个头实在是太大了，你甚至可以把月亮与地球看成是一个双星系统。顺便解释一下，为什么月亮总是把一面朝著地球？这是因为地球引力对月亮长期作用的结果，月亮朝向地球的那一面具有较大的密度。太阳系中，还有另外几个类似的例子：水星和太阳，冥王星和其卫星。
想象一下当年的地球，一个熔融的大火球，在黑暗的太空中围绕着年轻的太阳运转，如同黑暗中的流星锤一般。漫天的大大小小的流星不停地掉落在地球表面，熔岩飞溅；地面上到处都是火山喷发，向天空飞射出绚丽的岩浆，如同夜空中绽放的朵朵礼花。呵呵，如果现在的人类，回到那个时代的地球，立马就会翘了辫子。即使你没有掉进熔融的岩浆海洋给烧死，也会被来自太空中的射线给整的一命呜乎，因为那个时候的原始大气层中没有臭氧层吸收紫外线和其它的对生物有害的射线。姑且称这一时期的地球为，燃烧中的煤球。
流星雨下了多少年不知道，但是越来越少是肯定的，地球的热量散发的差不多了，地皮变硬了，不过还是不能站人，因为会烫脚，呵呵。这期间，溶解在岩石中的水分被释放出来，再加上来自于天外的小行星与慧星裹携而来的水，变成水蒸汽淼淼上升，冷却后又变成瓢泼大雨落回地面，又被滚热的地面给烤成了水蒸汽再给顶了回去。呵呵，起个绰号是，洗桑那的地球。
这里先岔开一句，地球的高寿是如何计算出来的呢？说出来可能吓人一跳，这个数据是在上个世界的40年代才计算出来，此前所有人类对于地球年龄的估算，都远远低于地球的实际年龄，最长的也不超过1亿年。那个时候，人们想出各种稀奇古怪的方法测定地球的年龄，其中一个就是根据现在海洋中的含盐量，来推算要多少年的时间才能通过河流的传送把这些矿物质从陆地搬运到海里。第一个估算出来地球年龄大约是2千万年的哥们儿，因为宗教的原因，在自己撰文的前言骂自己是胡说八道，因为这个数据远远大于当时宗教界的说法。一直到爱因斯坦提出了相对论之后，人类利用同位素衰减的方法测定出地球的准确年龄，最初的数据是38亿年，好像是从格陵兰岛的冰雪下面寻摸到的一块最古老的石头作为样本得来的。这也是为什么人们知道38亿年前的地球还是一个熔融火球的原因，固态的岩石是从那个时候之后冷却生成的。46亿年的数据则是后来通过测量陨石得到的。很聪明吧，那些在黑暗太空中游荡的慧星和小行星，大多都没有经历过漫长的熔融状态。
几乎在地球形成的初期，原始大气就出现了，其主要成分除了水蒸汽之外，就是甲烷和二氧化碳，它们都是借由火山喷发从地球内部逸出的。今天大气中的氮气占到主要成分，是因为它的稳定性，在亿万年的时间长河中累积的结果。随后，地球继续冷却，直到液态水能够在地表存在，原始海洋也形成了。这个时候，天上乌云翻滚，电闪雷鸣，两种大雨瓢泼而下：水雨和流星雨。不同的是，这个时候的大部分流星只能在天空中划曳出一道绚丽的光芒，没等落到地面就被烧光了。这就是大气层的功劳，不然，我们的地球也如同月球一般满脸的麻子。陆地上，洪水泛滥，在喷发着烟与火的火山之间奔流咆哮，汹涌地冲向低洼之地，汇集成越来越大的海洋。嗯，命名一个庄严的名字，叫做大洪荒。
液态水在地球的生成和存在，对生命的意义是至关重要的。
因为液态水的存在，原始大气中的二氧化碳大部分都溶解在水中，最后形成碳酸岩被固化下来，不然的话，就是金星的路子：因为离太阳太近，大气中的水蒸气都被烤得蒸发掉了，二氧化碳产生的温室效应无止无境，直到整个金星的表面变成一个大烤箱，是太阳系中最热的一个行星。真的很出乎意料，离太阳最近的水星不是太阳系中最热的行星，尽管她有一面总是朝着太阳。
因为地球表面大部分都被海洋覆盖，具有良好的热容性，这样白天太阳直射下不会太热，夜晚又不会太冷，因此地球的昼夜温差相当接近。
生命就是这个时期诞生了，准确地说是38亿年前，是否更早些呢？不知道，目前发现的最早的化石就是这个时期。
那么原始生命是怎样产生的呢？目前的说法有两种：自生说和天外说。
自生说由来以久，说的是，原始的海洋上，电闪雷鸣，一道闪电掠过长空，神了，生命诞生了。到底生命的产生首先是在大气中还是海洋中，现在依旧没有定论，但是它的发展壮大肯定是在海洋之中，这个已经是板上钉钉的结论了。
天外说是这样的，构成生命的基础如氨基酸等高分子是从天外来的。因为地球形成后不到十亿年就开始了生命活动，其中的大部分时间还是高温的熔融状态，把无机分子演变成氨基酸，这个过程太快了，不大可能完成。因此，氨基酸是由慧星从天外带进到地球上来的。近年来，这种说法，为越来越多的人所肯定，因为目前确实在来自慧星的陨石中发现了氨基酸成分。
于是，俺也随一把大流，姑且认为构成地球原始生命的材料最初是来自天外，在地球这个独特的环境里面，以大气海洋为汤锅，以慧星小行星为原料，以闪电为汤勺，猛烈熬煮了上亿年，生命的火化不断地迸射出来，又被新的大块陨石撞击给淹灭了。这个结论也是猜测，但是很有道理：既然生命产生的条件是如此苛刻，那么好不容易建立起来的平衡点也很容易被破坏掉。这个已经得到了部分证明，从化石分析上看，地球的生命发展过程不是一脉相承的，其中有过部分中断现象，大多是与体积较大的小行星和慧星撞击地球有关。所谓成也萧何，败也萧何。
原始的生命是原核的细菌，没有细胞核，既不是植物，也不是动物。如此浑浑噩噩地在海洋中混了20亿年，其中一些终于进化出可以进行光合作用的细胞器，于是成了植物的祖先，利用阳光、水和二氧化碳，生产出食物和氧气来；另一些则以前者为食，成了动物的前辈。
在生命诞生后的30亿年间，如果一个外太空的智慧生物经过地球，看到的是一个蔚蓝色的星球，有一些白云缠绕点缀。近一点观察，是蓝色的海洋和红褐色的陆地。如果它好奇心再大一点，登陆地球一观，管保非常失望：满目荒凉，一派寂静，旷野上除了萧瑟的秋风之外，就是暗褐色的乱石，什么都没有。那时候的生物还只能在海洋里苟且，陆地上没有任何生命。在这个外星人的记录中，地球的形象大概是蛮荒二字。
