目錄:
墜入深淵
全新紀
熵增定律vs龐加萊迴歸
進化的地球
星期一
墜入深淵
宇宙深處的虛空中,一道陰影悄然劃過。與其說是飛船,更準確的稱唿應是飛碟。它缺乏推進係統和導航係統,實際上是被母艦遺棄的。飛碟的目的地是宇宙的另一片陰影——一個真實的黑暗深淵,其大小相當於幾十萬個太陽。它不發光,卻無時無刻不在扭曲著星光,將群星扭曲成一個個閃爍的光環。一旦靠近,就連時空的連續性都將被它扭曲。天文學家稱之為巴特16,艦長們稱之為淪陷區,而更多的人則稱之為深淵——人類迄今為止發現的最大黑洞。
在黑洞軌道短暫停留後,接近無限的重力捕獲了飛碟,墜落開始了。年輕人睜開眼,發現自己被牢牢固定在座位上,麵前是一位手持手術刀的老人,正試圖擦拭身上的血跡。年輕人一口血痰吐到老人臉上,怒吼道:“滾開,別碰我!”老人伸手擦去血跡,平靜地說:“你會說古地球語,真是難得。”年輕人冷笑道:“這種語言從你口中說出來,真是褻瀆。”老人微微一笑:“褻瀆?也許吧。”
之後是良久的沉默。幾個小時後,年輕人開口問道:“我們這是去哪?”老人沉默無言。年輕人接著說:“他們審問過我,什麽都沒說。現在你們打算換一個地方再來一遍?”老人依舊不說話,而是打開了飛船的艙底屏幕,其中占據了大半個屏幕的,是那片格外漆黑的無底洞——宇宙真正的深淵。
男孩發出了輕蔑的笑聲,年輕人卻堅定地說:“又是這一套把戲,我不怕死。少拿死亡嚇唬我!死亡是神聖戰士最好的獎賞。進入天堂之後,我會和我的父親同桌歡宴。而你們的屍骨,將墊在我們宴會的長桌之下!每一個為上帝聖戰而死的聖戰士,都將與我同列。死亡將是我的天堂。”老人問道:“你真的相信這個嗎?”年輕人迴答:“堅信不疑!”老人歎了口氣:“從這點來說,我羨慕你。”
這個年輕人其實是一個謀殺犯,或者說是個自由戰士。在太空中,人的生命會變得格外脆弱,但炸彈的威力會變大。隻需要在正確的地方放置一枚裝有一千克的簡易爆炸物,就能摧毀整個定居區。爆炸會在牆壁上打開一個口子,連接著太空環境裏無限的黑暗和滅殺一切生命的真空。老人年輕時曾經經曆過一次這樣的爆炸,無數硬邦邦的屍體漂浮在被炸破了護罩的居民區內,而他是少數穿著太空服的幸運兒。
人類依舊是人類,領土、文化、宗教都是爆發戰爭的理由。古典時代的軍隊需要公民以命相搏,工業時代的國家用工廠和火藥批量製造死亡,而在太空時代,一個瘋子製造的1千克爆炸物就能殺死一萬人。
盯著屏幕裏越來越大的黑洞,老人說道:“知道黑洞是什麽嗎?它是現實的副作用,是宇宙規律的副產品。科學家們很早就預言了黑洞的存在,那時的人類甚至一艘飛船都沒有,現在我們已經到達了光速的一半。兩個小時後,我們將進入施瓦西半徑。”年輕人冷笑道:“別想嚇唬我了,你們不會想要用這個法子處決我吧?你自己也會死的!你肯定有家人吧?”老人平靜地說:“我有兩個女兒。”年輕人追問:“那你打算什麽時候掉頭返航?”老人堅定地迴答:“我們不會掉頭的。”
年輕人慌了:“你們瘋了嗎?算上你的命再加上一艘飛船,就為了處決我?這完全沒道理啊!”老人歎息道:“不是任何事情都講道理。”年輕人怒吼:“算了吧,你這個沒有信仰的狗東西!等待死後接受上帝的裁決吧。”老人的臉上突然露出了笑容:“這一點我倒是非常肯定,我不會。”
一個多小時後,老人再次開口:“再有6分鍾,我們就將進入施瓦西半徑。你真的不打算交代點什麽?”年輕人搖頭,轉而問道:“過去那個什麽半徑之後會如何?我們會死?”老人解釋道:“沒那麽簡單,黑洞不是宇宙創造的反麵,它是宇宙的另一麵。施瓦西半徑是圍繞黑洞的最內層軌道,半徑之內,光也無法逃脫。就算到時你後悔全招了,我也送不出消息。”年輕人追問:“當我們進去之後還會活著?”老人說:“對於大多數黑洞,沒等我們靠近施瓦西半徑,身體就被潮汐力撕碎了。但深淵不同,它太大了,大到潮汐力被攤平了。是的,我們還會活著,但我們並不會掉進深淵裏。黑洞沒有所謂的內部,它是一種二維物體,不存在世界線,時間和空間的數學概念。”
年輕人不解:“這是什麽意思?”老人迴答:“墜落的過程必將越過世界線,但在後方的觀察者視角來看,這個過程所需的時間是無限的,時間的流逝隻會增加我們的紅移。”年輕人問道:“為什麽不直接殺了我?”老人說:“我的同事設置了天文望遠鏡,他們將把我們墜落的過程錄下來,作為警告、作為宣傳,讓你的同伴知道可能的下場。”年輕人冷笑道:“我們不怕死,死亡是對虔誠者的獎賞!”老人搖了搖頭:“你還是不明白,前方乃是寂滅的終點,卻並非我們的死亡。在那個深淵盡頭的寂滅之處,時間本身都將停止。在越過世界線之前,時間將不會停止膨脹,直到物質和能量全部停擺。你永遠不會前往你想象中的天堂了,別指望了。你永遠不會真正死去的,我們知道你不怕死,所以我想,也許你會怕這個。”
看著屏幕上緩緩變大的黑洞,年輕人的臉上滿是茫然。老人伸手指了指桌上的刀:“告訴我一個名字,隨便一個同黨的名字,我就了結了你。”年輕人反問:“這就是你拿來交換的東西?”老人點頭:“是的,死亡,你渴求的甜美死亡。”年輕人堅持:“我不能說,我隻想問問你,你到底犯了什麽事?攤上我這份差事。”老人歎息:“我自願的。為什麽打這場仗?我已經受夠了。我做過很多殘忍的事,現在我後悔了。”年輕人質疑:“你說的那些,你怎麽知道是真的?那或許都是政府編造的,這是政客們的宣傳伎倆,騙人的!”老人堅定地說:“我們都有各自的信仰,我信仰的是科學,就像你信仰死後的天堂一樣。現在,交代名字!”年輕人拒絕:“我做不到!”
老人想起了他的兩個女兒,一個藍眼睛,一個黑眼睛。但因為眼前這個年輕人的同黨,他們都不在了。老人怒視著年輕人:“對狂徒來說,死亡有什麽大不了的?那根本不算代價。但這個……”老人指向那個已經覆蓋了整片屏幕的黑洞,“這才是真正的折磨。這就是你對那些平民做的事,就因為他們拒絕了你的信仰,你就選擇將他們扔進冰冷的太空,奪走他們的一切。”年輕人崩潰了,輕聲抽泣起來。
老人再次催促:“你現在還可以告訴我。”年輕人沉默。老人堅定地說:“我們隻需要名字。”年輕人依然是沉默。老人歎息道:“我會奪走你的天堂,你將領受不到天堂的獎賞。”年輕人倔強地迴答:“我不說。”老人長歎一聲,拿起刀切開了年輕人的喉嚨。在死者複雜的眼神中,老人坐迴了駕駛艙,飛船即將跨過施瓦西半徑。老人在腦海中想象著自己的兩個女兒,一個藍眼睛,一個黑眼睛。他努力讓他們的麵龐停留在腦海裏,這將是他最後的念頭,直到永恆!
