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与外星人同行的烦恼

 大科技杂志社 2019-11-08

《星际迷航》给我们展现的是一个乐观的未来世界,人类和其他外星种族建立了星际联邦,一同探索银河系,寻找和发现新文明,还勇敢地前往许多未知之地探险。要完成这些任务,他们的飞船就必须要很强大——各种人类未曾见过,甚至难以想象的技术都出现在这部系列作品中,比如穿越时空的技术等等。

现在,让我们来假设一下未来将会出现什么样的太空技术:有一天我们的技术能扭曲时空,飞船能穿越遥远的距离进行时空旅行,而且还不受时间膨胀效应(速度越快,时间流逝得越慢)的影响;我们将会发明食物复制机,将融入所有营养的物质转化成我们想要的任何食物;语言学家和技术专家将合作发明一种通用的翻译设备;而物理学家想出一个能人为控制重力的方法。那么,如果我们真的可以做到这些,是否就能像《星际迷航》中所描述的那样——人类和外星人在同一艘飞船上工作、生活,没有种族之分?事情可能没那么简单。


难以改变的生物钟

虽然情感以及通讯技术的发展将打破物种之间的文化障碍,但是生理上的差异将很难克服。其中一个重要的障碍就是生物钟。

根据我们的知识,几乎所有的地球生命都配备了难以更改的“主时钟”。就拿人类来说,我们遵循24小时的昼夜节律——白天工作,夜间休息。人类的“时钟”在大脑的下丘脑的视交叉上核里——由一组神经元构成——与全身各处的分子协调和沟通。这些分子控制昼夜节律:光明和黑暗周期影响身体、心理和行为变化。如果不遵循这些节律,人就会出现各种问题。如果一个人被迫在夜间工作,白天睡觉,那么就会感到疲劳、全身不适,还会增加代谢疾病,如肥胖和糖尿病的发病率。

作为艺术作品,《星际迷航》显然将这个问题隐去了。但是如果是在一艘真正的星际飞船上,我们就需要解决这个问题。毕竟不是所有的船员都来自24小时昼夜周期的星球,所以值班表将不得不逐个量身定做和协调,以适应船员们的生物钟。


恼人的空气和压强

大气条件是一个更难解决的问题。地球生命呼吸的是由约78%的氮气和约21%氧气组成的空气,适应的大气压约为100千帕(在海平面的压力)。国际空间站中也充满着这样的空气,气压也可以调节至人类适应的状态。但是来自不同星球的物种在同一艘星际飞船上时,会出现什么情况呢?

人类船员呼吸空气,但是其他船员可能呼吸的是氟、氯或氮。此外,有些外星物种适应较高的压强,有些则适合较低的压强。对于人类来说,如果气压变低,那么人就会缺氧,还会有头晕、头疼、呕吐等症状,甚至出现肺水肿和昏迷,这就是高原反应的原因;而气压太高则会把人压扁,类似于潜水员潜水时,随着下潜深度增加,压强不断升高,体内的各个器官被挤压得越来越厉害。

面对这些问题,唯一明智的解决办法是,将飞船上的生命支持系统设置成适合大多数船员的模式。而其他人在公共区域就只能穿上宇航服,在私人空间里时,他们可以根据自己的生理需求进行设置。


躲不过又难解决的重力

未来的星际飞船上最难解决的可能是重力问题。前面说过重力可以人为控制,但是并不是所有物种的“重力需求”都是一样的。毕竟有些人可能来自重力不大的“小世界”,有些人可能来自重力超强的“大世界”。如果让从更大星球来的物种在低重力环境下生活,他们的组织和骨骼会日渐衰弱退化,比如人类的宇航员在太空中工作太久了,就会出现肌肉退化、骨质流失的情况。而从较小星球来的生命在重力较大的环境下出现骨折的风险会更大。更严重的情况是,他们的骨头可能会像树枝一样容易折断。


重力可能是所有问题中最大的一个。公共区域的重力将不得不设置成适合大多数船员的模式。而在私人的空间里可以设置成适合个体的模式。虽然这可以解决船员们在飞船上工作时的重力要求,但是长期处于不正常的重力环境会对个体的健康造成伤害。所以很难想象有人会在飞船上服务几年的时间,因为这真的很困难。他们需要时不时地回到自己的星球做引力康复。

和外星人同行,这可能是遥远未来的想象,但是回归现实,随着科技的发展,人类探索未知世界的想法更加坚定,这就要求勇敢的宇航员们必须在他们不适应的区域生存下来。从目前来看,人类最近的殖民地可能是火星,火星的一天比地球的一天长了40分钟,而表面重力约为地球的三分之一,面对和克服这些差异,可不是科幻小说的情节,而是一个非常真实的未来。

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