一直到4亿多一点年前，生命才从海洋登上陆地。原因也非常偶然，是因为地球的板块运动让许多海洋上升成为陆地，原来生活在海里的一部分植物，被逼无奈上到了陆地，成了今天所有花草树木的祖先。这些早期的植物基本上都是地衣一类的藻类，然后是蕨类，一直到今天，地球上依然残留着这些陆地生物功臣的若干直系后代。住在温哥华和西雅图的朋友，可能仍然有机会在自家后院的背阴角落，发现几株羊齿厥在随风摇曳。不可小看这不起眼的小东西，它们可是今天陆地上万万千千植物的老祖宗的近亲啊(我猜的，错了请即扔砖头，呵呵) 。到了3亿5千万年前，这些蕨类植物一举演变成高大的乔木，整个陆地都覆盖上了茂密的蕨类森林，整整风光了一亿多年。它们留下来的遗迹就是煤炭，正在被今天的人类快速挥霍，大概还有一百年，就将全部转化成热量和二氧化碳了。
蕨类植物产生的氧气，慢慢地改造着原始大气，并且在地球的周围形成了臭氧保护层，这样，就为陆生动物的发展打开大门。继植物之后，两栖动物、昆虫、爬行动物。。。开始逐渐在陆地上大行其道，地球迎来了生命进化史上第一个高潮，陆地上覆盖着茂密的森林，翼展有好几米宽的硕大蜻蜓在林间飞翔觅食。。。其时，地球的气候相当温和湿润，其成因据说是与当时的各个大陆在大洋中的位置有关。我想，那个时候全球的大陆可能都是今天的地中海型气候，天上人间哪。取个名字叫蓝绿色的宝石，大概不会错。
地球的沧海桑田现象，实际上是由大陆漂移引起的。这个理论是100年前德国气象学家魏格纳提出的，发现的过程非常的偶然和戏剧性，据说他有一次对着世界地图发呆的时候，突然发现如果将大西洋兩岸的非洲和南美洲拼在一起時，兩岸的大陸邊緣能十分完美的拼接在一起！随后的地质研究和动植物的比较结果，无一不指向一个结论：这两块大陆曾经是连接在一起的，后来漂移开了。随后的研究表明，今天的七大州在2亿年前曾经是一个联合的整体，称做超级古大陆。
因为各大州的联合、分离和漂移，对于海洋的流动、季风的吹袭以及冰雪的积累都有影响，因此，对于地球气候造成重大影响的因素除开磁极颠倒，超级火山喷发，慧星小行星撞击，自转轴与公转轴角度的变化(也就是黄道面与赤道面的夹角变化)，太阳粒子活跃周期变化，在银河系银盘上的位置变动。。。等等之外，大陆漂移也对地球气候产生着重大影响。
目前的地质研究证据表明，地球曾经不止一次地被冰雪覆盖，甚至在23亿年前，就连赤道地区也是冰天雪地，整个地球变成了一个硕大的雪球。这个说法听起来怪吓人的，但是其发生过程一点也不复杂：如果多种因素的相互正向迭加，造成地球的温度下降到一定程度，冬季的积雪在春夏时节没有消融到上年的程度，因为冰雪对阳光的反射远远大于裸露的陆地和蓝色的海洋，结果整个地球吸收太阳的能量将会少于往年，如此就形成了正反馈效应，冰雪覆盖的面积越来越大，地球的温度越来越低，直到地球全部冻了起来。这种情形无疑是对地球生命的极大打击，造成大量生物死亡，只有生活在地下或热温泉中的生物才能幸存下来。
最近还有一种说法，说是这次“雪球事件”是一种蓝绿藻的细菌突然发育出分解水及释放氧气的能力，氧气与大气中的甲烷结合，最后生成二氧化碳和水。二氧化碳虽然也是温室气体，但甲烷的温室效应是二氧化碳的几十倍。结果，温室效应最终被破坏，全球的温度下降到零下50摄氏度，造成了最后的“雪球事件” 。个人感觉这种观点也有几分道理，因为甲烷气体在其它行星的大气层中很丰富，只有地球上比较少，所以未尝不是细菌长期作用的结果。
但是板块运动和大陆漂移，无疑是地球生物从海洋登陆陆地，从孢子植物到菌藻植物到裸子植物到被子植物的重要成因，动物的演化也与此有着紧密的关联。
在漫长的地球生命的演化过程中，30亿年的时间里，生命都是星星点点毫不起眼地苦争苦斗，最后的繁荣还不到5亿年的时间，与人类相关联的哺乳动物只有几千万年的历史，这还要感谢那颗不期而遇的小行星，不然今天恐怕还是恐龙在独步天下呢。
这次的恐龙灭绝事件是地球生物史上5次重大灭绝事件中距离我们人类最近的一次，既不是最严重的一次，(最严重的是在二叠纪，地球上95%生物灭绝) ，也肯定不是最后的一次，地球生物就是这样历尽坎坷一波三折地发展到了今天。
今天的地球在地质分类上称为新生代，与过去的中生代和古生代相比，无论是气候变化还是沧海桑田，都没有过去那么剧烈，比起历史上曾经经历过风霜雪雨，实在是一个很温和平静的时期。从新生代的局部来看，我们正处于两次冰期中间的比较温暖的间冰期时期，叫全新世，这可能也是为什么最近的一万年以来，人类社会突然兴旺发达起来的原因：温暖的气候，促成了农业种植业的发明和推广。
但是，步入工业化的二百年来，人类突飞猛进的发展，开始对自然界几十亿年生生不息循环往复循序渐进的进化方式，产生了不可逆转的深刻影响。这种影响不同于大陆漂移、地球自转角度变化或者太阳能量变化等等自然现象所引发的影响，是人，这个地球衍生物施加出来的，并且在时间尺度上，已经能够与小行星撞地球和超大规模火山爆发此类的突发事件相互比拟。
因此，有人建议从十八世纪开始，地球已经进入了一个新的纪年--人类世。
那么，人类当年从非洲走出来后，究竟对地球的生态环境做了些什么呢？
(中)
人类对于地球的生态环境产生影响是从什么时候开始的呢？
可能大多数人的观点都是起自工业革命时期。其实，鄙人浅见，大概应该从人类走出非洲开始算起。
这种影响，首先发端于人类对于动物界的影响。从基因理论来看，人类在10万年前走出了非洲。在一路迁徙的过程中，人类的狩猎技术不断地提升，由此而来的是一系列大型动物的灭绝，如猛犸象、乳齿象、剑齿虎以及巨熊等等。