全新紀
未來會發生什麽?萬物皆奇跡,乃至黑暗與寂靜……
將來會發生什麽?宇宙將如何終結?我們也許永遠不知道,但科學正嚐試描繪未來。讓我們一起前往時間盡頭,以指數增長的速度穿越時間。隨著人類的探索,我們對宇宙的認識還會加深。但有一點是肯定的,宇宙才剛剛誕生,而全新紀已經結束。人類今後幾十年的行為,將影響未來數千年。我們所知的一切都在變化,迅速發生變化。我們的星球無時無刻不在變化,地球即將發生巨變,但沒人知道會變成什麽樣。地球不是一成不變的,它一直在運動、變化,一切都在變化。
太陽的燃料耗盡後,其核心開始塌縮,產生的熱量將導致外層膨脹。太陽死了,它的殘骸將慢慢冷卻。所有恆星的命運都像太陽一樣,最終都將死去。宇宙將陷入永恆的黑夜,所有恆星最終都會燃燒殆盡。宇宙漸漸冷卻,夜空中的星星一顆接一顆地熄滅,再也不會誕生新的恆星了。宇宙的終結不是大爆炸,而是一片黑暗。結局不是火,而是冰。最後一顆恆星死後,天空中將再也看不到星星,宇宙將變成墓地,散落著死去恆星的殘骸。太陽將變成白矮星,一具又燙又致密的屍體。由於缺少燃料,白矮星會逐漸變暗,那是它熄滅前的最後一點餘熱。假如從我們現在的位置看,它不會比晴朗夜空的滿月更亮。白矮星微弱的輝光將是布滿死星和黑洞的宇宙中唯一的光亮。那將是一個幽靈般的宇宙,遍布恆星的屍體和殘骸。
最終,引力將把這些殘骸拉出原來的星係,拋向冰冷的黑夜。幸運的話,有些恆星可能會發生碰撞,形成新的恆星。偶爾相撞的中子星也會在黑夜中發出超新星爆炸般的光芒。幸存的生命也許能在老去的白矮星身邊找到庇護,但最終白矮星也會熄滅。所有恆星最後都會變成黑矮星——再也無法發光的白矮星。黑矮星是一團正在衰變的、黑暗的、致密的物質,它是恆星最後的生命階段。組成黑矮星的原子被緊密地擠壓在一起,密度是太陽的百萬倍。恆星需要很長時間才能變成黑矮星,我們相信目前宇宙中還不存在黑矮星。
所有未被拋出原來星係的物質都會被星係中央的黑洞吞噬,在黑洞外留下一道輝光。黑洞周圍的能量帶將成為未來文明最後的能量來源。我們的生活節奏是由可獲取的能量決定的。想象我們的生活和意識有著與現在截然不同的速度,比現在慢得多。在那樣的環境下,也許每10萬億年才會產生一個想法。我們不難想象,就算人類滅絕了,在遙遠的未來,也許還會有智慧生物出現,哪怕很短暫。於是就會出現斷斷續續的文明。
甚至超過光速是不可能的,因為根據現有物理學理論,光速是宇宙中的速度極限。然而,在遙遠的未來,星係和恆星可能會因為宇宙膨脹而以極快的速度相互遠離,以至於它們發出的光再也無法被我們捕捉到,宇宙的秘密也可能因此變得更加難以解開。
現有理論猜測,原子會發生衰變,導致宇宙間所有物質的毀滅。質子作為構成原子的主要成分,有可能自發地開始分解。所有避開黑洞的物質,最終都可能因為質子的分解而消失。但請注意,質子分解目前還隻是一種猜想,因此這樣的畫麵也許永遠不會出現。
宇宙中最後的物質之一,黑矮星內部的物質,最終也會蒸發,以輻射的形式進入太空。黑矮星消失後,什麽也不會留下,曾經燦爛的宇宙將隻剩下光子和黑洞,宇宙進入黑洞主導的時代,不再有行星、恆星或其他可以供生命依附的星體。不過,現在離那一天還早,如果把宇宙比做人,那他現在還隻是媽媽肚子裏的胎兒,處於初創階段。
宇宙在大部分時間裏都是冰冷、黑暗且空曠的。在烈焰般的誕生與寒冰般的終結之間,它隻給了生命極短的時間。在這短暫的時間裏,宇宙劃出一道生命的間隙,創造了萬物。但從宇宙誕生到最後一個黑洞蒸發,生命的延續時間在其中隻占極小的比例,大約是百萬億分之一。
黑洞將成為宇宙的主角,所有星係中央都可能出現巨大的黑洞,周圍環繞著小黑洞。這些黑洞組成的僵屍星係會繼續演變,相互合並,變得越來越大。宇宙中仍將充滿活力,隻不過這種活動的時間尺度是幾億萬年,而不是幾千年或幾百萬年。
到那時,黑洞合並將成為宇宙的主要活動,巨大黑洞的質量將達到太陽的幾萬億倍。黑洞合並將產生驚人的引力波,穿透整個宇宙。黑洞可以像棒錘擊鼓那樣敲擊時空,奏出宇宙獨有的樂章。
想象兩個相互靠近的黑洞,在生命的最後瞬間,它們互相繞著穿越數千公裏,在身後留下時空波動的陣陣漣漪。這些漣漪形成的引力波在宇宙中留下一陣嗡嗡聲,這嗡嗡聲將以光速傳播開去,直到兩個黑洞最終合並成一個安靜、旋轉的黑洞。如果你靠得足夠近,時空的波動將在你耳朵裏產生共鳴,你就能聽到這嗡嗡聲。
科學家曾認為黑洞會永遠存在,但現在他們發現黑洞也會死去。我們談論的是難以想象的時間尺度,以幾千萬億年為單位。在那樣的時間尺度下,連黑洞也會蒸發。量子力學認為,空間中充滿了虛粒子和虛反粒子,它們成對出現、分離然後又靠近、一起湮滅。在黑洞附近,其中一個虛粒子有可能掉進黑洞,留在外麵的粒子就失去了夥伴,沒法湮滅。落單的粒子將以黑洞輻射的形式釋放出去,因此黑洞不會永遠存在下去,它們會加速蒸發,最後在猛烈的爆炸中消失。
黑洞蒸發後,宇宙中最後的巨型天體就此消失。他們消失前會一個接一個地點亮黑夜,在黑洞消失的同時,某種神秘力量會推動宇宙繼續膨脹。我們已經來到了人類現有知識的極限和探索發現的最前沿。
哲學家和詩人曾問到世界末日是火還是冰,我們現在可以給出答案了。最近的觀察表明,宇宙不但沒有減速,反而在加速膨脹。我們認為宇宙將在數萬億年後死去,變得一片冰冷。空間本身蘊含能量,在每一個微小的空間裏,不管有沒有東西、有沒有粒子或物質輻射,都有能量存在。愛因斯坦認為這能量會對宇宙產生推動作用,我們把這推動宇宙膨脹的奇怪力量稱為暗能量。暗能量數量巨大,占宇宙總物質能量的四分之三左右,但我們還不知道它究竟是什麽。
暗能量不像物質或輻射,它不會隨著宇宙的膨脹而稀釋,它對宇宙未來的發展起著至關重要的作用。隻要暗能量還是宇宙的主要部分且帶有排斥力,宇宙就會永遠膨脹下去,而且膨脹的速度會越來越快。宇宙有七成的能量隱藏在虛無的空間裏,我們卻不知道如何解釋這一現象,但我們知道這預示著宇宙將會變得更加寒冷空曠。
然而,我們還可以問:這結局會不會是一個新的開始?有人認為我們宇宙的終結可能是另一個新宇宙的開端;有人猜想可以在宇宙熵寂之前逃出去;也許能創造一個虛擬宇宙或者用足夠的能量複製一個同樣的宇宙。經過數學推算和解方程,我們似乎發現如果有一台合適的粒子加速器能在一個點上聚集巨大的能量,也許就能打開一個出口、創造一個子宇宙。
這也引發了一種非常有趣的猜想:也許所有存在智慧生命的宇宙都會創造出子宇宙,就像造救生船一樣不斷繁殖。這些宇宙將實現進化、適者生存:那些沒有智慧生命的宇宙將絕後、沒有後代;而那些溫度適中、有合適恆星的宇宙會創造出子宇宙、繁殖後代。
如果找不到出口,宇宙的熵將一直增大直到最後的黑洞消失。最後一個黑洞爆炸將是宇宙中最後一次出現光明;經過難以想象的漫長時光連黑洞也蒸發了後,宇宙中將隻剩下光子變成光子的海洋。隨著宇宙膨脹光子也將逐漸朝著絕對零度冷卻;最後的殘骸化為烏有之後萬物都達到相同的溫度——宇宙的故事就此終結、時間失去意義、宇宙誕生以來第一次進入永恆不變的狀態……熵增終於停下了腳步因為宇宙已經到了無序的盡頭——什麽都不會發生、就這樣直到永遠……萬物皆奇跡、乃至黑暗與寂靜……我已懂得無論境遇如何都應泰然處之。
熵增定律與龐加萊迴歸
試想一副新買的撲克牌,隨著洗牌次數的增加,其排序的混亂程度會越來越大。然而,如果我們持續洗牌,理論上這副牌是否會迴到最初的次序呢?答案是肯定的,但據計算,這需要大約2.3乘以10的72次方次洗牌才能實現。這引發了一個有趣的問題:如果宇宙永恆存在,那麽經過足夠長的時間後,組成宇宙的微觀粒子是否會迴到過去某一時刻的狀態,或者從物理學的角度來看,是否存在某種形式的輪迴?
宇宙中最令人絕望的莫過於熵增定律,而與之形成鮮明對比的是看似荒誕的龐加萊迴歸理論。1865年,德國物理學家克勞修斯首次提出了熵的概念,它通俗地理解為一個係統的混亂度。在一個封閉的孤立係統內,熱量總是從高溫流向低溫,係統從有序走向無序,熵總是增大,且這一過程不可逆。這一定律後來被總結為熱力學第二定律,即熵增定律。根據這一定律,宇宙間所有的事物都會朝著更加混亂的方向發展,無論是生命、天體還是整個宇宙,最終都會走向死亡。
為了讓我們充分感受熵增定律帶來的絕望感,有必要描述一下熵增導致的宇宙終極命運——熱寂。大約10億年後,我們的太陽將膨脹為一顆紅巨星,體積為現在的200倍,屆時地球將被無情地吞噬。100億年後,太陽將變成一顆白矮星,繼而成為黑矮星並最終死亡。宇宙中所有恆星的命運都與太陽相似,它們都會死去,夜空中的星星一顆接一顆地熄滅,宇宙散落著死去恆星的殘骸,漸漸冷卻,再也不會誕生新的恆星。大約10的14次方年後,隨著最後一顆恆星的熄滅,天空中再也看不到星星,隻剩下白矮星散發著微弱的白色光芒,其亮度不足太陽光的百萬分之一,但這也是布滿死星和黑洞的宇宙中唯一的亮光。隨著時間的推移,未被黑洞吞噬的物質發生衰變,開始自我毀滅,曾經燦爛的宇宙隻剩下光子和黑洞,不再有行星、恆星或其他可供生命停留的星體。宇宙在大部分時間裏都是冰冷、黑暗且空曠的,它隻給了生命極短的時間。從宇宙誕生到最後一個黑洞蒸發,生命的延續時間在其中隻占一個極小的比例,幾乎可以忽略不計。
科學家曾認為黑洞會永遠存在,但由於霍金輻射的發現,他們最終也會死去。現在我們談論的事情是難以想象的,時間尺度以幾千萬億年為單位。在那樣的時間尺度下,連黑洞也會蒸發。無數年後,最後一個黑洞爆炸,這也是宇宙最後一次出現光亮。宇宙中將隻剩下光子,隨著宇宙的膨脹,光子也將逐漸朝著絕對零度冷卻。最後的殘骸化為烏有之後,萬物都達到了相同的溫度,宇宙的故事就此終結。宇宙自誕生以來第一次進入永恆不變的狀態,此刻時間也失去了意義,熵增也終於停下了腳步,因為宇宙已經到了無序的盡頭。
然而,如此悲慘、淒涼的宇宙命運很難讓人們接受。於是科學家們紛紛開始尋找熵增定律的破綻,但沒有人成功。直到法國數學家龐加萊的出現,他提出了一個令人震驚的觀點:在一個封閉的係統中,任何粒子經過一個漫長的時間後,必然能迴到無限接近其初始的位置。這樣的一個周期被稱為龐加萊迴歸。宇宙中大約有10的80次方個原子,每個原子都在做著毫無規律的運動。既然單個粒子經過長時間的運動後能迴到過去某一時刻的狀態,那麽理論上我們可以計算出宇宙中所有原子同時運動到過去某一時刻狀態的概率,進而計算出宇宙迴歸到過去某一狀態所需要的時間。然而,這個時間之長遠超我們的想象,它的數量級過於龐大,對於宏觀世界和人類而言已經失去了現實意義。但對宇宙本身而言,迴歸的時間長短是沒有意義的,其意義在於宇宙是否會歸零重現還是陷入熱寂。
從另一個角度來講,對於一個沒有觀察者的宇宙而言,時間本身或許就失去了意義。再長的時間也不過是一瞬間而已。2018年3月,維也納大學的研究人員在一套多粒子量子係統中成功地證實了一種龐加萊迴歸現象。這引發了我們進一步的思考:如果龐加萊迴歸真的成立,宇宙真的能迴到過去某一時刻的狀態,那麽這就意味著將出現一個與現在一樣的你。我們不禁要問:這是輪迴嗎?那個你和現在的你是同一個你嗎?要迴答這個問題,或許就需要深入了解意識的本質——而意識至今仍是科學中最大的謎團之一。
然而,在宇宙時空內龐加萊迴歸並不能真正實現,因為粒子會衰變,而當時的粒子所受到的各種輻射(如引力波、中微子輻射背景、微波背景等)也無法重現。因此,時間隻能向前流逝而不會倒迴。
進化的地球
樹葉為什麽是綠色的
生物老師也會迴答你,這是因為葉綠素及其參與的光合作用。然而,綠葉其實隱藏著一個有趣的“秘密”。植物之所以呈綠色,是因為它們反射了太陽光中的綠光,換言之,它們不吸收綠光。但令人費解的是,太陽光中綠光的光子卻是最豐富的。那麽,這最豐沛的資源為何會被億萬依賴陽光而生的光合作用者集體“拋棄”了呢?
