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100亿个明天：科幻技术如何成真并塑造人类的未来 第18章 明天的100亿个可能
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科幻作品一旦有了好的立意或主题，往往就会长盛不衰。广义地说，科幻作品的题材可以分为两大类。在第一类题材里，有许多单纯为情节展开而出现的技术，这些技术不大可能会在未来成为现实，比如时间机器、反重力装置、超光速仪器，还有在任意距离实现即时通信的机器。对于第二类题材里的技术，我们现有的研究已经赶上甚至在有些方面超过了它们。在这本书中我们看到的大多是后者。我们要牢记，想象和新技术相辅相成。科幻作品可能在很大程度上还是要依赖传统和经典，但新材料、新事物总会蓬勃涌现。
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我们常对科幻作品中出现的技术抱有鄙夷的态度。我们会说：“哪里有飞车和射线枪？”事实上，如果我们比较当代的科技和早期科幻作家所处的环境，比如赫伯特·乔治·威尔斯和儒勒· 凡尔纳所处的维多利亚时代，或者早期科幻电影创作者所处的时代，我们现在的生活在那时的人的眼里就是科幻作品，是科学技术让我们拥有现在的生活。在本书中，我们讨论了在比较短的时间里人类科技取得的巨大成就，科幻作品和科学的界限变得模糊，但科幻作家预言的未来和我们的日常生活有很大的不同。
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在第1章我提到了阅读科幻作品的常见问题，那就是试图在现实生活中找寻科幻作品的对应物。科幻作品的目的并不是预测未来，一个证据就是2004年翻拍的1978年的电视剧《太空堡垒卡拉狄加》。1978年的版本只是为了追赶轰动一时的《星球大战》的潮流，2004年的翻拍版本则精致得多，如果忽略空间歌剧里常见的道具（巨大的宇宙飞船和硝烟滚滚的空间战争），那么它其实比《星际迷航》和《星球大战》系列严谨得多。
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这也从侧面反映出基于未来的早期科幻作品中常见的纰漏，即一旦太空帝国中的基本设定固化下来，巨大的空间战舰就会以超光速前行，而其他技术却依然是20世纪的水平。没有相位枪，没有爆能枪，只有常见的使用子弹的枪械。威力最大的武器是核弹头，而不是光子鱼雷。通信技术更是落伍，大多数电话还都是座机。书是普通的书，纸也是寻常的纸。设计师有时也会跳出常规，比如，把所有文档的角变成不实用的圆角，游戏纸牌也由常见的四边形变成多面体。但是本质上，这些设计并没有太多新意，和我们生活中的物品大同小异。科幻作品中的人们甚至还穿着西服打着领带。
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这一切可能是由于作家们的想象力有限，也可能完全是出于节省经费的考虑。但是，《太空堡垒卡拉狄加》这部电影中朴实的科技让观众更容易注意到它真正有意思的部分：人类和赛隆人之间的故事。一开始赛隆人和机器人的区别不大，后来赛隆人逐渐演化为有血有肉的生化人，和人类无异。没有《神秘博士》中的音速起子，也没有《星际迷航》里的相位枪和三录仪，这部电影着重于人本身。2004年版的《太空堡垒卡拉狄加》中依然有“如果……会怎样”的科幻要素，但并没有受只存在于想象中的不切实际的技术的影响。
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科幻作品中的情节和现实世界中的技术发展之间的关系错综复杂。科幻作家需要让他们的故事站得住脚。面对科学的限定和当代技术的局限性，科幻作家有3种选择。第一种选择是严格遵守限制，当代科技就是其故事创作的基础。
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我们在科幻作品中可以看到实现星际穿越的不同方法。如果科幻作家决定不超越光速的限制，那么他们必须想出以接近光速的速度实现星际穿越的办法。另一种方法是，虽然星际旅行需要花费数百上千年，但是宇宙飞船可以非常巨大，容许几百人在飞船上实现群居和繁衍。后者被好几部科幻作品使用，包括英国的布赖恩·奥尔迪斯的代表作《温室》（Hothouse），飞船上的人们甚至不知道自己生活在飞船上。
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还有一种方法是让飞船的运动速度无限接近光速。狭义相对论告诉我们，无限接近光速的飞船上的时间会变慢，所以数百年的飞行时间对于飞船上的人来说只有几个月。飞行员回到地球上后，必须面对他们的亲戚朋友都已经过世的事实，这个场景在美国作家乔·霍尔德曼的作品《千年战争》中得到了详尽的描述。
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科幻小说毕竟是小说，科幻作家不必只局限于已有的科技。所以，科幻作家的第二种选择是拓展当前已有的科技，去实现想象中的场景。在这种情况下，想象中的未来和现实的发展可能南辕北辙，或者殊途同归。科幻小说超前于现实的一个例子是太空电梯。
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英国作家阿瑟·克拉克在小说《天堂的喷泉》（The Fountainsof Paradise）里详尽地描绘了太空电梯。这个想法既简单又深刻。空间探索要克服的一个最大障碍是摆脱地球引力进入太空，整个过程需要巨大的能量。所以为什么不能在地球表面和绕地轨道之间建一个电梯呢？这样的话，人们就可以轻而易举地建设巨大的空间站了，只要把建材通过电梯送入轨道，就可以在太空里进行组装。太阳系探测船，甚至宇宙飞船，也都可以在太空里进行组装，根本不用考虑地球引力。