据目前的考古学的发现结果，各大陆的大规模的生物灾难的开始时间与人类到达的时间有着惊人的一致。在北美洲，大约1.2万至1.3万年前，数十种动物在人类到达之后灭绝了；在澳洲，大规模的生物灭绝发生在大约4万多年前，过程持续了约3000年，这正是人类在约5万前到达澳大利亚的时间点。在这种生物灭绝过程中，除开人类的狩猎活动外，人类到达新大陆时带来的一些疾病也是击垮原有的大型动物的一个原因。如人类最忠实的朋友--狗，在伴随人类在全球范围内的迁移过程中，往往成为传播疾病的媒介体。
当然，也有人认为是一万年前第四冰河期结束后，气候的变暖和变湿让这些大型动物不能适应环境而灭绝的。这种观点的说服力不是很强，因为此前的几百万年间，地球也曾很多次出现冷暖交替的情况，并没有证据显示这种气候的变化对动物的生存造成了明显的危机。因此气候的变迁，在一个较短的时间尺度上，对于生物的影响，还不能造成大规模灭绝的后果。当然，间接的影响肯定是有的。
从一些远古的人类岩画中，清楚地刻画出人类围猎动物的画面；在发现的猛犸象的骨骸上，有些留有长矛的痕迹，旁边伴随着石制的矛尖。甚至在近代的北美大陆，印第安人在白人到达美洲的初期，仍然采取这种方式捕猎美洲野牛：几百个人成扇形展开，高声叫喊，驱赶着成百上千头野牛奔向悬崖峭壁，最后的结果是全部跌下山崖，人们绕道山下，取用其中很少量的肉和皮毛，遗留下满满一个山谷的野牛尸体扬长而去。在科罗拉多州的纪特卡森城附近，一个叫布郎诺的地方，一条12英尺宽、8英尺深的山谷里，至少就发现被人类杀死了193只野牛。在法国索鲁特一处高高的悬崖下，人们找到了大量的摔碎的马骨，据估计约有10万匹马死在那里。
如果说，人类的大规模的狩猎行为只是造成了某些大型动物的灭绝，那么最近一万年来的农业种植技术的发展，才真正对地球的生态环境造成了直接的负面影响。
农业的发展，人们大量地毁林开荒，破坏地表的植被体系及其衍生系统；改变河流流径，破坏河网系统的生态环境。最严重的后果是，造成人类人口的大量膨胀，大大地加快了地球资源的消耗。
这一切的一切，在工业化到来之际，到达了其顶峰。
有关工业污染的话题已经很滥了，我不想在此过多涉及，仅仅举两个例子，一个是铅，一是含氯氟烃。
首先说铅。铅是人类最早从自然界中分离出来的几种金属之一，早期的人类文化中的青铜器皿就是由铜、锡和铅组成的合金。
铅是一种神经毒素，人体内铅的含量过高，就会无可挽回地损害大脑和中枢神经系统。与铅过分接触会引起很多病症，其中有丧失视力、失眠、肾功能衰竭、失聪、癌症、瘫痪和抽搐。贝多芬的死因就是铅中毒，因为中世纪的欧洲，很多器皿包括餐饮用具都是铅制品。
20世纪初，人们就已经知道了铅的危险性，但它仍然以各种形式存在于消费品之中：罐头食品的焊铅封口，储水的铅皮罐，砷酸铅做的果树杀虫剂，牙膏管子。。。当然，人接触机会最多接触时间最长的，还是添加在汽油里的铅。铅被长期地用作汽油的添加剂，防止发动机爆震，即所谓含铅汽油。
对于铅污染的发现是极为偶然的。前文提到的用陨石做样本测量地球的年龄时，发现了一个现象：陨石样品只要一接触空气，就莫名其妙地受到大气里铅的严重污染。当年负责该项目的彼得森最后不得不建立了一个无菌实验室，来完成最后的测定工作。在地球年龄的测定工作完成后，彼得森马上回过头来开始对大气中存在着大量的铅的现象展开了研究。他认为其中大约90％是来自汽车的废气管，但他无法加以证明。最后灵机一动，他想到了用极地的冰雪来测量历年来的空气组成。
在极地附近的寒冷地带，积雪在夏天是不会消融的，仅仅是略微融化少许，然后又被冬天的新雪所覆盖，这样一层一层地迭加上去，如同树木的年轮一样，积雪也有自己的年轮。新雪松软的缝隙之间，常常会夹杂少许的空气，在积雪因为层层重压转变成为冰的时候，这些空气就以气泡的形式被封存在冰核中了！现在这一方法已经被广泛地用于对于地球古气象的研究，最远已经采集到70万年前的空气样本！中国南极科考队每次的考察任务中，重要的一个就是采集南极冰芯。
彼得森发现，1923年之前，大气里几乎没有铅，就是在这一年，四乙铅作为汽油的添加剂开始大规模的商业生产。自那以后，大气中铅的浓度不断危险地攀升。
尽管彼得森的发现已经明明白白地指出了含铅汽油的危害性，但是美国直到1970年才颁布了洁净空气法，1986年才停止销售一切含铅汽油！呵呵，谁说美国是百分之百的人民当家作主？有时候大财团的力量还是很大的噢。这之后，美国人血液里的铅浓度几乎马上下降了80％。但是，由于铅是一种难以消除的物质，今天每个活着的美国人血液里的铅浓度，仍然要比一个世纪以前的人高出大约625倍。笔走此处，不禁心中窃喜，掩口胡卢而笑：很庆幸自己是90年代才来到北美，那个时候中国的汽车还不多，大概阿唐的血液中的含铅量比大部分的美国人都低。呵呵，What a lucky man！
接着说说含氯氟烃。20世纪30年代初，含氯氟烃投入了商业生产，从空调器到除臭喷雾剂，很多商品上都能看到它的身影。直到半个世纪以后人们才发现，这玩意儿正吞噬着平流层里的臭氧！
臭氧是氧的一种形式，它在高高的大气平流层上吸收危险的紫外辐射，保护着人类不被烤焦。它的量很小，即使均匀地分布在平流层里，也只能形成大约两毫米厚的一层。目前，大气中含氯氟烃的量也不大，只占整个大气的大约十亿分之一。但是，这种气体的破坏力很强，1克含氯氟烃能在大气里捕捉和消灭7万克臭氧！几乎可以肯定，含氯氟烃是20世纪最糟糕的发明之一。
写到这里，我都忍俊不禁要嘲笑人类的自以为是了。
除开环境污染之外，人类对于地球生态另一个重大影响就是资源消耗。