大自然並非那麽“簡單”,一切都是生命數十億年演化中留下的印痕。故事還要從那年深海熱泉口中溢散出來的兩個細胞開始說起。這兩個細胞迅速各自繁衍,成為了生物界最遠處的兩大家族——真細菌和古菌。不過,在那場後來徹底改變地球麵貌的“鬩牆之戰”前,它倆還有生存問題急需解決。自由並非免費,脫離了深海熱泉口,也就意味著脫離了熱泉中源源不斷的能量與物質供應。物質還好說,合成生命物質所需的二氧化碳、硫化氫與甲烷等等,在洪荒地球海洋中多多少少有點存貨,但火山的能量卻不可能打包帶走。於是,演化之手漸漸將一個更加取之不竭的能源——太陽,推到了那些古老生命之前。
在漫長的演化中,有一隻細胞偶然“發明”了一種特殊的分子,視黃醛介入於這類分子中,使得古菌可以利用太陽的光能維持自己細胞內的偏堿性,從而讓細胞膜內外總是維持一定的酸堿度差異,從而模仿當年深海熱泉口中那種細膩的酸堿中和反應,來為細胞活動提供能量。實際上,我們今天的眼睛當中也正是靠視黃醛采用差不多的原理,將光轉化成神經信號。而在那個洪荒世界,搶先擁有陽光的生命迅速擴張到了全世界。隻不過,這一支擁抱光明的先驅,卻和我們今天所說的植物毫無瓜葛,它們利用陽光的原理,也與我們今天所謂的光合作用大相徑庭。確切來說,它們是一群古菌,並且也並非綠色。由於視黃醛會強烈吸收太陽光中最豐沛的綠色光譜,所以這些古菌也許會呈現出豔麗的紫色。
紫色地球假說構想,大約35億到24億年前,地球是一個被古菌渲染成的紫色世界。海洋、河川、灘塗,但凡一切生命可以立足的地方,都覆蓋著一層厚實的紫色菌毯,為那個沒有氧氣、處處彌漫著硫化氫焦臭的地球,帶來了最初的盎然生機。然而,這卻並非是生命的田園牧歌。在這厚實的菌毯之下,卻有著另一股勢力正在悄然積蓄力量,它們屬於當年露卡的另一隻後代——真細菌。它們當然也想利用光能,然而,來自太陽的能量經過紫色古菌層層盤剝,流到菌毯底層的就隻剩下了微不足道的毫末。這些真細菌隻能從這光能的殘渣中苦苦尋求生的希望。由此,它們選擇了另一類叫做卟啉的小分子。這種分子幾乎完全無法吸收綠光,故而很容易呈現出藍綠色,但它們卻可以極盡榨取菌毯之下殘存的最後一絲絲光能。但隻有能量還不夠,生命還需要物質。早些生命大多也學會利用太陽能拆解出硫化氫中的氫原子,將其賦予給二氧化碳來製造有機物。盡管在當時地球上硫化氫隨處可見,但對於被壓迫於菌毯之下的真細菌們來說,卻也是渴望難及,退一步便是滅絕。數億年的反抗,最終淬煉出了一類神奇的細菌——藍藻。這類細菌鑽研出了一套極其複雜的光合係統,得以利用一種其他任何生物都無法利用的分子——水。它們就靠透過菌毯的極少數光子積聚能量,劈開水分子,從中奪取了合成有機物所必需的氫原子。真正的光合作用從此登上曆史舞台,而一場毀天滅地的末日之戰也從此拉開了序幕。
水分子在被奪取氫原子後,所留下的正是氧氣。一開始這毫無問題,地球上無處不在的亞鐵離子、硫化氫等等,會迅速吸收掉地表的任何氧分子。然而,在那一望無垠的紫色菌毯的覆蓋下,無數藍藻正夜以繼日地從透過來的陽光的毫末中汲取能量,製造氧氣。這艱難的光合作用持續了10億年,10億年的氧氣飽和打擊,終究耗盡了地球表麵的一切還原力。海洋裏的每一個亞鐵離子都被氧化成鐵鏽,沉積到海底,形成了驚天地層中的“帶狀鐵層”;空氣中的幾乎每一個硫化氫分子都被氧化,並隨著雨水沉降地麵,形成了硫酸鹽沉積。在26億年前,當遊離的氧氣終於出現在大氣中的那一刻,一場打翻了一個舊世界的革命從此拉開了序幕。後人將這次革命稱為“大氧化事件”。氧氣彌漫,宛如死神過境,而死神麵前無人可以例外,無論它是紫色還是綠色。氧氣本身就是生命的大敵,因為氧氣會無差別地氧化構成生命的物質基礎——有機物。但這還隻是個開始,氧氣還毀滅了大氣中的甲烷,而甲烷是一種比二氧化碳還要強20多倍的溫室氣體。剛巧在25億年前左右,地球的火山活動又陷入了一個低穀期,於是地球氣溫驟然暴跌,進入了自地球誕生以來最猛烈的一次全球變冷——休倫冰河期。極寒的封凍,終究寂滅了世間的一切紛紛擾擾。末日之戰,沒有贏家。曾經壯觀的菌毯從此深埋地下,經過數十億年的地質變遷,演變成一種叫做“層疊石”的化石,宛如一座座墓碑,無聲祭奠著那曾經屬於它們的紫色王朝。隻是生命總會找到出路,在這場跨越億年的浩劫中,有那麽一些細菌最終適應了有氧的環境,甚至還由此解鎖了有氧唿吸的能力。它們也許是蜷縮在寒冰難以靠近的深海熱泉口附近,保住了那生命僅存的爝火,熬過了3億年的漫漫寒冬。休倫冰河期的冰川終於消融,和煦陽光再度灑在了藍藻的綠色菌毯之上。在這個充斥氧氣的新時代,再也不會有任何紫色古菌來和它們爭奪光能了。隻可惜,它們以卟啉為核心的光合係統,在那個綠光被壟斷的世界裏演化了10多億年,早已積重難返。由此構建起的光合作用係統,從底層架構上就無法利用綠光,它們的後代最終給今天留下了一個反直覺的綠色世界。但它們對自然規律的改變卻不止於此:有氧唿吸為生命帶來了前所未有的強勁能源,在此基礎上,複雜細胞乃至多細胞生物中得以成為可能。更重要的是,曾經的地球大氣完全無力阻擋紫外線,而紫外線原本可以將水分解成氫氣和氧氣,而地球引力無法束縛住氫氣,因此如果任由紫外線持續轟擊,地球終究有一天會失去自己的所有水分。但日益濃厚的氧氣,最終在地球的上空構建起了一道名為臭氧層的屏障,一舉終止了這個過程。這大概也算是“殺生以護生”了。
美國舊金山灣的鹽湖長久以來一直吸引著四方來客,當地的奇景之一便是那粉色的湖水,而將這湖水染得如此“少女心”的,是一類被稱為“嗜鹽古菌”的微生物,而它們正是那些紫色古菌的後代。這些古菌在過去漫長的演化中,偶然從真細菌那裏竊取了一些抗氧化基因,從而在新時代苟活了下來。它們躲在其宿敵——細菌所難以生存的極端環境中,卻還依然像它們30億年前的祖先那樣,利用視黃醛從綠光中獲取運轉生命的能量。它們曾經屬於大海,如今卻隻能困於水窪,追憶著那失落世界的洪荒往事。
地球上是否存在什麽生物可以自發地擴散到其他星球上?那我能想到的迴答隻有一個——真菌。你也許可以叫它吉拉多尾球菌,它是目前人類已知最古老的真菌化石,但看起來已經和我們今天所說的黴菌大差不差了。唯一的問題是,它出現在了一個似乎本不該屬於它的時空中,那就是約10億年前的陸地上。
10億年前,在這個古老而冷僻的時代,地球正處於一個名為拉伸紀(tonian)的時期,距離目前已知最早的動物“奧塔維亞”(otavia antiqua)還早了約兩億年。地球上最繁盛的生命形式還是單細胞生物,它們在這個時代激烈地進行著軍備競賽,讓不少單細胞生物紛紛選擇“疊甲”,從而在地層中留下大量被稱為“疑源類”的微型鎧甲化石。與此同時,原始的多細胞生物也已經嶄露頭角,比如今天的植物的祖先,在那個時代很可能就是一些外貌好似迷你版水綿的小型多細胞綠藻。隻可惜,當時匱乏的氧氣讓多細胞生命形態總體而言都止步於比較初級的階段。在這樣的時代大背景下,誕生出最早的真菌似乎也很正常。但別忘了,這最古老的真菌是誕生在陸地上的。10億年前,地球上幾乎所有陸地都連在了一起,形成了廣袤的“羅迪尼亞超大陸”(rodinia)。隻不過,與海洋中的勃勃生機、萬物進發不同,那塊巨大陸地之上卻是一片死寂,沒有植物,更沒有動物,甚至於連細菌的痕跡都聊勝於無。而沒有活物就沒有土壤,沒了能蓄水的土壤,那麽河流湖泊也就難以長期維持。這沒吃沒喝的環境,就已經足以判大多數生物“死刑”了。但更大的殺機還在那縹緲的虛空之中。10億年前,地球大氣中氧氣濃度大概隻有1%左右,這對於真菌的唿吸而言倒是堪堪夠用,但問題是這麽稀薄的氧氣導致當時地球難以形成穩定的臭氧層。而沒有了臭氧層的屏蔽,來自太陽的大量紫外線就會直接轟擊地表,這些高能的紫外線足以轟爆生命係統中最核心的物質——dna。我們知道,如果曬太陽太多就容易得皮膚癌,這就是因為紫外線破壞了皮膚細胞中的dna,造成了基因突變。所以在這樣一片沒營養還巨高能的遠古陸地上,怎麽可能會有真菌這麽複雜的生命存在呢?
