天地之威

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1月15日，汤加火山爆发，火山爆发的蘑菇云在卫星云图上都清晰可见，覆盖了几百平方公里的范围。

这次火山爆发是近三十年来最强的火山爆发，这次爆发的喷发柱高度超过20公里，直入平流层，喷发造成的蘑菇云团直径超过430公里，超过上海到合肥的直线距离。

如果将火山放置于太湖，那么这个蘑菇云团可以将苏州合肥南京杭州上海无锡等城市囊括其中。

火山喷发还引发了高达15米的海啸冲击了汤加群岛，甚至连数千公里之外的夏威夷和美国西海岸都受到了海啸的冲击，一些房屋和街道被淹没，环太平洋上的大部分沿海国家，日本、秘鲁、智利等国沿海地区均出现了海啸，喷发后整个火山岛屿都沉没到了水下，消失得无影无踪。

这次汤加火山喷发的威力巨大，释放的能量相当于1000颗广岛原子弹，火山爆发指数（Volcanic Explosivity Index，VEI）达到了VEI-6级，比起公元79年维苏威火山喷发还要高一个数量级。

维苏威火山喷发的火山灰和碎屑流埋葬了庞贝和斯塔比亚两座古城，至少造成了3300人死亡。

汤加火山喷发在无人岛屿，而南太平地区是世界上除南北极外最为荒凉的区域之一，引发的海啸在经过数千公里长途跋涉到达太平洋沿岸国家后，威力已大幅度降低，所以并未造成严重的人员伤害。

火山爆发指数（VEI）是1982年美国地质调查局的纽豪尔教授（Chris Newhall）和夏威夷大学马诺阿分校的斯蒂芬·塞尔夫提出的量表，以喷出物体积、火山云和定性观测用来量度火山爆发的强烈程度。

VEI6级火山爆发产生的大气污染会阻挡来自太阳的辐射，导致全球气温下降，VEI7级会导致持续多年的寒冷，粮食减产，进而导致饥荒和动荡，VEI8级则会导致生物大灭绝。

历史上VEI-7火山爆发，如公元前6000年马札马火山爆发，摧毁美国地区当时整个西部的生态环境，火山灰远至加拿大，数十公里内无生物存活。

至于VIE-8级别的火山爆发，爆发释放的能量相当于10.3级地震，会给地球生物圈带来巨大的灾难。

如7.4万年前印尼地区多巴火山爆发，碎屑流覆盖2万平方公里，空降碎屑覆盖400万平方公里。

短短三天内火山灰就通过大气环流覆盖了半个地球，包含二氧化硫和火山灰的气溶胶颗粒，开始在平流层上逐渐扩散开来削弱太阳辐射，由此引发全球小冰期的到来。

在火山灰硫化物促成酸雨笼罩全球的情况下，生态圈中的植物和动物开始大批量灭绝，全世界超过60%生物死亡，全球平均温度下降10摄氏度（整个工业革命带来的升温尚不到2摄氏度），之后产生6—10年火山冬天和长达2000年寒冷期。

巨大的气候灾难导致估计整个人类只有3000-1000人存活下来，这些人成为现代所有人类的祖先，这也是为何人类各个族群虽然外表和肤色千差万别，但基因大体一致并没有生殖隔离的原因。

2

远古蛮荒时代，古代人类敬畏自然，敬天地，畏鬼神，遇事不决向天地祈祷。

随着工业革命和启蒙运动的开启，人类对自然的了解深入，觉得鬼神是虚无缥缈之说，不可信或者斥之为“迷信”，西方哲学家尼采就说过“上帝死了”，事实上，上帝死没死不知道，但尼采确实死了。

对于自然也不再敬畏，认为人定胜天，敢教日月换新天，超大型水库、水电站、填湖填海造地、海底隧道等超级工程接连上马，很多人不再敬畏天地，认为随着人类的科技的发展征服自然、驯服自然成为一种必然。

其实人类在自然面前依然是相当渺小的，虽然不像远古人类那么无助，但要是遇到灭世级别的，就是次一级的天灾人类也扛不住。

什么是灭世级别的？就是像彗星撞地球、超级大冰河世纪、超级火山爆发、超新星爆发、太阳氦闪之类的，遇上这类灾难，以人类现在的科技文明程度，是无法抵御的，整个生物圈大概率要重新洗牌。

大概只有细菌和微生物能够在这类灾变中能够确保存活下去，体型越小的生物越有优势。像恐龙，虽然由于体型巨大，占据了生物圈顶端优势，不过在天灾面前，长处变成了弱点，在彗星撞击地球的灾难发生后，食草恐龙因为食物不足而大量死亡灭绝，之后则轮到食肉恐龙。