人类是地球生物演化史上非常成功的一个种属，虽然从生物的多样性和环境的适应性上而言，我们不是最好的，起码比起当年天上飞、地上跑、水里游的恐龙相去甚远，但是我们凭借我们的智慧，取得了远远超过此前所有地球生物的成就。但是，因为我们太成功了，所以面临着一个非常困扰的问题：我们太多了！
今天人类的人口是60亿。在人类以狩猎、捕鱼和采集野果为生度过漫长的几十万年中，人口数量始终不超过1000万；而在工业化开始的1750年，世界总人口达到6.5亿到8.5亿之间，这就是长达一万年的农业社会发展的结果(同期，中国的人口数是2亿左右，居然占世界人口总数的1/3弱！) ；在此后的两个半世纪中，随着现代化进程从欧洲扩散到全球范围，世界人口总数一下子激增到今天的60亿，200多年增加了近10倍，在自然界中仅次于总数约为100亿的老鼠！
说个题外话，老鼠成为哺乳动物中数量最大的种群，除开其体型小因而与大部分的哺乳动物的生存空间不相重叠以及生殖力强繁殖快这些因素之外，人类的家居生活，也造成了家居鼠类的大大繁殖。小小老鼠能有今天的数量，人类是它们的大大功臣。
形容人类人口的迅猛增长，有一个非常贴切的词汇：人口爆炸。最糟糕的是，人类似乎还没有什么好的办法来解决，自然界中那种野生动物的数量受到自然环境中的食物数量和生存空间限制的因素，在当今的人类世界，好像完全无能为力。比如说非洲某个国家因为战乱或者天灾什么的造成了饥荒，其它国家自然会伸出援手，不能眼睁睁地看着人家饿死。
长期以来，人类社会形成的社会伦理道德中，最重要的一条是：对生命的尊重。一个人只要来到人世，就有权力享受人生，与其肤色、种族、贫富、健康和学识等等毫无关系。今天，一些人对生命的尊重甚至延伸至未出生的婴儿，因此屡屡为堕胎法案的实施而冲突。从理论上讲，反堕胎人士的想法也很合理：既然活著的生命需要得到尊重，那未出生的婴儿也是一个应该得到尊重的生命体啊。这话确实没有错，因为很难界定怀孕多少天算是生命开始的标志。
在节制生育方面，发达国家的人们比欠发达国家的人们做的要自觉，富裕和有知识的人们比贫穷和缺乏知识的人们做的要自觉。因此，在人类目前的自觉自发自愿形式的人口再生产过程中，未来的人口结构显然趋向于不合理的一端。
呵呵，不要砸我。老实说，对于这一命题，我自己是没有解的，可能当今世界上也没有几个人有解的。还是老邓那句话，后世的人比我们更有智慧，留给他们去解决吧。
地球的生态圈的最大的人口承载能力是多少？100亿，还是200亿？到达这一人口数目还有多少年？50年，还是100年？法国人口学家卡特琳·罗莱日前指出，据联合国人口学家预测，到本世纪中叶，世界人口将达到90亿至100亿，也就是说，未来50年将至少再增加30亿左右人口。罗莱认为，地球具有最多养活100亿到150亿居民的能力。那么，至多还有50年，我们的人类社会就接近了那个最大人口承载能力的底线。呵呵，看来我们中的很多人是没有机会把问题转嫁给后人了，当然，不包括阿唐，我是不打算活那么久的^_^
1/25/06
(下)
明天的地球会是个什么样子呢？
如果有人说，明天的地球如何如何，然后一二三四五一清二楚地列举出来，当然是在骗人。但是如果有人说，明天的地球是个什么样子，大家完全不清楚，也是不正确。大致的情形是介乎于二者之间，并且比较靠近一清二楚的谱线一端。这个并非耸人听闻，而是有其确实的根据的。
首先说说地球的气温，这个对生物影响最大的环境因素。我们虽然对明天的天气还不能百分之百地准确预测，但是却能够对亿万年尺度上气温变化的趋势做出大致地估计。采用的方法其实也很简单：对地球过去的地质和气象资料的研究分析、对太阳系其它行星的观察和运用数学模型演算各种环境变量对气候的影响程度等等。
本质上，影响全球气温的能量来源有两个：第一个当然是太阳的光辐射，这个大家都很清楚，万物生长靠太阳么；另一个是地球自身的能量，这个可能就不是每个人都很清楚的了。其实，在地球的年幼时期，后者还是影响气温的主要因素，想象一下40亿年前，地球还是个大火球呢。
地球内部的能量主要是当年生成地球时，撞击的势能转换而来的热能，这个能量是如此的巨大，以至于今天我们每个人脚下的几十到几百公里深的地方，还是熔融的岩浆。除此之外，还有元素衰减释放出来的原子能以及太阳能转化成的化学能，如煤炭和石油。整体而言，地球内部能量是日益减弱的趋势，如果不是太阳的普照，今天的地球早就从当年的火球变成冰球了。
来自太阳的能量非常稳定，在今后的几十亿年内不会有太大的变化。但是，因为地球内部能量的减少，地球的总体能量是逐年减少的。这是否意味着地球表面的气温会逐渐下降？不是。因为目前以及未来，主导地球表面气温的因素主要是太阳而不是地球内部热能的辐射。
影响地球气温的因素可以分成两种，一是来源的多少，如太阳的光辐射变化和地球自转轴与公转轴角度变化，二是地球自身的热量损失。而影响后者的一个很重要的因素是各大州在地球上的位置。举个例子，为什么南极比北极冷很多？这其中除开南极是大陆，因此热容量比起北冰洋要小的因素之外，南半球的陆地少，南极大陆又处于南极的中心，因此围绕南极形成了海洋的经向环流，也就是说，从南极上空往下看，海水是在做圆周流动，减少了热量从赤道向南极的传送，而北半球因为欧亚大陆和美洲大陆的缘故，海洋的纬向流动很强，热量的传送能力大大高于南半球。目前，越来越多的证据显示，大陆的漂移对地球气温的影响至关重要。
先让我们做一个“短期”的气温预测。对格陵兰冰芯的分析表明，地球气候有一个10万年为周期的短期变化，其中9万年为冷期，1万年为暖期，目前我们温暖的间冰期气候已接近尾声。但是70年代中期以来，气温不但没有继续下降，反而出现了回升。有一种观点认为，按照目前趋势发展，到2050年，全球平均气温要增高4摄氏度，有人称之为“超间冰期”。这种短期的地球气温的脉动，显然要归咎于人类大量燃烧化石燃料。