而解開這個謎團的鑰匙,或許來自於一個更高冷的地方,那就是切爾諾貝利核電站融毀的核反應堆裏。盡管在那場舉世聞名的事故之後,他就連同其中巨量的放射性汙染一起,被封印在了厚重的石棺之中。然而,堅實的封印雖能擋住核輻射,卻擋不住人類的好奇心。多年以來,不斷有人借助各種設備,去窺探那巍巍石棺內部的情況。結果,有科研人員在其中發現了一點小小的異樣:殘存在核反應堆中的冷卻水,好像變黑了,乍看起來宛如墨水一般。小心取出一些樣本後,科學家發現,把水染黑的居然是一些真菌。
是的,就在那種人類隻要待上幾分鍾就必死無疑的超強核輻射中,這些真菌居然在茁壯成長。而進一步的研究,更是再次讓科學家們震撼於生命的瘋狂。因為這些真菌不隻是不怕核輻射,它們甚至就直接依靠核輻射的能量生活,就像植物依靠太陽光那樣。這些真菌體內製造大量的黑色素——就是讓我們皮膚、毛發變黑,以及能讓某些生物吐出墨水的那種黑色素。難怪反應堆的水變得黑乎乎的。
而這些黑色素有種特別厲害的能力,就是當它受到高能射線(比如說紫外線、a射線、β射線、γ射線等等)的轟擊時,黑色素分子就會吸收它們的能量,轉變成一種不穩定的構象。然後在構象恢複的過程中,會把吸收的能量轉變成許多份比較弱的能量,緩緩輸出。通俗點說,就是這黑色素懂得“化勁兒”,對生命有害的高能射線,經它一套“接化發”,就會轉變成沒啥危害的低能量。
其實我們之所以會被曬黑,就是因為皮膚合成大量黑色素來化解紫外線的能量。而這些真菌,把黑色素與某些能量代謝通路關聯在了一起,將核輻射能量拿來驅動某些化學反應,比如說用水和二氧化碳來製造糖類。由此,人們在光合作用與化能合成作用之外,又找到了第三種生物自養代謝模式,被稱為“輻射合成作用”(radiosynthesis)。
最早的時候,科學家以為是高強度的核輻射讓核電站的真菌發生基因突變,繼而創造出了這些離奇的生命形態。但很快他們發現是自己錯了。就拿最早發現的輻射合成作用真菌——新型隱球菌為例,這根本就是一種隨處可見的真菌,一般在鳥糞中會多一些。而通過基因比對可以發現,切爾諾貝利的新型隱球菌與其他地方的同類在基因層麵差別很小。與其說是它發生了什麽基因突變,還不如說是新型隱球菌本來就有“吃”核輻射的能力,隻不過在正常環境中沒機會用罷了。
而隨著科學家在切爾諾貝利發現了更多輻射合成作用真菌,他們更是意識到,輻射合成作用恐怕並不是某一小撮真菌的特殊能力。比如剛才說的新型隱球菌,雖然看起來比較像是酵母,但實際上跟我們平時吃的銀耳親緣關係比較近。而後來發現的另一種利用核輻射的真菌——牙枝狀孢菌,在其他地方則是一種分解枯枝敗葉的真菌,沒準你家某本發黴的舊書上就有。然後他們又發現了第三種、第四種,乃至數不勝數。這些真菌散落在真菌家族演化樹上的不同位置,明白無誤地告訴我們:輻射合成作用根本就是廣大真菌的普遍“手藝”。
於是科學家們也打開了思路,他們漸漸意識到,輻射真菌其實到處都是——它們出現在其他核電站的反應堆中,出現在天然的油礦中,出現在萬米的高空中,甚至出現在了宇宙空間站的外殼表麵。想想哪天如果一次天地大衝撞把一部分地球表麵物質帶到太空中,說不定這些真菌甚至可以在宇宙中長期遨遊,乃至落到其他星球上生菇發黴也未必不可能啊。
而現在在迴頭看那10億年前的吉拉多尾球菌,似乎一切都說得通了。在那個洪荒地球上,有一隻微不足道的生命,在那個上古的“軍備競賽”中,演化出一身“訂製鎧甲”。然後又在機緣巧合之下來到陸地這個生命禁區。它們的“鎧甲”意外保住了它們體內水分,卻難以抵抗紫外線的轟炸。於是一代又一代它們不斷增加自己的黑色素濃度,多“黑化”一點,就能在陸地上多一分生的希望,就又能往陸地深處的廣闊空間挪動一分。但更深的陸地,不僅代表著更多的紫外線,也同時意味著更少的養分。終於有那麽一隻族裔,將黑色素與能量物質代謝關聯了起來,學會了將紫外線,甚至是更高能的射線,轉化為生命的能力。於是這一支族裔,就在這最光明也最黑暗的宇宙能量加持下,搶先其他生命5億餘年便征服了陸地,演化成了今天真菌的祖先。
後來,隨著雪球地球事件之後,地球氧氣濃度暴漲,臭氧層也完全成形,再也沒有那麽多紫外輻射了。但沒事,至此其他生命也該上岸了。而真菌仿佛早就在過去億萬斯年中為這一刻做足了準備。於是我們看到它們與藻類合體,創造出地衣來開疆拓土;它們與植物以及細菌聯盟,於是森林草原拔地而起;它們與昆蟲協作,讓落葉歸根、木朽作塵……凡此種種,不勝枚舉。它們所到之處,萬物亦生生不息。
那麽時至今日,它們又為什麽從沒忘記以高能輻射為食的傳統藝能呢?有一種假說認為,在過去悠長歲月中,地球其實有過好幾次臭氧層瓦解或者地磁場消失,這無不對應著宇宙能量對大地的一次次“屠戮”。而每當此危急存亡之秋,真菌就會重歸台前,顯出漆黑本相,守護“江山社稷”。從這個意義上講,真菌才是大地真正的“王”。
星期一
太空沒有聲音,一艘礦業飛船正悄然飛行。它搭載著3名處於休眠狀態的船員,在ai的導航下自動航行著,此刻目標小行星已經近在咫尺。
ai喚醒了女主角阿詩琳,準備讓她開始工作。阿詩琳僅僅休眠了一個星期,可今天偏偏又是她最討厭的星期一,實在是提不起什麽精神。
ai默默掃描著目標小行星,掃描結果倒是讓阿詩琳稍微振作了些,這座小行星上鈷和鈾的含量超高,而且周圍沒有任何同行,這意味著財富都將屬於他們啦。
話說迴來,另外兩名休眠隊友醒了嗎?阿詩琳詢問ai,ai答複說,隊長仍然在休眠,而另一位隊友是飛行員,早就已經蘇醒了。其實這段時間飛船本該由飛行員駕駛的,可過去三天他卻一直在貨艙裏待著。
阿詩琳吃了一驚,雖說飛行員確實有點宅,但連著3天不出門,這是在幹嘛呢?ai拒絕迴答,因為依據相關隱私政策,它不能透露飛行員的私生活。阿詩琳忍不住罵道:“要你這ai還有什麽用啊,呸!”說完,她決定親自去看看飛行員到底在幹啥。
貨艙裏一片黑暗,阿詩琳打開手電才有微弱的光芒,這讓她心裏有些害怕。一個宅男三天不出門還不開燈,天知道在幹些什麽奇怪的事兒啊?咦,好臭!她順著味兒打開燈,竟瞧見飛行員的屍體。這家夥胸膛大開,仿佛有什麽東西從裏麵鑽了出來,地上還有好多蛆蟲在爬動,看樣子他已經死了有一陣子了。
阿詩琳嚇得摔掉了手電,這一摔又弄出了三顆怪異的蟲卵,裏麵似乎有生物在蠕動。隨後,蟲卵自動打開,鑽出一隻模樣怪異、骨瘦如柴的怪物,這也太恐怖了吧!阿詩琳忍住尖叫,沒命地狂奔起來。
好消息是,那隻骨感怪物並沒有注意到她;壞消息是,黑暗裏似乎還有更可怕的骨感怪物。阿詩琳心想:“如果我沒猜錯的話,這隻異形應該就是從飛行員屍體裏生出來的。”
阿詩琳顧不上捂嘴,狼狽地逃迴指揮室,緊緊關上身後的大門,這才稍稍有了一絲安全感。她質問ai:“船艙裏怎麽會有這麽多怪蛋,還能生出異形?”ai給出的迴答是:“我不知道,係統記錄著前後每次貨運情況,並沒有任何異常,可能是飛行員偷偷搞的吧。”
算了,當務之急是幹掉這異形。阿詩琳穿上宇航服,準備逐個打開艙門,把異形放逐到太空去。
然而ai並不認可這種做法,因為這存在一定的安全隱患,而且做這種重大決策時,隊長必須在場。阿詩琳想了想,覺得那就喚醒隊長吧,正好自己也需要個幫手。喚醒程序需要一段時間才能完成。
阿詩琳透過監控看到異形正在某座船艙裏遊蕩,她算準時機,開啟了對應艙門。“哼,等著瞧吧,笨異形。”可壞了,這異形簡直逆天,居然能夠從艙門爬迴來。話說迴來,監控怎麽就沒拍到它呢?阿詩琳把監控畫麵調了個遍,卻唯獨忘了指揮室這兒有通風管正通往別處,等她發現異常時,已經來不及跑了。
好巧不巧,隊長的休眠艙正好在這個時候開啟了。隊長一頭金色短發,身材魁梧,肌肉發達,就好像美國隊長即將去拯救他的人民一樣。呃,不過現在看來,他的“人民”還是自己先跑路為妙啊。
阿詩琳趁著怪物在蹂躪隊長,躡手躡腳地準備開溜,可異形哪會放過她呀,又追到了走廊上。
