第六章 黃昏消失

如果地球始終以同一麵朝向太陽，那會如何？

在平靜的海邊欣賞浪漫的日落，在夜晚觀測裝點天空的星星，然後等待太陽從山後升起……我們每個人都體驗過這些令人陶醉、難忘的時刻，也許當時身邊還有一位知心好友。但如果這一切都不複存在，或者從未存在過呢？請想象一個沒有日出，也沒有日落的世界，那裏的天空一成不變，永遠處在昏暗或光明之中。在這樣一個沒有四季變化的世界，一個始終以同一麵朝向太陽的世界，連時間的概念都難以界定。

這種情況在天文學裏被稱為“潮汐鎖定”（blocco mareale），看起來是個難以置信、不著邊際的幻想，但在宇宙中這種情況可絕非幻想。舉個例子，月球。也許你發現了，我們觀察到的月表特征一直沒變：總是一樣的隕石坑，一樣的“海”，從來沒有新鮮事物。之所以會出現這種情況，正是因為月亮被地球潮汐鎖定了：月亮始終以同一麵朝向我們，也因此，我們把看不見的那一麵叫作“隱藏的麵孔”。如果月亮的另一麵上有生物居住，它應該連地球的存在都不知道。這是因為月亮離地球很近，離地球更近的月亮半球受到地球的引力大於更遠的月亮半球，於是就出現了天文學裏的“潮汐”現象。反過來也是一樣的道理，地球上的海洋離月亮越近時，受其引力就越大，這便是海潮出現的原因。月亮剛形成的一段時間內，其自轉一定是不受任何幹擾的，但不對稱的地心引力使它逐漸減緩了自轉速度。到了某一刻，月球上一天的時間正好等於月球繞地球公轉一周的時間，這種情況便是潮汐鎖定。不僅是月亮，太陽係裏幾乎所有衛星都會被潮汐鎖定。月亮對地球也有同樣的影響，也就是說，地球也在減緩自轉速度，大約每個世紀減慢2毫秒。1.8億年後，地球上的一天將會有25小時，並且地球還將繼續減緩自轉速度，直到它也被月亮潮汐鎖定。到了那時，地球上的一天和一個月將持續相同時間：47天，即1128小時。

如果地球離太陽足夠近，類似的事情也會發生：潮汐力會導致地球始終以同一麵朝向我們的恒星——太陽。我們所認識的這個世界將不複存在。“年”和“日”的概念不再有意義，因為太陽將始終位於天空中同一位置。被潮汐鎖定的地球與我們現在認識的這個地球截然不同，甚至可能連海洋和大氣層都不複存在。這個世界將劃分為對比鮮明的兩塊區域：一部分永遠被照亮，一部分沉沒在無盡的黑暗中。不會再有日出和日落，或許90%的詩文、歌曲、情話也會消失。但人們要擔心的倒不是浪漫主義行將消失，而是這個星球將被分成兩塊無法居住的區域。處於白天的半球將會是一個無法居住的悶熱沙漠，而黑夜半球上的南極地區則會成為熱帶天堂。這兩個極端之間有一條光明與黑暗的分界線，即天文學家口中的“晨昏線”，線上永遠照耀著黃昏時那種微微泛紅的霞光，居住在這一帶的生物將會非常幸福。現在歡迎來到條形世界，艾薩克·阿西莫夫（Isaac Asimov）在大約50年前也有過類似設想。

很難細述這樣一個世界裏的氣候狀況如何。最主要的一個問題是，晝、夜半球的溫差太大了，變成條形世界後的地球上會發生什麽，很大程度上取決於這裏的液態水量。我們能想象到的第一種情景是，夜半球上幾乎所有水都會結成冰。與之相反，晝半球將會是一個無邊無際、幹燥炎熱的沙漠。越靠近沙漠中心，溫度就越高。在太陽完全直射的地方，溫度最高可達70℃，這個地方叫“日下點”（punto subsolare）。空氣受熱膨脹後迅速上升，形成一股強烈的上升氣流，與之相比，現在的颶風都不算什麽。而在夜半球上，空氣會大幅度冷卻，然後像一桶冷水似的潑到地上，氣溫在“對日點”（punto antisolare，即天球上與太陽正好相對的點）上降至最低，為-70℃。日下點和對日點就像一個引擎，能將冰川上的空氣輸送到沙漠裏，再將大量空氣從沙漠轉移回冰川，仿佛中間有一條傳送帶。在這一過程中會形成猛烈的大風，從冰川地區會刮來迅猛的冷風，經過條形世界的溫帶，吹向沙漠。這陣風會夾雜一點濕氣，吹到山區時會導致降雨。雨水和融化的冰川水匯聚形成小河，一段時間後流入沙漠，然後蒸發得幹幹淨淨。很有畫麵感吧，但糟糕的是，這一情形可能會導致十分嚴重的災難。日下點受到的太陽照射過多，表麵液態水資源又十分匱乏，這樣就會引發一係列複雜反應，使大氣中的二氧化碳減少。而如果二氧化碳大量減少，地球的大氣層就可能會消失。反過來，如果二氧化碳大量增加，那麽溫室效應將呈指數級加劇，地球將會變得像金星一樣熾熱。為了保證生物能在新環境下存活，地球應當在兩個過程之間維持一種微妙的平衡。