从过去几十亿年的地质调查的结果来看，地球曾经几度经历过炼狱一般的酷寒，那就是大冰河期。从今天起，几千万年或者上亿年之后，几乎可以肯定，这种气候状况还会再次出现。那个时候，我们人类恐怕仍然不能抗拒大冰河期到来的严寒天气，只能龟缩到赤道附近地区。大冰河期的地球，北极完全是冰天雪地，南半球大部分的海洋都將結凍，陆地的大部分地区为冰雪覆盖，即使是盛夏季节，硕大的冰川也从高山上把长长的冰舌伸展到平原地区。化石燃料時代釋放出来數十億噸的二氧化碳，曾经造成了全球暖化的農業浩劫，早就被海洋吸收沉淀成为碳酸钙类的岩石，相对于對星球的歲月來說，那个人工造成的温室效应只不過是短短的一个瞬間。興起於兩個冰河時期之間短暫間冰期的人類文明，将会在日益寒冷及乾燥的世界裡掙扎生存。硕大无朋的冰河正在各个大陆肆虐，吞噬着我们曾经的文明，曼哈頓的摩天大樓、倫敦的高塔都將被半公里高的冰河所淹没。
冰河期不仅会造成全球的气温很低，而且也会带来气候干燥的后果。这是因为冰川在陆地上的积累和海面结冰的缘故，海洋的水气蒸发减少，另外气温低也使得大气中的水气含量下降。仅仅以最近一次的小冰河期为例，3万年前，中国的气温比现在低7、8度，永久冻土可达北纬40度，除华南外，大半个中国处在干旱气候中。干旱造成了大片沙漠，因为沙漠风化而吹扬堆积的黄土迅速地在华北大地堆积，这就是今天黄土高原的来历。
如果人类文明能够在长达數百萬年的冰河時期过后，劫后余生，又经过几亿年的繁衍，我們又将迎来一個更为殘酷的未來。这一次地球发生的生物劫难比起大冰河时代更为恐怖。如果從外太空來看，我們的地球不再是白色，或是綠色，或者是藍色。陸地将呈現荒涼的紅褐色，遍布砂礫與沙丘，肆虐的大风中携裹着風沙，如同今天的火星一般。海洋的变化不是很大，不同的是，曾經是陸地生命搖籃的海洋，已经变成了陸地生命的避難所，被無情太陽打敗的動物們又退回水裡去。天空是灰黃色的，夾雜著暴風雨和沙塵的颶風正快速奔流。今天人類紀錄中的最熱的溫度如華氏136度，將每天發生，而且不仅仅是在沙漠的深处。空气的濕度很高，氧氣非常稀薄，因为陆生植物大多夭亡了，樹木、荒野，甚至是草地全部都只能出现在记忆之中，最高等的綠色植物是苔獭Ｉ踔吝B土壤都是過去的歷史，因為死亡植物群的根部鬆開了原本緊抓的表土，土壤將隨風而逝，僅留下岩石、沙地及沙丘。陸地會變成廣大的砂礫及岩石，河水則是濃濃的巧克力色，挾帶這些受侵蝕後的土地流入海洋。某些動物還在陆地上忙碌着，如蜈蚣、蜘蛛、螞蟻和蜥蜴。。。它们的活动都必須在正中午太陽最為熾熱之前結束，然後躲起來以避免傷害。如果那个时候人类依然苟活，為了逃開陆地上的火熱，我们或许必需走入水中，并且可能是在深水之中。
当然，如果那时候人类的技术发达到了相当程度地摆脱了自然环境的约束，或许境况并非如同上面描述的那样凄惨。
上面想象图的依据还是来自于大陆漂移。兩億五千萬年前，今天四分五裂的地球各大陆曾经连接在一起形成了叫“岡瓦那”的超級大陆，那个时代在地质学上称二疊紀，生物灭绝了90%。在兩億五千萬年之後，地球所有的陸塊将可能又一次集合成另一個岡瓦那陸塊。其演变趋势是，意大利、希腊和地中海地区所处的非洲板块，将与欧洲大陆发生碰撞，板块部分被愈推愈高，形成一个高度可与喜马拉雅山匹敌的高耸山脉。英国将被推到接近北极的位置，但仍然脱离于欧洲。澳洲北移，与加里曼丹岛和南中国接上。同时，南北美洲将与非洲和欧洲相隔愈来愈远，地心此时会流出新的岩浆，在大西洋形成狭长的海脊，使大西洋进一步扩大。然后，大西洋会停止扩大，开始萎缩直至消失。南北美洲与合并了的欧非大陆结合，地球各大洲重新组成终极超大陆。
這就是周期为5亿年的“威爾森循環”（名稱是為了紀念發現陸地板塊結構的先驅者威爾森）。這個超級陸塊四周會出現一圈高耸的山脈，銅牆鐵壁般將其與外隔絕。在這塊新興超級陸塊的內部，氣候變化將异常單調，從海洋來的風暴被群山阻隔在外，結果造成極端的炎熱、寒冷和嚴重的乾旱。透過模擬二疊紀氣候顯示，未来超级陸塊內部的夏天溫度极高，冬天的氣溫則低於冰點，如此極端的氣候型態對生物的多樣性有着極为重大的影響。记得12年前，阿唐曾经有机会驾车穿过北美大陆的最低点--死亡谷，5月的季节，空气异常燥热，整个人有一种全部置入烤箱中烘烤的感觉，满目苍凉，没有任何的自然植物和野生动物，甚至没有飞鸟，完全是一个蛮荒世界。那个时候，地球是否重演二疊紀的生物大灭绝，争论的重点大概只是程度上的差异而已。当然，有关二疊紀的生物惨剧的原因目前仍然在争论之中，但是至少大陆漂移是其中重要的一环，因为两者之间在时间上具有惊人的一致性。
当然，这个过程的发生是极其缓慢的，陆地板块的移动速度甚至比人类指甲生长还要缓慢。这种缓慢的移动只有放到地质年代的时间角度上观察，才能显示出它的宏大场面。住在湾区朋友，阿唐强烈建议你有机会去Los Trancos Open Space Preserve走上一走，网址是http://www.bahiker.com/southbayhikes/lostrancos.html。在这个保护地的三英里长的环形步道上，你会看到一排横跨美洲和太平洋板块的木制栅栏，被上下移动的两大板块生生切断位移的直观场面。
顺便提一句：对于過去大陸的位置是透過一種稱為“古地磁學”的技術来推測的。古代岩石在形成的時候，保存了能指出岩石是在什麼緯度上成形的結構，這是因为当时地球磁場对岩石作用的緣故。依據大量的岩石所保存的古地球磁场的資料，可以描繪出過去陸塊的精細地圖，再加上觀察今日陸塊的移動情形，就可以預測未來陸塊的位置。