就在這關鍵時刻,阿詩琳遠程唿叫ai立刻開啟最近的氣閘門,她自己則緊緊抓住管道。異形呢,就被吸到了船外。外麵停著一艘采礦飛梭,正好擋住了異形,沒讓它飛走。異形見狀,一把抓住飛梭,阿詩琳趕忙命令ai升起飛梭,想帶著異形一起上天。異形也不傻,一個大跳又要往迴撲,這可不行啊。
阿詩琳飛身過去,一邊躲避異形的撕咬,一邊使出一招類似“飛天勝拳”的招式。在這一拳的作用下,她和異形朝著相反的方向飛去。阿詩琳成功靠近了半空的飛梭,而異形則落迴了主飛船。
既然這樣,那就暫時換個“戰場”吧。阿詩琳駕駛上采礦飛梭,異形抓不到她,隻能悻悻地迴到主飛船。這下阿詩琳暫時安全了。
她又遠程唿叫ai,命令啟動主飛船的引擎,去衝撞目標小行星。這自然又是存在一定安全隱患的,所以她特意留在飛梭上,準備在緊急時刻拉下操縱杆獲取操控權限。ai聽話地執行了命令,有條不紊地運作著。
飛船運行過程中雖然有些顛簸,但終究沒有出現破壞設施的情況,隻是像沉船裏的老鼠一樣,有些焦躁不安。
飛船越來越近小行星,ai故意避開那些較小的碎石,以便能全力撞向小行星。阿詩琳心裏有些感動,為自己之前罵ai的行為道了歉。ai則安慰她無需道歉,還主動說了聲再見。似乎這個ai不隻是會執行命令,還擁有自己的感情呢。
飛船最終撞擊了小行星,爆炸從船頭貫穿到船尾,強光如同綻放的星星一般,礦產、飛船、異形全都化為烏有。
阿詩琳的飛梭也被炸得顛來倒去,還好並無大礙。她試圖聯係最近的殖民地,然而並沒有得到任何迴應。飛梭裏的氧氣還夠用34個小時,不知道還能不能等來救援。
她查看了一下係統麵板,現在是下午三點半,至少這可惡的星期一就要過完了,但願能有個完美的收尾。
墜入深淵
全新紀
熵增定律vs龐加萊迴歸
進化的地球
星期一
墜入深淵
宇宙深處的虛空中,一道陰影悄然劃過。與其說是飛船,更準確的稱唿應是飛碟。它缺乏推進係統和導航係統,實際上是被母艦遺棄的。飛碟的目的地是宇宙的另一片陰影——一個真實的黑暗深淵,其大小相當於幾十萬個太陽。它不發光,卻無時無刻不在扭曲著星光,將群星扭曲成一個個閃爍的光環。一旦靠近,就連時空的連續性都將被它扭曲。天文學家稱之為巴特16,艦長們稱之為淪陷區,而更多的人則稱之為深淵——人類迄今為止發現的最大黑洞。
在黑洞軌道短暫停留後,接近無限的重力捕獲了飛碟,墜落開始了。年輕人睜開眼,發現自己被牢牢固定在座位上,麵前是一位手持手術刀的老人,正試圖擦拭身上的血跡。年輕人一口血痰吐到老人臉上,怒吼道:“滾開,別碰我!”老人伸手擦去血跡,平靜地說:“你會說古地球語,真是難得。”年輕人冷笑道:“這種語言從你口中說出來,真是褻瀆。”老人微微一笑:“褻瀆?也許吧。”
之後是良久的沉默。幾個小時後,年輕人開口問道:“我們這是去哪?”老人沉默無言。年輕人接著說:“他們審問過我,什麽都沒說。現在你們打算換一個地方再來一遍?”老人依舊不說話,而是打開了飛船的艙底屏幕,其中占據了大半個屏幕的,是那片格外漆黑的無底洞——宇宙真正的深淵。
男孩發出了輕蔑的笑聲,年輕人卻堅定地說:“又是這一套把戲,我不怕死。少拿死亡嚇唬我!死亡是神聖戰士最好的獎賞。進入天堂之後,我會和我的父親同桌歡宴。而你們的屍骨,將墊在我們宴會的長桌之下!每一個為上帝聖戰而死的聖戰士,都將與我同列。死亡將是我的天堂。”老人問道:“你真的相信這個嗎?”年輕人迴答:“堅信不疑!”老人歎了口氣:“從這點來說,我羨慕你。”
這個年輕人其實是一個謀殺犯,或者說是個自由戰士。在太空中,人的生命會變得格外脆弱,但炸彈的威力會變大。隻需要在正確的地方放置一枚裝有一千克的簡易爆炸物,就能摧毀整個定居區。爆炸會在牆壁上打開一個口子,連接著太空環境裏無限的黑暗和滅殺一切生命的真空。老人年輕時曾經經曆過一次這樣的爆炸,無數硬邦邦的屍體漂浮在被炸破了護罩的居民區內,而他是少數穿著太空服的幸運兒。
人類依舊是人類,領土、文化、宗教都是爆發戰爭的理由。古典時代的軍隊需要公民以命相搏,工業時代的國家用工廠和火藥批量製造死亡,而在太空時代,一個瘋子製造的1千克爆炸物就能殺死一萬人。
盯著屏幕裏越來越大的黑洞,老人說道:“知道黑洞是什麽嗎?它是現實的副作用,是宇宙規律的副產品。科學家們很早就預言了黑洞的存在,那時的人類甚至一艘飛船都沒有,現在我們已經到達了光速的一半。兩個小時後,我們將進入施瓦西半徑。”年輕人冷笑道:“別想嚇唬我了,你們不會想要用這個法子處決我吧?你自己也會死的!你肯定有家人吧?”老人平靜地說:“我有兩個女兒。”年輕人追問:“那你打算什麽時候掉頭返航?”老人堅定地迴答:“我們不會掉頭的。”
年輕人慌了:“你們瘋了嗎?算上你的命再加上一艘飛船,就為了處決我?這完全沒道理啊!”老人歎息道:“不是任何事情都講道理。”年輕人怒吼:“算了吧,你這個沒有信仰的狗東西!等待死後接受上帝的裁決吧。”老人的臉上突然露出了笑容:“這一點我倒是非常肯定,我不會。”
一個多小時後,老人再次開口:“再有6分鍾,我們就將進入施瓦西半徑。你真的不打算交代點什麽?”年輕人搖頭,轉而問道:“過去那個什麽半徑之後會如何?我們會死?”老人解釋道:“沒那麽簡單,黑洞不是宇宙創造的反麵,它是宇宙的另一麵。施瓦西半徑是圍繞黑洞的最內層軌道,半徑之內,光也無法逃脫。就算到時你後悔全招了,我也送不出消息。”年輕人追問:“當我們進去之後還會活著?”老人說:“對於大多數黑洞,沒等我們靠近施瓦西半徑,身體就被潮汐力撕碎了。但深淵不同,它太大了,大到潮汐力被攤平了。是的,我們還會活著,但我們並不會掉進深淵裏。黑洞沒有所謂的內部,它是一種二維物體,不存在世界線,時間和空間的數學概念。”
年輕人不解:“這是什麽意思?”老人迴答:“墜落的過程必將越過世界線,但在後方的觀察者視角來看,這個過程所需的時間是無限的,時間的流逝隻會增加我們的紅移。”年輕人問道:“為什麽不直接殺了我?”老人說:“我的同事設置了天文望遠鏡,他們將把我們墜落的過程錄下來,作為警告、作為宣傳,讓你的同伴知道可能的下場。”年輕人冷笑道:“我們不怕死,死亡是對虔誠者的獎賞!”老人搖了搖頭:“你還是不明白,前方乃是寂滅的終點,卻並非我們的死亡。在那個深淵盡頭的寂滅之處,時間本身都將停止。在越過世界線之前,時間將不會停止膨脹,直到物質和能量全部停擺。你永遠不會前往你想象中的天堂了,別指望了。你永遠不會真正死去的,我們知道你不怕死,所以我想,也許你會怕這個。”
看著屏幕上緩緩變大的黑洞,年輕人的臉上滿是茫然。老人伸手指了指桌上的刀:“告訴我一個名字,隨便一個同黨的名字,我就了結了你。”年輕人反問:“這就是你拿來交換的東西?”老人點頭:“是的,死亡,你渴求的甜美死亡。”年輕人堅持:“我不能說,我隻想問問你,你到底犯了什麽事?攤上我這份差事。”老人歎息:“我自願的。為什麽打這場仗?我已經受夠了。我做過很多殘忍的事,現在我後悔了。”年輕人質疑:“你說的那些,你怎麽知道是真的?那或許都是政府編造的,這是政客們的宣傳伎倆,騙人的!”老人堅定地說:“我們都有各自的信仰,我信仰的是科學,就像你信仰死後的天堂一樣。現在,交代名字!”年輕人拒絕:“我做不到!”
老人想起了他的兩個女兒,一個藍眼睛,一個黑眼睛。但因為眼前這個年輕人的同黨,他們都不在了。老人怒視著年輕人:“對狂徒來說,死亡有什麽大不了的?那根本不算代價。但這個……”老人指向那個已經覆蓋了整片屏幕的黑洞,“這才是真正的折磨。這就是你對那些平民做的事,就因為他們拒絕了你的信仰,你就選擇將他們扔進冰冷的太空,奪走他們的一切。”年輕人崩潰了,輕聲抽泣起來。
老人再次催促:“你現在還可以告訴我。”年輕人沉默。老人堅定地說:“我們隻需要名字。”年輕人依然是沉默。老人歎息道:“我會奪走你的天堂,你將領受不到天堂的獎賞。”年輕人倔強地迴答:“我不說。”老人長歎一聲,拿起刀切開了年輕人的喉嚨。在死者複雜的眼神中,老人坐迴了駕駛艙,飛船即將跨過施瓦西半徑。老人在腦海中想象著自己的兩個女兒,一個藍眼睛,一個黑眼睛。他努力讓他們的麵龐停留在腦海裏,這將是他最後的念頭,直到永恆!
