加來道雄《離開太陽系》:若這套理論屬實,你只消照照鏡子就可見到火星人

加來道雄《離開太陽系》:若這套理論屬實,你只消照照鏡子就可見到火星人
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我們想讓你知道的是

科幻小說中的「定居火星」看似浪漫,實際上卻十分令人挫折。要想成功立足火星,策略之一是就地利用資源——例如「冰」。

文:加來道雄(Michio Kaku)

火星:地球的後花園

我想,待人類開始探索火星、在火星築城造鎮之際,將可視為人類史上最偉大的時期之一:立足天外天,自由打造屬於人類的新世界。

——美國航太工程師羅伯特.祖布倫(Robert Zubrin)

二○一五年上映的電影《火星任務》(The Martian)中,麥特.戴蒙飾演的太空人遭遇空前絕後的挑戰:在冰凍、孤絕、沒有空氣的星球獨自求生。他意外遭隊友拋下,手邊的補給只夠維持數日。他必須鼓起勇氣、運用一切知識技能,撐到救援小組回來接他為止。

這部電影相當寫實,讓社會大眾一睹移民火星可能遭遇的難題:譬如猛烈駭人的沙塵暴——細如滑石粉的紅色微塵席捲整個星球,差點掀翻太空船。而火星的大氣層幾乎全由二氧化碳組成,大氣壓又僅有地球的百分之一,以致太空人若不慎暴露在火星稀薄的空氣中,不出幾分鐘就會窒息、血液也開始沸騰。為了製造足夠的氧氣供自己呼吸,麥特.戴蒙必須在加壓太空站裡製造化學反應。

此外,由於食物亦快速消耗、所剩無幾,他必須設法弄個人造菜園。為了施肥,他甚至得用上自己的排泄物。

就這麼一點一點地,《火星任務》太空人痛苦且乏味地執行在火星建立生態系統的所有必要步驟,設法養活自己。這部電影也讓我們具體描繪新世代的形象。其實人類的「火星情節」還有一段時間不算短、且趣味橫生的歷史,一切要回溯至十九世紀。

一八七七年,義大利天文學家喬凡尼.斯基亞帕雷利(Giovanni Schiaparelli)注意到火星表面奇怪的線狀紋路,似乎是自然形成的,他便稱其為「canali」(義文「水道」之意)。然而,後人在把義大利文翻譯成英文時,落了字尾「i」,誤植為「canal」(英文「運河」之意),詞義相去十萬八千里——自然形成的「水道」變成人工開鑿的「運河」。一個簡單的翻譯錯誤演變成排山倒海的臆測與期待,最後衍生出「火星人」神話。

爾後,個性古怪且荷包滿滿的天文學家帕希瓦.羅威爾(Percival Lowell)著手建構理論,認為火星正邁向死亡,絕望的火星人遂開鑿運河、企圖引入極區冰帽的水,灌溉宛若焦土的田野。羅威爾將畢生奉獻給這套猜想,傾盡可觀的個人財富,於亞利桑那沙漠的弗拉格斯塔夫(Flagstaff)造了一座當時相當先進的天文台。(不過他始終未能證實火星上有運河。多年後,火星探測器將揭露那些「運河」不過是視覺錯覺罷了。話說回來,羅威爾天文台在其他領域頗有建樹,譬如發現冥王星、以及率先指出宇宙可能正在膨脹。)

一八九七年,威爾斯(H.G. Wells)寫了《世界大戰》(The War of the Worlds)這部科幻小說。小說中的火星人意圖消滅人類、將地球「火星化」,想把地球的氣候變得跟火星一模一樣。這部小說開創一種新的文學體裁——或可稱為「火星入侵類型小說」(Mars Attacks)——原本僅限於專業天文學家圈內的閒扯空談,突然成為攸關人類生存的天下大事。

一九三八年萬聖節前一天,奧森.威爾斯(Orson Welles)摘錄《世界大戰》小說片段、改編成一系列誇張又逼真的廣播短劇,即時的現場表演彷彿地球當真遭到火星人惡意入侵,於是有些民眾開始恐慌,認真收聽火星人入侵的「最新消息」——地球武力如何遭致命光束一舉殲滅,火星人的巨型「三腳飛行器」集結紐約市,驚恐的聽眾以訛傳訛,謠言迅速傳遍全美。後來這場混亂終於告一段落,各大主流媒體也誓言不再播放這種極度逼真的惡作劇。這條禁令直到今日仍奉行不諱。

許多人都染上這股火星恐慌或狂熱症。當時還很年輕的卡爾.薩根完全被跟火星有關的小說給迷住了,比如約翰.卡特(John Carter)的火星系列。一九一二年,以《泰山》系列聞名的艾德加.萊斯.巴勒斯(Edgar Rice Burroughs)開始嘗試科幻小說,寫了一則「南北戰爭時期美國大兵被傳送到火星」的故事。由於火星重力比地球弱,巴勒斯於是將「約翰.卡特」設定成超人——輕輕一蹬就能蹦很遠,並力抗外星族類「塔克斯人」(Tharks)、拯救美麗的迪雅公主(Dejah Thoris)。文化史學家認為,約翰.卡特的超能力定義形塑了《超人》的故事基礎。在一九三八年出版、超人首度登場的《動作漫畫》(Action Comics)中,作者即將這份超能力歸因於重力——地球的重力比超人母星「氪星」(Krypton)微弱許多。

