劉健

火是人類掌握的第一種自然力,也是人類從適應自然轉向改造自然的開端。因而在世界各地的神話傳說中,給人類帶來火的人都被視為英雄——古希臘盜火的普羅米修斯:神州大地上鉆木取火的“人皇”燧人氏……時至今日,盡管人類已經進入了信息時代,但究其根本,人類社會得以運轉的基礎仍舊是燃燒,區別在于燃燒的方式與規模而已。

蒸汽機的發明被視為工業革命的代表
1889年,號稱“美國19世紀諷刺文學大師”的馬克·吐溫出版了他的新作《亞瑟王朝廷上的康涅狄格州美國佬》。很多人都把它看作是“穿越小說”的鼻祖。但其實,小說中蘊含了一個嚴肅的科學問題:為什么“工業革命”發生在18世紀60年代的英國?這是一個非常復雜的問題,這里列舉被視為工業革命中最具代表性的蒸汽機的發明來做一個簡要說明。人們之所以需要蒸汽機,最早是出于采煤的需要。由于當時英國的煤礦分布地區,地下水量非常豐富,要想采煤必須解決抽排水的問題,而當時煤礦的積水問題靠畜力無法解決,人們需要尋找新的解決辦法。隨著冶金、鑄造等技術的發展,以及人們對與熱有關的物理學、化學知識的積累等,在這些綜合條件的作用下,才最終促成了蒸汽機的發明和改進。隨著蒸汽機的廣泛應用,提高了采煤的效率,讓煤的產量提升,價格下降,也就為燒煤的蒸汽機在其他領域的廣泛應用提供了可能。
到了19世紀,熱力學和電磁學已經成為了現代物理學的兩大基石。熱力學給人類帶來了蒸汽革命,電磁學則給人類帶來了電力革命。在法國科幻作家儒勒·凡爾納筆下,《海底兩萬里》中的鸚鵡螺號就是利用海洋中的潮汐能發電,驅動這艘“潛水船”在世界各大洋中穿行不止。然而,現實中的人類到底還是沒能發明出這種黑科技。1955年1月17日,一艘同樣名為鸚鵡螺號的潛水艇出海,這是由美國海軍建造的世界上第一艘核動力潛艇。3年后,鸚鵡螺號駛往北極,成為人類歷史上第一艘從水下抵達北極點的人造艦船。這艘潛水艇使用核反應堆產生的熱能提供動力。它的建造成功,完全得益于人類物理學在20世紀的新發展。

裝載著阿波羅11號載人登月飛船的土星5號火箭升空

《星際迷航》中出現的企業號星艦
當然,如今的人類已經不滿足于“蝸居”在小小的地球之上,“我們的征途是宇宙星辰”。“蘇聯火箭之父”齊奧爾科夫斯基在1920年寫下科幻小說《地球之外》,預言了人類將用多級火箭飛出地球,進入宇宙空間。到1969年,土星五號運載火箭將阿波羅11號飛船送往月球,靠燃料與氧化劑反應獲得動能的化學能火箭,所能提供的運載能力已經接近物理極限。而要實現太陽系內行星際宇航飛行,則需要新型的核能火箭。至于更為遙遠的恒星際航線,或許就要依賴于《星際迷航》中安裝在企業號星艦上的曲率引擎了。這里需要說明的是,曲率引擎并非臆想,而是源自德國物理學家海姆在20世紀50年代提出了“超時空動力”的假說。他認為,人類未來有可能利用時空扭曲和時空跳躍實現超光速飛行。如果能夠制造出工程化的曲速引擎,就可以推動宇宙飛船進入到六維時空,實現星際間的超光速飛行。至于這個假說能否實現,就要看21世紀的物理學能否取得突破性的進展了。
本期刊載的兩篇作品分別是著名科幻作家王晉康的作品《月球進行曲之前奏》和寧賀楊同學的《我們要保住太陽》。王晉康作為當代中國科幻文學領域繼鄭文光后第二位“科幻創作終身成就獎”得主,其創作展現了濃烈的科幻現實主義風格。在《月球進行曲之前奏》中,將月球資源開發這樣的科幻構想與當下網絡原住民的思維、行動方式相結合,展露出相當強的時代氣息。而《我們要保住太陽》則展現了寧賀楊同學超越地球環境,立足于宇宙整體的全新生態理念,展現了年輕科幻創作者的朝氣和銳氣。
人類的文明歷史,從某種意義上說,就是一部不斷“燃燒”的歷史。然而,“燃燒”的文明并非全無代價。化石能源時代,人類在燃燒后留下了溫室氣體和足以污染土地和水源的廢渣。而到了核能時代,人類“燃燒”后留下了更為棘手的核廢料。如今,隨著宇航時代的到來,人類到宇宙空間中尋求“燃料”也不再是不可能的事情。
正如科幻電影《阿凡達》中所預言的,如果人類只考慮自身的需求,而不顧其他,那么人類終究會被更為廣大的“宇宙文明”所唾棄,最終退化成一個無望的行星物種。為了避免一個灰暗的未來,人類必須從現在做起,從對我們這個星球的生態環境全面負責做起,站在人類命運共同體的角度,珍惜環境,真愛自然,并用科學理性的態度謀劃我們探索宇宙的星辰之路。如此,才能行穩致遠。
(責任編輯/黃盈盈 美術編輯/周游)