全新紀
未來會發生什麽?萬物皆奇跡,乃至黑暗與寂靜……
將來會發生什麽?宇宙將如何終結?我們也許永遠不知道,但科學正嚐試描繪未來。讓我們一起前往時間盡頭,以指數增長的速度穿越時間。隨著人類的探索,我們對宇宙的認識還會加深。但有一點是肯定的,宇宙才剛剛誕生,而全新紀已經結束。人類今後幾十年的行為,將影響未來數千年。我們所知的一切都在變化,迅速發生變化。我們的星球無時無刻不在變化,地球即將發生巨變,但沒人知道會變成什麽樣。地球不是一成不變的,它一直在運動、變化,一切都在變化。
太陽的燃料耗盡後,其核心開始塌縮,產生的熱量將導致外層膨脹。太陽死了,它的殘骸將慢慢冷卻。所有恆星的命運都像太陽一樣,最終都將死去。宇宙將陷入永恆的黑夜,所有恆星最終都會燃燒殆盡。宇宙漸漸冷卻,夜空中的星星一顆接一顆地熄滅,再也不會誕生新的恆星了。宇宙的終結不是大爆炸,而是一片黑暗。結局不是火,而是冰。最後一顆恆星死後,天空中將再也看不到星星,宇宙將變成墓地,散落著死去恆星的殘骸。太陽將變成白矮星,一具又燙又致密的屍體。由於缺少燃料,白矮星會逐漸變暗,那是它熄滅前的最後一點餘熱。假如從我們現在的位置看,它不會比晴朗夜空的滿月更亮。白矮星微弱的輝光將是布滿死星和黑洞的宇宙中唯一的光亮。那將是一個幽靈般的宇宙,遍布恆星的屍體和殘骸。
最終,引力將把這些殘骸拉出原來的星係,拋向冰冷的黑夜。幸運的話,有些恆星可能會發生碰撞,形成新的恆星。偶爾相撞的中子星也會在黑夜中發出超新星爆炸般的光芒。幸存的生命也許能在老去的白矮星身邊找到庇護,但最終白矮星也會熄滅。所有恆星最後都會變成黑矮星——再也無法發光的白矮星。黑矮星是一團正在衰變的、黑暗的、致密的物質,它是恆星最後的生命階段。組成黑矮星的原子被緊密地擠壓在一起,密度是太陽的百萬倍。恆星需要很長時間才能變成黑矮星,我們相信目前宇宙中還不存在黑矮星。
所有未被拋出原來星係的物質都會被星係中央的黑洞吞噬,在黑洞外留下一道輝光。黑洞周圍的能量帶將成為未來文明最後的能量來源。我們的生活節奏是由可獲取的能量決定的。想象我們的生活和意識有著與現在截然不同的速度,比現在慢得多。在那樣的環境下,也許每10萬億年才會產生一個想法。我們不難想象,就算人類滅絕了,在遙遠的未來,也許還會有智慧生物出現,哪怕很短暫。於是就會出現斷斷續續的文明。
甚至超過光速是不可能的,因為根據現有物理學理論,光速是宇宙中的速度極限。然而,在遙遠的未來,星係和恆星可能會因為宇宙膨脹而以極快的速度相互遠離,以至於它們發出的光再也無法被我們捕捉到,宇宙的秘密也可能因此變得更加難以解開。
現有理論猜測,原子會發生衰變,導致宇宙間所有物質的毀滅。質子作為構成原子的主要成分,有可能自發地開始分解。所有避開黑洞的物質,最終都可能因為質子的分解而消失。但請注意,質子分解目前還隻是一種猜想,因此這樣的畫麵也許永遠不會出現。
宇宙中最後的物質之一,黑矮星內部的物質,最終也會蒸發,以輻射的形式進入太空。黑矮星消失後,什麽也不會留下,曾經燦爛的宇宙將隻剩下光子和黑洞,宇宙進入黑洞主導的時代,不再有行星、恆星或其他可以供生命依附的星體。不過,現在離那一天還早,如果把宇宙比做人,那他現在還隻是媽媽肚子裏的胎兒,處於初創階段。
宇宙在大部分時間裏都是冰冷、黑暗且空曠的。在烈焰般的誕生與寒冰般的終結之間,它隻給了生命極短的時間。在這短暫的時間裏,宇宙劃出一道生命的間隙,創造了萬物。但從宇宙誕生到最後一個黑洞蒸發,生命的延續時間在其中隻占極小的比例,大約是百萬億分之一。
黑洞將成為宇宙的主角,所有星係中央都可能出現巨大的黑洞,周圍環繞著小黑洞。這些黑洞組成的僵屍星係會繼續演變,相互合並,變得越來越大。宇宙中仍將充滿活力,隻不過這種活動的時間尺度是幾億萬年,而不是幾千年或幾百萬年。
到那時,黑洞合並將成為宇宙的主要活動,巨大黑洞的質量將達到太陽的幾萬億倍。黑洞合並將產生驚人的引力波,穿透整個宇宙。黑洞可以像棒錘擊鼓那樣敲擊時空,奏出宇宙獨有的樂章。
想象兩個相互靠近的黑洞,在生命的最後瞬間,它們互相繞著穿越數千公裏,在身後留下時空波動的陣陣漣漪。這些漣漪形成的引力波在宇宙中留下一陣嗡嗡聲,這嗡嗡聲將以光速傳播開去,直到兩個黑洞最終合並成一個安靜、旋轉的黑洞。如果你靠得足夠近,時空的波動將在你耳朵裏產生共鳴,你就能聽到這嗡嗡聲。
科學家曾認為黑洞會永遠存在,但現在他們發現黑洞也會死去。我們談論的是難以想象的時間尺度,以幾千萬億年為單位。在那樣的時間尺度下,連黑洞也會蒸發。量子力學認為,空間中充滿了虛粒子和虛反粒子,它們成對出現、分離然後又靠近、一起湮滅。在黑洞附近,其中一個虛粒子有可能掉進黑洞,留在外麵的粒子就失去了夥伴,沒法湮滅。落單的粒子將以黑洞輻射的形式釋放出去,因此黑洞不會永遠存在下去,它們會加速蒸發,最後在猛烈的爆炸中消失。
黑洞蒸發後,宇宙中最後的巨型天體就此消失。他們消失前會一個接一個地點亮黑夜,在黑洞消失的同時,某種神秘力量會推動宇宙繼續膨脹。我們已經來到了人類現有知識的極限和探索發現的最前沿。
哲學家和詩人曾問到世界末日是火還是冰,我們現在可以給出答案了。最近的觀察表明,宇宙不但沒有減速,反而在加速膨脹。我們認為宇宙將在數萬億年後死去,變得一片冰冷。空間本身蘊含能量,在每一個微小的空間裏,不管有沒有東西、有沒有粒子或物質輻射,都有能量存在。愛因斯坦認為這能量會對宇宙產生推動作用,我們把這推動宇宙膨脹的奇怪力量稱為暗能量。暗能量數量巨大,占宇宙總物質能量的四分之三左右,但我們還不知道它究竟是什麽。
暗能量不像物質或輻射,它不會隨著宇宙的膨脹而稀釋,它對宇宙未來的發展起著至關重要的作用。隻要暗能量還是宇宙的主要部分且帶有排斥力,宇宙就會永遠膨脹下去,而且膨脹的速度會越來越快。宇宙有七成的能量隱藏在虛無的空間裏,我們卻不知道如何解釋這一現象,但我們知道這預示著宇宙將會變得更加寒冷空曠。
然而,我們還可以問:這結局會不會是一個新的開始?有人認為我們宇宙的終結可能是另一個新宇宙的開端;有人猜想可以在宇宙熵寂之前逃出去;也許能創造一個虛擬宇宙或者用足夠的能量複製一個同樣的宇宙。經過數學推算和解方程,我們似乎發現如果有一台合適的粒子加速器能在一個點上聚集巨大的能量,也許就能打開一個出口、創造一個子宇宙。
這也引發了一種非常有趣的猜想:也許所有存在智慧生命的宇宙都會創造出子宇宙,就像造救生船一樣不斷繁殖。這些宇宙將實現進化、適者生存:那些沒有智慧生命的宇宙將絕後、沒有後代;而那些溫度適中、有合適恆星的宇宙會創造出子宇宙、繁殖後代。
如果找不到出口,宇宙的熵將一直增大直到最後的黑洞消失。最後一個黑洞爆炸將是宇宙中最後一次出現光明;經過難以想象的漫長時光連黑洞也蒸發了後,宇宙中將隻剩下光子變成光子的海洋。隨著宇宙膨脹光子也將逐漸朝著絕對零度冷卻;最後的殘骸化為烏有之後萬物都達到相同的溫度——宇宙的故事就此終結、時間失去意義、宇宙誕生以來第一次進入永恆不變的狀態……熵增終於停下了腳步因為宇宙已經到了無序的盡頭——什麽都不會發生、就這樣直到永遠……萬物皆奇跡、乃至黑暗與寂靜……我已懂得無論境遇如何都應泰然處之。
熵增定律與龐加萊迴歸
試想一副新買的撲克牌,隨著洗牌次數的增加,其排序的混亂程度會越來越大。然而,如果我們持續洗牌,理論上這副牌是否會迴到最初的次序呢?答案是肯定的,但據計算,這需要大約2.3乘以10的72次方次洗牌才能實現。這引發了一個有趣的問題:如果宇宙永恆存在,那麽經過足夠長的時間後,組成宇宙的微觀粒子是否會迴到過去某一時刻的狀態,或者從物理學的角度來看,是否存在某種形式的輪迴?
宇宙中最令人絕望的莫過於熵增定律,而與之形成鮮明對比的是看似荒誕的龐加萊迴歸理論。1865年,德國物理學家克勞修斯首次提出了熵的概念,它通俗地理解為一個係統的混亂度。在一個封閉的孤立係統內,熱量總是從高溫流向低溫,係統從有序走向無序,熵總是增大,且這一過程不可逆。這一定律後來被總結為熱力學第二定律,即熵增定律。根據這一定律,宇宙間所有的事物都會朝著更加混亂的方向發展,無論是生命、天體還是整個宇宙,最終都會走向死亡。
為了讓我們充分感受熵增定律帶來的絕望感,有必要描述一下熵增導致的宇宙終極命運——熱寂。大約10億年後,我們的太陽將膨脹為一顆紅巨星,體積為現在的200倍,屆時地球將被無情地吞噬。100億年後,太陽將變成一顆白矮星,繼而成為黑矮星並最終死亡。宇宙中所有恆星的命運都與太陽相似,它們都會死去,夜空中的星星一顆接一顆地熄滅,宇宙散落著死去恆星的殘骸,漸漸冷卻,再也不會誕生新的恆星。大約10的14次方年後,隨著最後一顆恆星的熄滅,天空中再也看不到星星,隻剩下白矮星散發著微弱的白色光芒,其亮度不足太陽光的百萬分之一,但這也是布滿死星和黑洞的宇宙中唯一的亮光。隨著時間的推移,未被黑洞吞噬的物質發生衰變,開始自我毀滅,曾經燦爛的宇宙隻剩下光子和黑洞,不再有行星、恆星或其他可供生命停留的星體。宇宙在大部分時間裏都是冰冷、黑暗且空曠的,它隻給了生命極短的時間。從宇宙誕生到最後一個黑洞蒸發,生命的延續時間在其中隻占一個極小的比例,幾乎可以忽略不計。
科學家曾認為黑洞會永遠存在,但由於霍金輻射的發現,他們最終也會死去。現在我們談論的事情是難以想象的,時間尺度以幾千萬億年為單位。在那樣的時間尺度下,連黑洞也會蒸發。無數年後,最後一個黑洞爆炸,這也是宇宙最後一次出現光亮。宇宙中將隻剩下光子,隨著宇宙的膨脹,光子也將逐漸朝著絕對零度冷卻。最後的殘骸化為烏有之後,萬物都達到了相同的溫度,宇宙的故事就此終結。宇宙自誕生以來第一次進入永恆不變的狀態,此刻時間也失去了意義,熵增也終於停下了腳步,因為宇宙已經到了無序的盡頭。
然而,如此悲慘、淒涼的宇宙命運很難讓人們接受。於是科學家們紛紛開始尋找熵增定律的破綻,但沒有人成功。直到法國數學家龐加萊的出現,他提出了一個令人震驚的觀點:在一個封閉的係統中,任何粒子經過一個漫長的時間後,必然能迴到無限接近其初始的位置。這樣的一個周期被稱為龐加萊迴歸。宇宙中大約有10的80次方個原子,每個原子都在做著毫無規律的運動。既然單個粒子經過長時間的運動後能迴到過去某一時刻的狀態,那麽理論上我們可以計算出宇宙中所有原子同時運動到過去某一時刻狀態的概率,進而計算出宇宙迴歸到過去某一狀態所需要的時間。然而,這個時間之長遠超我們的想象,它的數量級過於龐大,對於宏觀世界和人類而言已經失去了現實意義。但對宇宙本身而言,迴歸的時間長短是沒有意義的,其意義在於宇宙是否會歸零重現還是陷入熱寂。
從另一個角度來講,對於一個沒有觀察者的宇宙而言,時間本身或許就失去了意義。再長的時間也不過是一瞬間而已。2018年3月,維也納大學的研究人員在一套多粒子量子係統中成功地證實了一種龐加萊迴歸現象。這引發了我們進一步的思考:如果龐加萊迴歸真的成立,宇宙真的能迴到過去某一時刻的狀態,那麽這就意味著將出現一個與現在一樣的你。我們不禁要問:這是輪迴嗎?那個你和現在的你是同一個你嗎?要迴答這個問題,或許就需要深入了解意識的本質——而意識至今仍是科學中最大的謎團之一。
然而,在宇宙時空內龐加萊迴歸並不能真正實現,因為粒子會衰變,而當時的粒子所受到的各種輻射(如引力波、中微子輻射背景、微波背景等)也無法重現。因此,時間隻能向前流逝而不會倒迴。
進化的地球
樹葉為什麽是綠色的
生物老師也會迴答你,這是因為葉綠素及其參與的光合作用。然而,綠葉其實隱藏著一個有趣的“秘密”。植物之所以呈綠色,是因為它們反射了太陽光中的綠光,換言之,它們不吸收綠光。但令人費解的是,太陽光中綠光的光子卻是最豐富的。那麽,這最豐沛的資源為何會被億萬依賴陽光而生的光合作用者集體“拋棄”了呢?