但我們的地球完全被大洋覆蓋著，所以事情並不會照這樣發展。水的比熱容很大，翻騰的海水能夠重新分配熱量，大大減小地球上的溫差。日下點附近會形成極猛烈的暴風雨，而對日點則非常像現在的北極，會有一塊幾米厚的浮冰在那裏不停地漂流。一陣類似信風的大風將會刮過整個地球，從西邊不斷吹向東邊。這陣風會從夜半球的荒原直接吹向晨昏線以西（我們稱其為“西地平線”）的陸地，接著這些陸地便會被幹燥寒冷的強烈氣流吹裂。

而另一邊東地平線的陸地上將會形成熱帶濕潤氣候，因為這場席卷全球的風先經過日下點遼闊、溫熱的海洋，然後再吹過來，盡管兩邊陸地接收的陽光一樣多。南、北地平線附近的大陸上會有頻繁的降雨，相當寒冷。如果條形世界接收的能量減少，比如和火星表麵接收到的一樣少，那麽，除了日下點附近的一小塊區域，地表上絕大部分區域都將冷凍結冰。這種星球被戲稱為“眼球行星”。

在條形世界上存活不是不可能，相反，不管是嚴寒的副極地，還是酷熱的沙漠地區，生物們都能輕鬆適應，正如地球上的生命一樣。人類也能順利進化，並統治這個新地球的每一個角落。我們可以想象類似貝都因人[1]（i beduini）或遊牧民族的生活文化：貝都因人住在太陽高照的沙漠裏，而遊牧民族沐浴在仲夏的午後陽光下，在無邊無際的草原上漂泊。城市與國家將會在最有利的環境下建立起來，比如在擁有溫帶氣候和多樣景觀的歐洲，那裏受到的光照猶如緩緩消散的晚霞。而永遠處於黃昏和夜晚的荒野中將會有小型聚落存在，類似現在的因紐特人（Inuit），這些小型聚落將會塑造夜半球的特色文化。毫無疑問會出現為這一奇怪世界而生的宗教和神話故事：身處白天的民族會崇拜太陽，身處黑夜的人民則會知道星星與銀河係的存在。你們想想，那兒的人會講述什麽樣的傳說，一個住在草原上的人聽到“夜晚”“黑暗”，或“除了太陽光還有其他天體發光”時，會有多驚訝。又或者，想象一下寒冷地區的人聽說會流動的水、數不盡的沙子、無法直視的耀眼陽光時，那難以置信的表情。這和真實地球上的文化交流沒什麽兩樣。

可以想見，與人類相似的文明如果出現在這個星球上，也能夠達到人類現有的發展水平。人類非常擅長利用任何條件，包括表麵上對自己不利的條件：借助渦輪機，風可以用來發電，並且用之不竭；溫差也能發電——黑暗地區的冰冷水流與太陽酷曬下沙漠裏滾燙的水之間存在巨大溫差。這兩種能源肯定會比石油（如果存在的話）先一步發現。真實地球上的北極地區以及更幹燥的沙漠中都有城市，所以對條形世界上的人來說，適應各種不同的氣候也不是完全不可能。畢竟有些英雄一生中甚至會在太空某個狹小空間（比如國際空間站）度過好幾個月！征服看似不宜居住的區域並非烏托邦式的幻想，比如南極基地的建立。事實上，人類可以運用自身的聰明才智，將晝半球的熱量傳送過來使冰川融化，確保有取之不盡的液態水和能源，從而在無盡的黑夜裏也能夠安居，並給房子裝上巨大的可加熱屋頂。不用再費力設想其他技術，利用我們現已掌握的科技就能在向陽的半球上修建許多太陽能板，使其成為又一個用之不竭的能量來源。