火星生活

科幻小說中的「定居火星」看似浪漫,實際上卻十分令人挫折。要想成功立足火星,策略之一是就地利用資源——例如「冰」。由於整個火星凍得硬梆梆,你大概必須、也只能拚命往下挖,挖到好幾公尺深才可能碰到永凍土層,然後才能把冰塊挖出來融化、純化,做為飲用水或提取氧氣(呼吸用)和氫氣(暖氣及火箭燃料用)。為了抵禦輻射和沙塵暴,殖民地居民說不定還得開山鑿岩,興建地下避難所。(火星大氣過於稀薄,磁場也很弱,因此來自太空的輻射線無法像在地球一樣被吸收或折射,所以真的是個大問題。)又或者,我們可以利用火山附近的巨大熔岩通道——如同先前討論的月球可行方案——建立首座火星基地。鑑於火星上火山多多,這類通道照理說也該相當充足才是。

火星的「一天」跟地球的一天長度差不多,火星軸相對於太陽的傾斜幅度也和地軸傾斜幅度相近。但火星居民得設法習慣這裡的重力(僅地球的百分之四十),而且就像在月球一樣,他們得進行大量激烈運動,避免肌肉骨骼萎縮退化。此外,火星居民也必須面對嚴寒氣候,無時無刻都得想辦法不能讓自己凍死。火星上的氣溫鮮少高於冰點,太陽下山後,氣溫可能驟降至攝氏零下一百二十七度左右,因此若發生停電或任何供電問題,都將威脅生命安全。


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作為百年汽車製造商,尤其是像奧迪這樣的大型領導企業,對環境的影響想必是不可忽視。既然如此,奧迪能怎麼做?又能以什麼樣的方式來達成永續?

奧迪創新獎Audi Innovation Award (AIA)是奧迪自2018年起,為了尋找具有創意且能夠改善人們生活方式的新創團隊所舉辦。本屆奧迪創新獎更首度邀請學生團隊加入競賽,獲選的提案將能獲得獎學金。台灣福斯集團暨台灣奧迪總裁安薩瑞(Rahil Ansari)表示,今年奧迪以永續城市為主題,邀請了來自台灣頂尖大學的學生團隊,各自提出他們對城市永續的創意想法,藉由與學生交流,更能為奧迪帶來新鮮氣息,以及充滿活力的新創氛圍。

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台灣學生挑戰國際競賽,實踐想法超興奮

本屆的評審委員,也是奧迪環境基金會的資深顧問Matthias Rossmann博士指出,這個深具啟發性的獎項,不僅將德國、台灣的企業與人才匯聚在一起,為了追求一個有意義的共同目標,彼此分享、激盪,是一件相當令人感到興奮的事情;更希望透過學生們新穎的眼光,來點亮這個世界的多種可能。

在台灣的四個團隊中,包括了代表清華大學材料科學與工程學系的蘇姮侒、清華大學工業工程與工程管理學系的林芮伃、臺灣科技大學應用科技研究所的張培旺,以及清華大學材料科學與工程學系的林曜宇。張培旺靦腆地表示,在參加之前,其實並不知道AIA是一個什麼樣的競賽,所以做了很多事前的準備;在實際參加後,更是認同AIA的理念,很高興有機會可以把自己腦中的想法,化為現實可行的作法。而來自清大的蘇姮侒也有同樣的感受,能夠把所學變成所用,甚至更進一步的推展擴大,是這次參加活動最大的收穫。

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來自臺灣的四個學生團隊,很高興有機會可以把自己腦中的想法,化為現實可行的作法;甚至更進一步的推展擴大,是這次參加活動最大的收穫。

刻寫在DNA中的新創力,轉化成永續科技的動能

針對本次競賽的主題「永續城市」,學生們最初的確感到有些困惑。作為百年汽車製造商,尤其是像奧迪這樣的大型領導企業,對環境的影響想必是不可忽視。既然如此,奧迪能怎麼做?又要用什麼樣的角度來談永續?Matthias Rossmann博士認為,事實上,這正是全球的汽車製造商所面臨的挑戰,而奧迪願意正面接受這樣的考驗,並且做出承諾。因此在2009年成立了奧迪環境基金會,就是希望借力使力,將與環境相關的問題,透過科技、技術的力量來解決。藉由解決這些全球性問題的過程中,奧迪環境基金會更期待引發每一位奧迪人對環境的熱情與認識。

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奧迪環境基金會資深顧問Matthias Rossmann博士。

Matthias Rossmann博士同時也分享了奧迪環境基金會所進行研發的兩個項目。首先是與德國柏林大學合作,用於對付目前無所不在的塑膠微粒的智慧過濾器。這個過濾器被設計成適合安置在城市的下水道系統中,除了直接過濾掉有害的塑膠微粒之外,更重要的是收集這些東西的來源、型式,並且數據化,就能建立城市中的塑膠微粒熱區,以便針對這些地方進行防治、宣導及改善的工作。另一個非常有趣的項目則是與海德堡大學合作,開發配備了先進傳感器技術的無人機,用來監測樹林中的狀態,對於有志於保護植物生態系統的人來說,這無異為最有力的幫手。

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從移動到居住,為下一個世代而生的解決方案

永續、環保的實踐,不再只是自備環保餐具和環保袋而已,奧迪環境基金會把這個影響巨大、需要全球一起努力的環境議題,視為一個創造的契機,一個能夠透過創新思維、前端科技,打造出更適合人們生活的環境的機會,也是幫助我們的地球資源能夠永續循環的機會。

在精彩刺激的競賽之後,2021年的奧迪創新獎AIA圓滿落幕,所有參加的團隊不只具備很強的新創能量,也提出了非常有趣、複雜的設計。而學生團隊的優秀表現,更是令評審耳目一新且印象深刻。Matthias Rossmann博士表示非常期待將來能有機會,與這些學生們一起工作,嘗試更多的可能性。安薩瑞總裁(Rahil Ansari)也提出了願景,希望透過這樣的共識以及共同努力,可以加速打造一個永續的、宜居的、對所有人都更好的,專屬於下一個世代的居住環境。

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