大自然並非那麽“簡單”,一切都是生命數十億年演化中留下的印痕。故事還要從那年深海熱泉口中溢散出來的兩個細胞開始說起。這兩個細胞迅速各自繁衍,成為了生物界最遠處的兩大家族——真細菌和古菌。不過,在那場後來徹底改變地球麵貌的“鬩牆之戰”前,它倆還有生存問題急需解決。自由並非免費,脫離了深海熱泉口,也就意味著脫離了熱泉中源源不斷的能量與物質供應。物質還好說,合成生命物質所需的二氧化碳、硫化氫與甲烷等等,在洪荒地球海洋中多多少少有點存貨,但火山的能量卻不可能打包帶走。於是,演化之手漸漸將一個更加取之不竭的能源——太陽,推到了那些古老生命之前。
在漫長的演化中,有一隻細胞偶然“發明”了一種特殊的分子,視黃醛介入於這類分子中,使得古菌可以利用太陽的光能維持自己細胞內的偏堿性,從而讓細胞膜內外總是維持一定的酸堿度差異,從而模仿當年深海熱泉口中那種細膩的酸堿中和反應,來為細胞活動提供能量。實際上,我們今天的眼睛當中也正是靠視黃醛采用差不多的原理,將光轉化成神經信號。而在那個洪荒世界,搶先擁有陽光的生命迅速擴張到了全世界。隻不過,這一支擁抱光明的先驅,卻和我們今天所說的植物毫無瓜葛,它們利用陽光的原理,也與我們今天所謂的光合作用大相徑庭。確切來說,它們是一群古菌,並且也並非綠色。由於視黃醛會強烈吸收太陽光中最豐沛的綠色光譜,所以這些古菌也許會呈現出豔麗的紫色。
紫色地球假說構想,大約35億到24億年前,地球是一個被古菌渲染成的紫色世界。海洋、河川、灘塗,但凡一切生命可以立足的地方,都覆蓋著一層厚實的紫色菌毯,為那個沒有氧氣、處處彌漫著硫化氫焦臭的地球,帶來了最初的盎然生機。然而,這卻並非是生命的田園牧歌。在這厚實的菌毯之下,卻有著另一股勢力正在悄然積蓄力量,它們屬於當年露卡的另一隻後代——真細菌。它們當然也想利用光能,然而,來自太陽的能量經過紫色古菌層層盤剝,流到菌毯底層的就隻剩下了微不足道的毫末。這些真細菌隻能從這光能的殘渣中苦苦尋求生的希望。由此,它們選擇了另一類叫做卟啉的小分子。這種分子幾乎完全無法吸收綠光,故而很容易呈現出藍綠色,但它們卻可以極盡榨取菌毯之下殘存的最後一絲絲光能。但隻有能量還不夠,生命還需要物質。早些生命大多也學會利用太陽能拆解出硫化氫中的氫原子,將其賦予給二氧化碳來製造有機物。盡管在當時地球上硫化氫隨處可見,但對於被壓迫於菌毯之下的真細菌們來說,卻也是渴望難及,退一步便是滅絕。數億年的反抗,最終淬煉出了一類神奇的細菌——藍藻。這類細菌鑽研出了一套極其複雜的光合係統,得以利用一種其他任何生物都無法利用的分子——水。它們就靠透過菌毯的極少數光子積聚能量,劈開水分子,從中奪取了合成有機物所必需的氫原子。真正的光合作用從此登上曆史舞台,而一場毀天滅地的末日之戰也從此拉開了序幕。
水分子在被奪取氫原子後,所留下的正是氧氣。一開始這毫無問題,地球上無處不在的亞鐵離子、硫化氫等等,會迅速吸收掉地表的任何氧分子。然而,在那一望無垠的紫色菌毯的覆蓋下,無數藍藻正夜以繼日地從透過來的陽光的毫末中汲取能量,製造氧氣。這艱難的光合作用持續了10億年,10億年的氧氣飽和打擊,終究耗盡了地球表麵的一切還原力。海洋裏的每一個亞鐵離子都被氧化成鐵鏽,沉積到海底,形成了驚天地層中的“帶狀鐵層”;空氣中的幾乎每一個硫化氫分子都被氧化,並隨著雨水沉降地麵,形成了硫酸鹽沉積。在26億年前,當遊離的氧氣終於出現在大氣中的那一刻,一場打翻了一個舊世界的革命從此拉開了序幕。後人將這次革命稱為“大氧化事件”。氧氣彌漫,宛如死神過境,而死神麵前無人可以例外,無論它是紫色還是綠色。氧氣本身就是生命的大敵,因為氧氣會無差別地氧化構成生命的物質基礎——有機物。但這還隻是個開始,氧氣還毀滅了大氣中的甲烷,而甲烷是一種比二氧化碳還要強20多倍的溫室氣體。剛巧在25億年前左右,地球的火山活動又陷入了一個低穀期,於是地球氣溫驟然暴跌,進入了自地球誕生以來最猛烈的一次全球變冷——休倫冰河期。極寒的封凍,終究寂滅了世間的一切紛紛擾擾。末日之戰,沒有贏家。曾經壯觀的菌毯從此深埋地下,經過數十億年的地質變遷,演變成一種叫做“層疊石”的化石,宛如一座座墓碑,無聲祭奠著那曾經屬於它們的紫色王朝。隻是生命總會找到出路,在這場跨越億年的浩劫中,有那麽一些細菌最終適應了有氧的環境,甚至還由此解鎖了有氧唿吸的能力。它們也許是蜷縮在寒冰難以靠近的深海熱泉口附近,保住了那生命僅存的爝火,熬過了3億年的漫漫寒冬。休倫冰河期的冰川終於消融,和煦陽光再度灑在了藍藻的綠色菌毯之上。在這個充斥氧氣的新時代,再也不會有任何紫色古菌來和它們爭奪光能了。隻可惜,它們以卟啉為核心的光合係統,在那個綠光被壟斷的世界裏演化了10多億年,早已積重難返。由此構建起的光合作用係統,從底層架構上就無法利用綠光,它們的後代最終給今天留下了一個反直覺的綠色世界。但它們對自然規律的改變卻不止於此:有氧唿吸為生命帶來了前所未有的強勁能源,在此基礎上,複雜細胞乃至多細胞生物中得以成為可能。更重要的是,曾經的地球大氣完全無力阻擋紫外線,而紫外線原本可以將水分解成氫氣和氧氣,而地球引力無法束縛住氫氣,因此如果任由紫外線持續轟擊,地球終究有一天會失去自己的所有水分。但日益濃厚的氧氣,最終在地球的上空構建起了一道名為臭氧層的屏障,一舉終止了這個過程。這大概也算是“殺生以護生”了。
美國舊金山灣的鹽湖長久以來一直吸引著四方來客,當地的奇景之一便是那粉色的湖水,而將這湖水染得如此“少女心”的,是一類被稱為“嗜鹽古菌”的微生物,而它們正是那些紫色古菌的後代。這些古菌在過去漫長的演化中,偶然從真細菌那裏竊取了一些抗氧化基因,從而在新時代苟活了下來。它們躲在其宿敵——細菌所難以生存的極端環境中,卻還依然像它們30億年前的祖先那樣,利用視黃醛從綠光中獲取運轉生命的能量。它們曾經屬於大海,如今卻隻能困於水窪,追憶著那失落世界的洪荒往事。
地球上是否存在什麽生物可以自發地擴散到其他星球上?那我能想到的迴答隻有一個——真菌。你也許可以叫它吉拉多尾球菌,它是目前人類已知最古老的真菌化石,但看起來已經和我們今天所說的黴菌大差不差了。唯一的問題是,它出現在了一個似乎本不該屬於它的時空中,那就是約10億年前的陸地上。
10億年前,在這個古老而冷僻的時代,地球正處於一個名為拉伸紀(tonian)的時期,距離目前已知最早的動物“奧塔維亞”(otavia antiqua)還早了約兩億年。地球上最繁盛的生命形式還是單細胞生物,它們在這個時代激烈地進行著軍備競賽,讓不少單細胞生物紛紛選擇“疊甲”,從而在地層中留下大量被稱為“疑源類”的微型鎧甲化石。與此同時,原始的多細胞生物也已經嶄露頭角,比如今天的植物的祖先,在那個時代很可能就是一些外貌好似迷你版水綿的小型多細胞綠藻。隻可惜,當時匱乏的氧氣讓多細胞生命形態總體而言都止步於比較初級的階段。在這樣的時代大背景下,誕生出最早的真菌似乎也很正常。但別忘了,這最古老的真菌是誕生在陸地上的。10億年前,地球上幾乎所有陸地都連在了一起,形成了廣袤的“羅迪尼亞超大陸”(rodinia)。隻不過,與海洋中的勃勃生機、萬物進發不同,那塊巨大陸地之上卻是一片死寂,沒有植物,更沒有動物,甚至於連細菌的痕跡都聊勝於無。而沒有活物就沒有土壤,沒了能蓄水的土壤,那麽河流湖泊也就難以長期維持。這沒吃沒喝的環境,就已經足以判大多數生物“死刑”了。但更大的殺機還在那縹緲的虛空之中。10億年前,地球大氣中氧氣濃度大概隻有1%左右,這對於真菌的唿吸而言倒是堪堪夠用,但問題是這麽稀薄的氧氣導致當時地球難以形成穩定的臭氧層。而沒有了臭氧層的屏蔽,來自太陽的大量紫外線就會直接轟擊地表,這些高能的紫外線足以轟爆生命係統中最核心的物質——dna。我們知道,如果曬太陽太多就容易得皮膚癌,這就是因為紫外線破壞了皮膚細胞中的dna,造成了基因突變。所以在這樣一片沒營養還巨高能的遠古陸地上,怎麽可能會有真菌這麽複雜的生命存在呢?