對這個星球上的居民來說，技術層麵要解決的一個大問題是發明測量時間的方法。太陽在空中的位置永遠不會變，晝夜和季節都不再更替，除非這裏也有個周期性運動的“月亮”，否則是不可能發明曆法的。要測量時間，一開始得使用掛鍾和漏壺，因為日晷在這裏用不上。條形世界裏的科學家很可能由住在冰川地帶的人擔任，因為他們能看見星星。確實，星星在一年裏會有所變化，它們將隨著條形世界的運動“升起”或“下落”。實際上潮汐鎖定指的正是行星始終以同一麵朝向它的恒星，而不是相對於宇宙中的其他天體也保持靜止。如果條形世界的公轉軌道略顯橢圓形，那麽太陽在一年中就不是靜止不動的，而會在東—西方向上略微晃動。處於黃昏地帶的民族可以利用日出日落以及隻有他們才能看見的星星發明一種曆法。另一個神奇之處是這裏的基本方位：天文學家很可能會意識到“東方”和“西方”的存在，星星從東方升起，西方落下，他們也會知道地球有一條自轉軸，以及南、北極的存在。但對於住在有光照的平原上的人來說，這些東西應該毫無意義，他們能建立一個以太陽位置為基礎的方位係統：朝太陽移動或遠離太陽，向左移動或向右移動。而且，這塊區域的人應該十分清楚自己所處的行星是個球體。畢竟，隻要一直朝“右”走，過一會兒就能回到出發點，這一點就連最早開始探險的人都能發現。

前麵我們想象讓地球靠近太陽至一定距離，直至出現潮汐鎖定，但我們忽略了一個根本問題：這麽做意味著我們自己在靠近一個核能火爐。要實現太陽與地球之間的潮汐鎖定，二者間距應該比水星與太陽的距離近得多，那樣，地球公轉一周的時間將為20天左右。這時地球接收到的能量，將會是正常情況下的30倍還多。日下點的溫度會達到數百甚至數千攝氏度，連岩石都會熔化，形成熔岩海。並且，由於太陽照射過於強烈，地球將無法留住大氣層。另一邊的夜半球上由於沒有流動的空氣和水，無法實現熱量的再分配，情況將會更糟：溫度會持續降低，接近宇宙深空的溫度，隻有數千米厚的冰層下存在液態水。這一情形與水星上的情況沒多大區別，水星接收的能量“僅”為地球的7倍。水星沒有被潮汐鎖定，但其自轉速度非常慢，並且水星上沒有一丁點兒大氣：白天的溫度可達到450℃，但夜晚溫度驟降，最低降至-180℃，就算存在氧氣，這麽低的溫度理論上也足以使其液化。在兩極附近的一些隕石坑底部甚至已經發現水結成的冰塊——那裏從來沒有陽光照射，永遠處於陰影之中。

盡管十分荒誕，但我們宇宙裏的某顆行星被潮汐鎖定並非完全不可能，正如對於太陽係來說，衛星被潮汐鎖定是常態，而非個例。我們之所以明白這一點，是因為多年前科學家發現了第一顆繞另一顆恒星，而不是繞太陽公轉的行星，即第一顆太陽係以外的行星。從那以後人們一共發現了數千顆此類行星，並且其中一些距離它們的恒星實在太近，幾乎可以肯定這些行星被潮汐鎖定了。但並非所有被鎖定的行星都會被加熱熔化，因為有些恒星比太陽弱小、寒冷得多：“紅矮星”（nane rosse），就像一堆燒紅的柴火。為了能在表麵儲存液態水，紅矮星周圍的行星必須距離它非常近，直至能受到這顆恒星的潮汐力並被它潮汐鎖定。在這些行星上眺望天空，看見的紅矮星會比我們平常看見的太陽大4倍左右，並呈現出明亮的橙黃色。這一切仿佛不可能發生，然而真相已經超越了科幻作品，因為在我們的銀河係裏，太陽係外的行星遠比地球這樣的行星多。實際上，銀河係至少3/4的恒星都是小小的紅矮星，像太陽這樣的恒星實屬罕見。最為眾人所知的一個例子是2017年2月發現的“TRAPPIST-1”恒星係統：有7顆行星圍繞這顆微弱的紅矮星公轉，它們很可能是岩質行星，其中足足有3顆位於所謂的宜居帶（fascia abitabile），並且很可能都被潮汐鎖定了。可惜此類恒星在早期非常不穩定，經常噴發大量等離子，毀滅大氣層，即第一章裏我們描述過的超級耀斑。失去了大氣層，這些行星將受到致命的輻射，很快，任何生命形式都將滅亡。幸運的是，地球十分安全。你們下次陶醉於海邊赤紅的日落，或沉浸在山裏的寧靜祥和之中時，想想自己能每天觀賞此等景致是多麽的幸運，而在其他星球上，這些景象也許隻出現在科幻電影裏。

[1] 以氏族部落為基本單位，在沙漠曠野中過遊牧生活的阿拉伯人。——編者注