人类和哺乳动物的祖先始祖兽，因为只有一只老鼠大小，所以在灾难中存活下来，并且填补了恐龙灭绝后空缺的生态位，哺乳动物成为地球的优势物种，并且最终进化出了人类文明。

对于生活在地球上的生物而言，太阳是不可或缺的。太阳稳定地输出能量，是地球生物圈的最主要能量来源。

一旦太阳内部发生什么变故，例如在恒星末期的氦闪，地球就会成为一片焦土，这也是科幻片《流浪地球》中所描绘的灾难。

事实上，流浪地球是不可行的，虽然在宇宙中有不少流浪行星，但这些都是远离恒星处于黑暗的宇宙空间之中，作为一个轨道内层的行星，要冲破太阳引力的束缚出去流浪，哪怕是行星发动机给力，后果也只是会撕裂行星。

再说流浪地球计划中，需要使地球停止自转。当地球停止了已转地球磁场极有可能会消失，失去地磁场保护的地球生物圈生物，很难在各类到宇宙射线的照射下存活，这样流浪地球也就没有意义了。

超新星爆发也是类似的灾难，超新星爆发会把周围的恒星上的行星生物圈摧毁，除了细菌其他的生物很难幸存。这个安全距离大约是25光年以上。哪怕是65光年远的超新星爆发，都可能带来生物大灭绝。

地质学家、古生物学家、气候专家等多领域的科学家上百年的研究发现，地球历史上至少出现过5次生物大灭绝事件，每一次大灭绝事件都对地球生物进行了“大洗牌”，之后又有新的物种出现，可谓是“灾难促进进化”，前提是能够幸存下来。

如人类是第五次生物大灭绝的受益者，否则恐龙可能至今都还可能称霸地球。

在五次生物大灭绝中，第二次生物大灭绝的起因被认为是与超新星爆发相关。

泥盆纪大灭绝也是地球生物史上第二次生物大灭绝，这次事件发生在距今3.77亿年左右，一直持续到石炭纪开始才结束。

这次大灭绝事件持续了大概两百多万年甚至更长，导致了全球接近八成的海洋生物灭绝，在此次大灭绝之后，进化出肺脏和四肢的海纳螈出现了，成为所有陆上脊椎动物的祖先。

美国《国家科学院学报》上刊登了一篇关于研究泥盆纪物种大灭绝（第二次物种大灭绝）的研究文章。该文章指出，来自美国伊利诺伊大学的天文学教授布莱恩·菲尔通过研究泥盆纪末期的孢子化石，发现了可能导致那一次大灭绝发生的主要原因就是距离太阳不遥远的地方发生了一次或多次超新星爆发。

伊利诺伊大学天文学教授菲尔兹在对一块保存较为完好的孢子化石的研究中发现该孢子化石上存在紫外线破坏的痕迹，在孢子化石上发现的紫外线痕迹说明泥盆纪末期地球的臭氧层应该出现了大漏洞，这才使得孢子也受到了影响。

菲尔兹在与其他科学家的共同研究下认为在距离地球大约65光年的恒星曾经发生过一颗或者同时发生多颗超新星爆发。

由于超新星爆发时恒星与地球的距离并不算太远，因此强烈的紫外线侵袭地球，最终导致地球臭氧层被大面积破坏，进而导致地球生物圈出现大灭绝。

甚好这次超新星爆发不是在25光年以内，否则地球生物圈上不会有除细菌之外的生命幸存下来，海纳螈更是不可能出现。

超级冰川期对于地球生物圈来说同样是大灾难。冰川期有许多种类，从平均降温几摄氏度、导致农作物减产的小冰河期到降温10摄氏度以上、白令海峡成为地峡、总高纬度地区陆地上冰层数百米厚的冰河期、乃至持续数亿年的超级雪球时代。

雪球地球是地质史上的一个名词。指的是地球表面从两极到赤道全部被结成冰，地球被冰雪覆盖，变成一个大雪球。

地球历史上曾出现过两次雪球地球事件，一次是在大约距今约8亿到5.5亿年之间，地球表面从两极到赤道全部结成冰，只有海底残留了少量液态水。还有一次则出现在24.5-22.2亿年前，地球刚刚出现生物的时候。