而解開這個謎團的鑰匙,或許來自於一個更高冷的地方,那就是切爾諾貝利核電站融毀的核反應堆裏。盡管在那場舉世聞名的事故之後,他就連同其中巨量的放射性汙染一起,被封印在了厚重的石棺之中。然而,堅實的封印雖能擋住核輻射,卻擋不住人類的好奇心。多年以來,不斷有人借助各種設備,去窺探那巍巍石棺內部的情況。結果,有科研人員在其中發現了一點小小的異樣:殘存在核反應堆中的冷卻水,好像變黑了,乍看起來宛如墨水一般。小心取出一些樣本後,科學家發現,把水染黑的居然是一些真菌。
是的,就在那種人類隻要待上幾分鍾就必死無疑的超強核輻射中,這些真菌居然在茁壯成長。而進一步的研究,更是再次讓科學家們震撼於生命的瘋狂。因為這些真菌不隻是不怕核輻射,它們甚至就直接依靠核輻射的能量生活,就像植物依靠太陽光那樣。這些真菌體內製造大量的黑色素——就是讓我們皮膚、毛發變黑,以及能讓某些生物吐出墨水的那種黑色素。難怪反應堆的水變得黑乎乎的。
而這些黑色素有種特別厲害的能力,就是當它受到高能射線(比如說紫外線、a射線、β射線、γ射線等等)的轟擊時,黑色素分子就會吸收它們的能量,轉變成一種不穩定的構象。然後在構象恢複的過程中,會把吸收的能量轉變成許多份比較弱的能量,緩緩輸出。通俗點說,就是這黑色素懂得“化勁兒”,對生命有害的高能射線,經它一套“接化發”,就會轉變成沒啥危害的低能量。
其實我們之所以會被曬黑,就是因為皮膚合成大量黑色素來化解紫外線的能量。而這些真菌,把黑色素與某些能量代謝通路關聯在了一起,將核輻射能量拿來驅動某些化學反應,比如說用水和二氧化碳來製造糖類。由此,人們在光合作用與化能合成作用之外,又找到了第三種生物自養代謝模式,被稱為“輻射合成作用”(radiosynthesis)。
最早的時候,科學家以為是高強度的核輻射讓核電站的真菌發生基因突變,繼而創造出了這些離奇的生命形態。但很快他們發現是自己錯了。就拿最早發現的輻射合成作用真菌——新型隱球菌為例,這根本就是一種隨處可見的真菌,一般在鳥糞中會多一些。而通過基因比對可以發現,切爾諾貝利的新型隱球菌與其他地方的同類在基因層麵差別很小。與其說是它發生了什麽基因突變,還不如說是新型隱球菌本來就有“吃”核輻射的能力,隻不過在正常環境中沒機會用罷了。
而隨著科學家在切爾諾貝利發現了更多輻射合成作用真菌,他們更是意識到,輻射合成作用恐怕並不是某一小撮真菌的特殊能力。比如剛才說的新型隱球菌,雖然看起來比較像是酵母,但實際上跟我們平時吃的銀耳親緣關係比較近。而後來發現的另一種利用核輻射的真菌——牙枝狀孢菌,在其他地方則是一種分解枯枝敗葉的真菌,沒準你家某本發黴的舊書上就有。然後他們又發現了第三種、第四種,乃至數不勝數。這些真菌散落在真菌家族演化樹上的不同位置,明白無誤地告訴我們:輻射合成作用根本就是廣大真菌的普遍“手藝”。
於是科學家們也打開了思路,他們漸漸意識到,輻射真菌其實到處都是——它們出現在其他核電站的反應堆中,出現在天然的油礦中,出現在萬米的高空中,甚至出現在了宇宙空間站的外殼表麵。想想哪天如果一次天地大衝撞把一部分地球表麵物質帶到太空中,說不定這些真菌甚至可以在宇宙中長期遨遊,乃至落到其他星球上生菇發黴也未必不可能啊。
而現在在迴頭看那10億年前的吉拉多尾球菌,似乎一切都說得通了。在那個洪荒地球上,有一隻微不足道的生命,在那個上古的“軍備競賽”中,演化出一身“訂製鎧甲”。然後又在機緣巧合之下來到陸地這個生命禁區。它們的“鎧甲”意外保住了它們體內水分,卻難以抵抗紫外線的轟炸。於是一代又一代它們不斷增加自己的黑色素濃度,多“黑化”一點,就能在陸地上多一分生的希望,就又能往陸地深處的廣闊空間挪動一分。但更深的陸地,不僅代表著更多的紫外線,也同時意味著更少的養分。終於有那麽一隻族裔,將黑色素與能量物質代謝關聯了起來,學會了將紫外線,甚至是更高能的射線,轉化為生命的能力。於是這一支族裔,就在這最光明也最黑暗的宇宙能量加持下,搶先其他生命5億餘年便征服了陸地,演化成了今天真菌的祖先。
後來,隨著雪球地球事件之後,地球氧氣濃度暴漲,臭氧層也完全成形,再也沒有那麽多紫外輻射了。但沒事,至此其他生命也該上岸了。而真菌仿佛早就在過去億萬斯年中為這一刻做足了準備。於是我們看到它們與藻類合體,創造出地衣來開疆拓土;它們與植物以及細菌聯盟,於是森林草原拔地而起;它們與昆蟲協作,讓落葉歸根、木朽作塵……凡此種種,不勝枚舉。它們所到之處,萬物亦生生不息。
那麽時至今日,它們又為什麽從沒忘記以高能輻射為食的傳統藝能呢?有一種假說認為,在過去悠長歲月中,地球其實有過好幾次臭氧層瓦解或者地磁場消失,這無不對應著宇宙能量對大地的一次次“屠戮”。而每當此危急存亡之秋,真菌就會重歸台前,顯出漆黑本相,守護“江山社稷”。從這個意義上講,真菌才是大地真正的“王”。
星期一
太空沒有聲音,一艘礦業飛船正悄然飛行。它搭載著3名處於休眠狀態的船員,在ai的導航下自動航行著,此刻目標小行星已經近在咫尺。
ai喚醒了女主角阿詩琳,準備讓她開始工作。阿詩琳僅僅休眠了一個星期,可今天偏偏又是她最討厭的星期一,實在是提不起什麽精神。
ai默默掃描著目標小行星,掃描結果倒是讓阿詩琳稍微振作了些,這座小行星上鈷和鈾的含量超高,而且周圍沒有任何同行,這意味著財富都將屬於他們啦。
話說迴來,另外兩名休眠隊友醒了嗎?阿詩琳詢問ai,ai答複說,隊長仍然在休眠,而另一位隊友是飛行員,早就已經蘇醒了。其實這段時間飛船本該由飛行員駕駛的,可過去三天他卻一直在貨艙裏待著。
阿詩琳吃了一驚,雖說飛行員確實有點宅,但連著3天不出門,這是在幹嘛呢?ai拒絕迴答,因為依據相關隱私政策,它不能透露飛行員的私生活。阿詩琳忍不住罵道:“要你這ai還有什麽用啊,呸!”說完,她決定親自去看看飛行員到底在幹啥。
貨艙裏一片黑暗,阿詩琳打開手電才有微弱的光芒,這讓她心裏有些害怕。一個宅男三天不出門還不開燈,天知道在幹些什麽奇怪的事兒啊?咦,好臭!她順著味兒打開燈,竟瞧見飛行員的屍體。這家夥胸膛大開,仿佛有什麽東西從裏麵鑽了出來,地上還有好多蛆蟲在爬動,看樣子他已經死了有一陣子了。
阿詩琳嚇得摔掉了手電,這一摔又弄出了三顆怪異的蟲卵,裏麵似乎有生物在蠕動。隨後,蟲卵自動打開,鑽出一隻模樣怪異、骨瘦如柴的怪物,這也太恐怖了吧!阿詩琳忍住尖叫,沒命地狂奔起來。
好消息是,那隻骨感怪物並沒有注意到她;壞消息是,黑暗裏似乎還有更可怕的骨感怪物。阿詩琳心想:“如果我沒猜錯的話,這隻異形應該就是從飛行員屍體裏生出來的。”
阿詩琳顧不上捂嘴,狼狽地逃迴指揮室,緊緊關上身後的大門,這才稍稍有了一絲安全感。她質問ai:“船艙裏怎麽會有這麽多怪蛋,還能生出異形?”ai給出的迴答是:“我不知道,係統記錄著前後每次貨運情況,並沒有任何異常,可能是飛行員偷偷搞的吧。”
算了,當務之急是幹掉這異形。阿詩琳穿上宇航服,準備逐個打開艙門,把異形放逐到太空去。
然而ai並不認可這種做法,因為這存在一定的安全隱患,而且做這種重大決策時,隊長必須在場。阿詩琳想了想,覺得那就喚醒隊長吧,正好自己也需要個幫手。喚醒程序需要一段時間才能完成。
阿詩琳透過監控看到異形正在某座船艙裏遊蕩,她算準時機,開啟了對應艙門。“哼,等著瞧吧,笨異形。”可壞了,這異形簡直逆天,居然能夠從艙門爬迴來。話說迴來,監控怎麽就沒拍到它呢?阿詩琳把監控畫麵調了個遍,卻唯獨忘了指揮室這兒有通風管正通往別處,等她發現異常時,已經來不及跑了。
好巧不巧,隊長的休眠艙正好在這個時候開啟了。隊長一頭金色短發,身材魁梧,肌肉發達,就好像美國隊長即將去拯救他的人民一樣。呃,不過現在看來,他的“人民”還是自己先跑路為妙啊。
阿詩琳趁著怪物在蹂躪隊長,躡手躡腳地準備開溜,可異形哪會放過她呀,又追到了走廊上。
就在這關鍵時刻,阿詩琳遠程唿叫ai立刻開啟最近的氣閘門,她自己則緊緊抓住管道。異形呢,就被吸到了船外。外麵停著一艘采礦飛梭,正好擋住了異形,沒讓它飛走。異形見狀,一把抓住飛梭,阿詩琳趕忙命令ai升起飛梭,想帶著異形一起上天。異形也不傻,一個大跳又要往迴撲,這可不行啊。
阿詩琳飛身過去,一邊躲避異形的撕咬,一邊使出一招類似“飛天勝拳”的招式。在這一拳的作用下,她和異形朝著相反的方向飛去。阿詩琳成功靠近了半空的飛梭,而異形則落迴了主飛船。
既然這樣,那就暫時換個“戰場”吧。阿詩琳駕駛上采礦飛梭,異形抓不到她,隻能悻悻地迴到主飛船。這下阿詩琳暫時安全了。
她又遠程唿叫ai,命令啟動主飛船的引擎,去衝撞目標小行星。這自然又是存在一定安全隱患的,所以她特意留在飛梭上,準備在緊急時刻拉下操縱杆獲取操控權限。ai聽話地執行了命令,有條不紊地運作著。
飛船運行過程中雖然有些顛簸,但終究沒有出現破壞設施的情況,隻是像沉船裏的老鼠一樣,有些焦躁不安。
飛船越來越近小行星,ai故意避開那些較小的碎石,以便能全力撞向小行星。阿詩琳心裏有些感動,為自己之前罵ai的行為道了歉。ai則安慰她無需道歉,還主動說了聲再見。似乎這個ai不隻是會執行命令,還擁有自己的感情呢。
飛船最終撞擊了小行星,爆炸從船頭貫穿到船尾,強光如同綻放的星星一般,礦產、飛船、異形全都化為烏有。
阿詩琳的飛梭也被炸得顛來倒去,還好並無大礙。她試圖聯係最近的殖民地,然而並沒有得到任何迴應。飛梭裏的氧氣還夠用34個小時,不知道還能不能等來救援。
她查看了一下係統麵板,現在是下午三點半,至少這可惡的星期一就要過完了,但願能有個完美的收尾。