与大陆漂移引发生物灭绝的理论相对应的，还有其它的说法。從五億年前到今天，大約每隔二千六百萬年地球发生一次生物滅絕现象，因此有人认为，太陽可能存在一个目前我们没有发现的黑暗伴星，也就是说，太阳系是一个双子星系，太阳系在围繞銀河中心轉圈时，伴星与太阳做周期为二千六百萬年的相互围绕，当然伴星的质量远远小于太阳，相互缠绕的结果，对于太阳而言，只不过表现出某种周期性的脉动而已。但是，这个隐蔽的伴星会周期性地從位于冥王星外面的吳爾特星雲吸引一些小行星改变运动规律，其中一些冲向地球，从而导致大灾难的发生。
其实，相对于大陆漂移、小行星撞地球这些几分遥远几分飘渺的事件，人类的当务之急应该是能源危机。以目前的消耗水平，石油将在数十年间，煤炭将在百多年间，全部消耗殆尽。目前人类的能源消费方式，仍然以燃烧石化产品为主，其它的能源利用形式，如水能、核能、风能和太阳能都面临一个共同的问题：能量的储存。它们在能源使用的方便程度上，远远不能达到石化产品的程度。比如说，电力驱动车辆的研究已经进行很多年了，但是在小型化、输出功率和能量储存量方面仍然与汽油发动机相去甚远。
从长远来看，只有太阳能才是人类唯一稳定的的能源来源，毕竟目前人类使用的能源中除了核能之外，其它能源的最终来源其实都是太阳能。有人设想，在太空中装备具有巨大太阳能电池的空间站来吸收太阳能，通过天线和微波将能量传输回地球。美国国家宇航局酝酿这个方案已经有30多年了，日本也可能将于2040年前发射一座吸收太阳能的空间站。
以人类目前的技术发展速度来看，大规模太阳能利用的实用化和商业化，至少在未来的100年间应该不是大的问题。唯一令人不安的是，这种天外吸收太阳能源然后传递回地球的作法对环境的影响程度如何。
谈到地球的明天，除了地球环境的变迁之外，人类自身的演化也是一个非常有趣的话题。
作为地球生物圈的一员，如果受制于自然规律的话，我们人类早晚是要完蛋的。对地球生物化石研究的结果，結論是，脊椎動物的活動時間大約是一百萬年，無脊椎動物大約是一千一百萬年，然后就被其它的物种所取代而消声匿迹了。从智人以来，人类這種脊椎動物已經有十多萬年了，所以我們至少还有近百万年的活動期。但是因为人类已经远远地跳出了单纯的自然生物的范畴，我们的知识和我们的技能已经让我们强大到除了我们自己，地球上不可能还有任何生物对我们的生存构成威胁。
如果人类没有自我毁灭，未来的人类会是个什么样子，实在是众说纷纭。其中极端的观点认为，人类大概不会再进化了，因为目前人类的生活模式已经相当固定，影响人类进化的环境因素变化很小，因此我们人类的外观和功能不会有太大的变化了。
呵呵，我第一个就要跳出来反对这个观点。远的不谈，单单百年来的工业革命引发的人类形体上的变化已经非常大了：身高、胸围和体重的增加，尤其是寿命的大幅度提高。以目前的科技发展速度，人类的生活方式的变化将会越来越快，导致人类进化的因素也将会越来越多，我们现在很难想象未来的人类生活形态会是一个什么样子。
这里，我大致列举目前流行的几个有关人类未来发展方向的猜想。
首先是单一人，也就是所有的人类都被同化，世界大同。因为今后地球上人类之间的联系变得越来越密切，可能没有机会造成人类的分化。从基因分析结果来看，在过去的上万年内，人类的基因库不是在发散而是在收敛。换句话说，全球化的发展导致不同的种族之间的差异逐渐消失。目前已经出现了这种趋势，比如说文化上的单一化，其中的表现之一是语种的消失，今天的6500种语言，几十年后可能只有600种能够流传。单一人种最大的问题就是容易受到传染性疾病或者未知病毒的威胁。今天全球化的结果，已经给人类生活带来了明显的不良影响，比如说流行感冒，原来可能只在非洲某个偏远的山村存在的病毒，今天可能一下子传遍了全世界，让所有染上的人痛苦地慢慢培养对这种新病毒的抵抗力；还有禽流感，因为工业化的密集饲养，病毒很容易在鸡群中迅速传播开来，并且因为其生产过程与人类的关系密切(投料、清洗鸡舍和屠宰)，从而造成变种病毒在毫无抵抗能力的人类身上感染和传播。
其次是幸存人。因为核战争或是小行星撞击地球引发的全球毁灭性灾难，导致人类的残余被分隔在世界上的一些角落，他们将再次面临自然选择。如果不同的人群隔离地发展上千代以上，可以想像，不同的人种将会出现。很多的西方灾难电影中，已经一再出现这样的镜头。
又次是新人。基因技术和药理学的发展，将造成人类的进化和变异的速度远远大于自然界的生物学进化速度。今天，对于干细胞的研究之所以争论颇大，就是基于社会伦理道德层面上的认知，对于这种能够改变人体结构并且可能遗传给下一代的基因修改技术，深怀恐惧。
再次是半机械人。目前商品化的假肢、人工心脏、人工视网膜等等，在某种程度上已经在改造我们的身体。今后很有可能会在大脑中植入芯片，这样我们就不会迷路，或者能够解答所有过去常常困扰我们的数学题。当然，我个人认为，大概没有人愿意被如此改造，除非是某个器官真的不灵了，不得不被机器替换。
最后是天文人。如果人类能够生存足够长的时间，有一种可能性就是在向其它星球扩张的过程中形成新的人种。比如说，如果人类在火星上移民成功，经过若干代的繁衍，在只有地球的1/3重力环境中出生和长大的人，其外形和结构必然发生很大的改变。我个人猜想，这个新新人类一定比生活在地球上的人要纤细很多，因为不需要很强壮的肌肉和骨骼抵御火星较小的重力，他们的肺活量一定比我们大得多，因为即使我们把火星的大气成分改造成了适合人类生活的程度，火星的重力也不可能吸引住如同地球一样多的大气。