在雪球状态下，只有在深海地热口附近才有可能存在一些细菌和微生物形态的生命。

以上几种天灾的爆发，对于地球生物圈而言是致命性的打击，首当其冲的是处于顶端的大型生命，例如人类。

以人类目前的科技水平，遇到这类灭世天灾，毫无抵御之力，想把人类的火种传承下去都不可能。

也许在灭世数百万年之后，老鼠之类的体积较小生命能够幸存下来，进化成为智慧生命，就像哺乳动物的祖先始祖兽能够在彗星撞地球、恐龙灭绝的天灾中幸存下来一样。

3

次一级的天灾例如超级火山喷发导致全球降温10摄氏度以上形成中等的冰川期，如在7.4万年前巴马火山喷发一般，其情景与美国科幻片《后天》类似，不过古人类都能够在巴马火山喷发之中幸存下来，现代人类也不例外，但这也将会是一次全球大洗牌。

农作物大面积减产绝收、气温骤降，会导致地球上数以十亿计的人死亡，能有一半的人幸存下来就算不错了。

像电影《2012：世界末日》中所提到的灭世危机，超级大地震、地球板块重新活跃大陆漂移、大海啸之类的灾难，与超级火山喷发类似，会导致大量人员伤亡，但人类作为一个种族将会幸存下来。

哪怕是全球平均气温下降1-2摄氏度的小冰河时期，例如17世纪的寒冷大旱，是明朝灭亡、满清入关的一个重要诱因。

明末清初鼎革，中原大地上损失了上亿的人口，许多地区沦为白地。这类小型天灾对于整个地质年代来说，一粒灰尘都算不上，但是对于个人、地区乃至一个国家而言，就是一座大山。

工业革命以来，全球平均气温接近升温2摄氏度，温室效应引发了许多极端气候现象。虽然在科学家的大力呼吁下，全球各国签署了《巴黎协定》，但是由于“公地的悲剧”，众多国家利益难以协调，没有一个世界政府统一调度，《巴黎协定》的目标很难实现。

升温过高带来的极端天气可能会导致农作物大面积减产进而引发全球性的经济社会危机。

4

随着技术的进步，人类能够抵御那些顶级天灾吗？

许多的灾难都是因为人类依赖于地球这个摇篮，如果能够跳出地球走向星辰大海，许多灾难都不再是大问题。

例如弗里曼·戴森在1960年就提出一种理论，认为一个高度发达的文明，必然有能力将太阳用一个巨大的球状结构包围起来，使得太阳的大部分辐射能量被截获，只有这样才可以长期支持这个文明，使其发展到足够的高度。

这种球体被称之为“戴森球”，不过目前人类尚未在宇宙中观测到类似的结构。如果人类文明能够达到如此高度，那么超级雪球、彗星撞地球之类的天灾应该都能解决。

但人类的科技文明在一段时间之内是无法达到这样的高度的。有一些乐观的人士认为，工业革命以来，科技大爆炸指数式增长，人类将会很快跨越地球走向航天时代，迈向星辰大海去征服宇宙。

其实这种想法是不靠谱的，任何指数增长都是不可长期持续的，工业革命的科技大爆炸只是一个厚积薄发的特例，是人类文明数万年积累的结果。

目前人类的科技水平遭遇了瓶颈期和天花板。

最近几十年的发展，只是电子技术和互联网的发展，将人类“联接”起来；而在基础科学与能源方面，变化不大。核聚变技术依然遥遥无期，马斯克的火箭技术跟上世纪60年登月的火箭技术有本质的区别吗？都是使用化学燃料，优化了一下发动机和星体性能而已。

在电子技术上，芯片已经接触到量子隧穿，摩尔定律接近失效，在信息技术上，技术发展也快达到了香农三定理的极限。

人工智能，虽然阿尔法狗能够在围棋上战胜人类，但连人脸识别都尚有较大的误差，骗过AI并非难事；像“人”的AI尚有巨大的鸿沟，更不用说超越人类了。人工智能目前还是只能作为辅助，离不开人类的判断和决策。

所以，人类在所有的科学领域都接近天花板，工业革命以来科技进步的浪潮已经衰竭，相当长的时间内难以突破。不再有蓝海红利，只是存量竞争。

既然相当长的一段时间之内，人类还离不开地球的摇篮，科技进步也无法抵御天灾的威力，那么，对于自然保持一份敬畏是必要的。

对于无力抵御的灭世天灾，也只能将之看作“审判日”去对待，希望能够幸存下来；对于自然尽量少去扰动，毕竟相对于我们已知的科学，未知远远大于已知的部分，例如我们并不清楚冰川期和超级雪球的成因，温室效应最终是否会导致反转加速冰川期的到来也未可知。

对于未知的事物，不去扰动是必要的，以免带来不可预测的灾难。