当然，除此之外，对于人类的未来，还有一些极端的观点，譬如说，人类的未来不是进化而是退化。由于现代医学的发展，很多患病的人类个体的生命得以延续，因此先天缺陷或者劣等的基因有机会不断繁衍扩散，造成人类基因库品质下降，最后可能威胁人类这一物种在地球上的生存。另外，人类对技术的过分依赖，也可能会导致肌体日趋衰落的恶性循环，要知道，今天人类的体型是古人在旷野里奔跑了几十万年形成的啊。
呵呵，这种话题过于严肃，再这样胡扯，看帖的人都跑光了。
好吧，想象一下，如果人类安然地度过了环境污染和能源危机，战胜了大冰河和大酷热，兴兴旺旺地活到了50亿年之后，适逢亿万年前曾经有一个叫“中华”的远古文明遗留下来的一个叫“八月十五”的日子，如果人们仍然有雅兴“举头望明月”的时候，那月亮看起来只有今天的1/5大小了。
月亮正以每年3公分的速度远离我们而去。如果假定太阳系的寿命是50亿年，假定月亮继续以目前的速率向外漂移，届时月亮已经由今天距离地球的38万公里，跑到近200万公里的地方去了。
同时，地球因为月亮引起的潮汐现象，逐渐地减慢其自转速度，大约每10万年里减慢2秒。据地质考察结果，16亿年前，地球每昼夜只有9小时，一年是800多天，6亿年前的每昼夜是20小时，一年440天。大约再过几十亿年，地球就永远以一面朝向月亮了。如果那个时候地球上还有人类的话，小一半的人还要飞到地球的另一半才能赏月啊。
小一半人的地球人平日看不到月亮，是我猜的。因为地球的质量中心是在陆地较多的一侧，因而最终只能是这一侧朝着月亮，而人是住在陆地上的。其实这种想法也不大对，从能量利用角度而言，人类大概还是要住在白昼的地区，一年中南北半球的来回迁移，这样大概人人都有机会免费赏月，尽管那个看起来只有绿豆大小的月亮可能也不如今天的月亮看起来那么富有诗意。
那时候的大陆大概是不再漂移了，因为地球内部的能量已经散失得七七八八了，地幔的流动基本停止了，而这正是今天大陆漂移的动力。
人类那个时候关心的可能不是大陆是否还在漂移，而是如何应付狂暴的天气。因为地球停止了自转，所以北半球的半年艳阳高照，南半球的半年暗无天日，一边热死，一边冻死，燥热的空气在烈日的烘烤下在北半球升腾上高空，冰冷的空气在天寒地冻的南半球流向北方去填补空缺，如此，一个全球范围的大气循环形成了。于是上半年刮着12级的南风，下半年是12级的北风。今天地球的大气循环也是这种模式，只不过昼夜变换比较快，不能形成全球规模的天气状况。
即使人类找到了办法克服种种环境变化带来的灾难，最后一个灾变也是没有办法抗拒的，那就是太阳的末日。
根据天文观测以及数学模型推算，以太阳的质量而言，它将在50亿年之后，变成一个超红巨星，其表面温度比现在要低，因此呈现暗红色，但是个头却膨胀了许多倍，大到目前地球绕日轨道都不能容纳的程度。顺便再显摆一把：天文学上是根据对恒星的光谱分析来确定其表面温度的，因为不同温度的物体发出的可见光的波长是不同的，光谱的排列由低到高是红到紫的序列。
因此有一千条理由，人类必需在此之前来一个胜利大逃亡。
有关人类星际旅行的幻想小说不尽其数，我比较喜欢的是刘慈欣的“流浪地球” 。这个故事的大意是，在太阳末日到来之前，人类决定整体搬移，与地球一道浪迹天涯，用两千五百年一百代人的时间，到达半人马座的比邻星--距离太阳最近的恒星。
书中的很多观点非常有趣，比如说任何一种人造系统都不可能长期支持人类进行星际旅行时生存需要的生态环境，利用岩石作为核聚变的燃料作为推动地球的动力，驱动地球达到逃逸太阳的速度要借助木星巨大引力的牵引。这最后一种观点其实不是刘慈欣的独创，美国NASA发射的飞往太阳系外的探测飞船旅行者号就是遵循这一方法达到逃逸速度的。想象一下小时候在冰上玩陀螺，鞭子一抽一带，陀螺就飞出去了。大致就是这个原理。倒是那个烧石头的想法很有新意，也是唯一可能的可行之策，因为地球上人类能够采集到的最多的资源就是石头，这样，石头不仅仅提供驱动地球的动力，而且也是支撑人类在漫长旅行中生存的唯一能量来源。
但是，以我的观点，这种人类携带整个地球上路的逃亡方式，没有任何实践的可能性。依靠人类这个地球衍生物制造出来的力量来推动地球这个庞然大物是不可想象的，退一万步讲，即使技术真的发达到这种程度，人类能够产生巨大的并且可以操控的能量，地球本身的结构也会因为承受不起如此巨大的力量施加而四分五裂的。至于依赖木星引力对地球施以加速的想法，如果地球接近木星到肉眼能够清晰地看到木星液氢和液氦的滔天巨浪的程度，地球早已经被木星的引力撕碎了。这不是我的揣测，是有科学根据的。在木星和火星之间有一个小行星带，千千万万个小行星之所以在亿万年间不能形成一个大个的行星，就是因为木星的引力做祟，要么是曾经生成过一个，后来被撕碎了，要么就是始终都没有办法粘合生成。围绕木星、土星和天王星的璀璨生辉的环，其机理同样如此，巨大引力的摄动使大型卫星在一定的距离范围内难以生成。另外，书中有一个硬伤：地球在经过木星上空的时候，巨大的潮汐力在木星表面掀起巨大液氢和液氦的波浪。其实，人类是没有办法用肉眼透过木星厚厚的大气层看到下面的液氢和液氦的海洋，要知道，那可是一万公里的厚度啊，充斥着冰状甲烷和水形成的浓密云层。
那么，人类驾驶人造飞行器具做星际旅行的可能性到底如何呢？
最主要的问题还是宇宙发动机，也就是采用什么方式来推动飞行器。显然。目前采用的化学燃料作为推进剂的火箭发动机是不行的：体积太大，效率太低。因此人们设想了种种未来的发动机：核发动机、星际冲压发动机、反物质发动机、离子发动机、光子发动机，甚至想到了利用恒星的光压和恒星风在宇宙中扬起光帆航行。这些东东的原理过于复杂，大都超过了俺的理解能力，我也不用在这里冒充专家解释它们的原理，仅仅对其可行性做一番推理。
目前以核裂变为机理的核子发动机已经相当成熟，作为行星际的旅行无疑是能够满足要求，但是恒星际宇宙飞行，如“流浪地球”中提到的飞向4.3光年外半人马座的比邻星(α星)就太慢了。如果想用10年时间到达距离太阳最近的这颗恒星，平均速度需要达到0.5倍光速。然而随着火箭的速度接近光速，相对论效应将开始显现出来，其质量会变得越来越大，因此加速到亚光速会面临极大的困难。如果利用热核反应堆作为推进的能源，即使一路加速下去，恐怕也无法使飞船在飞往半人马座的航程中达到0.5倍光速的平均速度。并且，适合于人类生存的恒星可能远远地比最近的比邻星要远，比如说，目前已知的具有行星的最近星系是天苑四，它离地球有10.5光年，如果人类宇宙飞船速度能够达到光速的1%，也就是每秒3千公里，也需要1000年才能达到最近的星系。
除此之外，其它的方法至少以现在的观点来看，实在是不具备大规模的可操作性。唯一可行的就是反物质发动机。所谓反物质是指与自然界物质相比携带反向电荷的物质。如质子带负电，电子带正电，这样正负物质相遇，彼此湮灭的结果，释放出极大的能量。过程干净利落，没有任何的如辐射之类的副作用。但是最大的问题就是，反物质的存储。呵呵，要知道，常态下的任何物件都是正物质组成，什么样的容器都会被反物质消融的啊：)
即使人类最终找到了种种解决的办法来克服今天我们面临的宇宙发动机的问题，仍然会面临一些其它的问题，如人体对于加速度的忍耐能力和长期旅行中的孤独。
美国12位曾经登月的宇航员，他们返回地球后的生活都或多或少地出现了严重的混乱。他们面临的最大的一个问题是，在地球上很难找到让自己满足和奋斗的目标。是啊，连月亮都去过，您还能再去哪儿？
如果有一天，无论是出于开拓新边疆的好奇冲动还是因为太阳末日人类不得不走出太阳系，最可能实行的方法是，步步为营，逐步扩张。
首先是在地球的卫星轨道上构建太空港和宇宙飞船建造中心，前者作为进出地球的中转中心，后者是为了最大限度地利用地球的技术资源和月球的原料资源。
其次是在太阳系内建立人类殖民点，如月球、火星及小行星带，作为未来冲出太阳系的前进基地，其主要目的是提供原材料，因为较小的重力能够节省大量的燃料用于输送原料前往太空。
再次是在木星引力场附近建造飞出太阳系的前进基地，这将是一个相当程度依赖采自小行星带的能量物质自给自足自我生存的庞大的空间基地，也是人类浮动的定居点。它的用途有两个：利用木星引力发射前往太阳系外的飞行器，积累人类建造超大规模空间站的经验。这个空间站的人口规模将在10万人的量级，其人口结构除了满足空间站自身的需求之外，将尽可能完整地反映今天人类社会的人口结构。从生物繁衍角度，10万人的种群，再配合储备的采自地球的多样性的人类精卵细胞，在千年左右几十代人口繁衍的情形下，大致应该可以保证基因不至于退化。鉴于人类的身体结构已经适应了重力环境，空间站的生活区域要置于人工重力环境下，可能采用转动中的轮幅结构。
又次是在冥王星外面的吳爾特星雲建立若干个太阳系外的人类基地，这里虽然仍然属于太阳的引力范围，但是接受来自太阳的能量微乎其微，可以忽略不计。因此，与木星基地相比，吳爾特星雲基地是真正意义上的自给自足的生态系统。在这里，人类利用从吳爾特星雲的小行星和慧星上开采的能量物质、水资源和矿物质，生产基地所需的能量和物质。其主要的任务是承担以地球为始点的星际航行中的补给中心，途经此地的飞船在此停泊，补充物质、检修设备、更新人员和卸载货物等等。
最后是在彼时人类能够抵达的空间，发现类似吳爾特星雲的星际物质，按照吳爾特星雲基地的模式建设若干个基地，以此类推，以蛙跳方式向外逐步扩张。
这一思路最大的困扰之处在于，趋今为止，我们尚未发现恒星系统之间的空间中存在任何的行星类物质。从理论上讲，应该存在此种物质，没有发现是因为目前的观测手段是以光电磁为观测目标的，对于遥远的行星类物质的观测并无有效手段。另外的难题是，即使我们发现了星际物质，其密度如果不能达到大规模开发的程度，一切也是枉然。换句话说，在地球的位置发现了一个直径为100米的小行星，下一个却远在太阳系的边缘，捕获拖曳它们所花费的能量与能够得到的回报相仿，就没有什么意义了。
如果空间物质的密度真的稀少到不足以支撑在几十年内完成从一个空间基地跳跃到下一个空间基地的程度，或者不足以支持飞船上人类日常生活的正常需求，那么恐怕只能采取利用机器人子舰采集物质，人类以冬眠方式在母舰上度过漫长旅途的方式了，母舰的物质补偿依赖于事前或沿途派出的补给采集机器人子舰在途中与母舰的回合。当然在母舰出发前，应该先派出无人探测器对目的地进行考察，以便制定完备的航程计划。
如此，一波一波地向外扩张，直至抵达一个新的适合人类生存的恒星系统。后方的人类将沿着前方人类构建的空间跳跃走廊，逐渐迁徙到新的人类之家。在迁徙途中，可以储存人类以及其它生物的精卵，以备在环境适宜时扩大人和生物的群落，建立新的具有足够规模的生物圈。每一艘飞船在锚地停泊时，都要与其它飞船交换生物精卵，因为没有人知道这种蛙跳方式要延续多少年，扩大基因的交流就是一个必须注意的问题。
如果有一天人类真的发现了地球之外新的人类之家，鉴于昂贵的星际旅行成本和规模有限的星际旅行能力，也只可能是一部分人有机会前往新世界，大部分人类将不得不留守在我们美丽的家园：地球--人类的大本营，在技术、信息、物质和心理上，支持远航的兄弟姐妹和儿孙们所从事的前所未有的伟大事业，直至最后一刻的降临。。。
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