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克拉克并不是第一个持有这个想法的人。早在1895年，太空科学先驱康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基就提议修建一个能把物品直接送入地球静止轨道的塔，他可能是受到巴黎的埃菲尔铁塔的启发。在理论上，这是不可行的。地球静止轨道指赤道上方的正圆形地球同步轨道，距离地球35 750公里（22 250英里）。这么高的塔基本上不可能建成，塔的重力就会把自己压塌。
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但这给克拉克书中的另一种太空电梯提供了灵感。自20世纪50年代开始，科学家和工程师就有了一个不同的想法。比起拔地而起建一座高塔，这种太空电梯更像从地球静止轨道上垂下的一根缆绳。这依然是一个巨大的工程。如果太空电梯是基于直径28毫米（1英寸多）的缆绳（钢缆），那么这根钢缆大概能承重50吨。但是，这根钢缆的自重已达11.5万吨。
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从科幻作品的角度说，我们面对的都只是工程问题。用于太空电梯的既轻又有韧性的缆绳在理论上并不是完全不可能，我们现有的材料凯夫拉的韧度就符合要求，碳纳米管也可以胜任。所以，克拉克笔下的太空电梯是科幻作家的第二种选择的典型代表。
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太空电梯的潜力毋庸置疑，在未来的某个时间点，也许我们会有合适的技术来实现它。现在，大量的工作都聚集于研发合适的缆绳材料以及克服其他技术问题，比如，沿绳攀爬的能源问题。（和传统的电梯不一样，太空电梯的缆绳保持不动，重物需要沿着静止的缆绳向上运动。）
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类似太空电梯的概念还有《星际迷航》里的即时通信器，以及《2001太空漫游》中的泛美宇宙飞船。我们一度认为依据现在推测未来是十分合理的，但事实并不是这样。我们完全有可能发现把原料运上太空的全新方法或者更好地克服地球引力的方法，这样一来太空电梯就没什么优势可言了。不管科幻作家多么擅长预测未来，未来都是未知的，并笼罩在“混沌面纱”之下。
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“混沌面纱”听上去好像漫画中反派人物的武器，但它能反映出我们试图在一个非常复杂的系统（比如世界科技发展）里预测未来的后果。气象学家爱德华·诺顿·洛伦兹用计算机模拟空气流动之后，提出了数学领域的混沌理论。有一次，他在早期的计算机上运行气象预测模型。他想直接从程序的中段重启，便输入了之前打印在纸上的上一次计算的参数。但令他惊讶的是，他得到了和前一次计算完全不同的模拟结果。原来问题出在打印的数据只精确到小数点后4位，但计算机使用的数据是精确到小数点后6位。某一个变量的很小差异，会导致最后结果出现很大的差异，这就是典型的混沌系统。
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在理论上，如果有某个系统的完整且精确的细节，我们确实可以预测其结果。但实际上，我们周围的各种各样的系统——股票市场和天气预报就是绝佳的例子——都太复杂了，一个变量的微小变化就会对结果产生巨大的影响，所以预测基本上是不切实际的。正因为如此，虽然有很多公司在提供未来10天的天气预报，但是试图用数学模型预测天气还不如单纯描述某个地点在某个时间可能的天气情况更准确。
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准确的天气预报都这么复杂，准确预测人类行为与思想、科技发展则更是难上加难。我年轻时曾以做类似的预测为生，现在想想真是荒唐。在艾萨克·阿西莫夫的基地系列作品中，数学天才哈里·谢顿和他的追随者用极其复杂的数学概率模型——“心理史学”——预测出银河帝国最终会瓦解崩溃。心理史学基于一个基本的观察：预测群体的行为比预测个人的行为要简单得多。
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物理学专业本科毕业之后，我在考虑未来要做些什么。我当时对“运筹学”特别感兴趣，运筹学需要用统计学知识来解决包括天气预报在内的商业问题，它是一种能让科幻作品成真的办法。之后我去攻读了运筹学硕士学位，然后进入英国航空公司工作。运筹学是一个强大的学科，但和心理史学还是没法比，因为人类的行为复杂多样、难以捉摸，特别是当人类面对新环境和科技发现的时候。
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在阿西莫夫的书中，一个名叫“骡”的变异人颠覆了预测系统，“骡”是一种行为习惯完全偏离心理史学预期的突变体。阿西莫夫可能忘了（或者更有可能的是，他故意这样写，毕竟他是一个生物学家）我们都是突变体，各不相同，行为也千差万别。数学计算并不能精准预测我们的行为，不管是从未来学的角度，还是从科幻作品的角度（可能更有意义）。
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最后，当面对想象中的未来技术时，如果预测未来是不可能的，那么留给科幻作家的只有第三种选择：不加解释，简单地改变一下现实，任何事情都可能发生。从书或者电影的角度看，重要的事情并不是其提到的新技术是否会成为现实，而是假设一个技术飞跃已经实现，故事的发展是否符合逻辑、连贯统一。这个飞跃正是科幻作品和奇幻作品的分水岭。即便如此，绝佳的奇幻作品也是连贯统一的。对读者来说，科幻作品最吸引人的地方还是在某个技术飞跃改变了世界的规则后，后续的故事仍能够与这个世界自洽，而无须继续依靠另一个神奇的技术飞跃。
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如果这个作品中的技术飞跃是本章之前提到的那些，比如超光速、即时通信、反重力等，那么，即便使用了本书没有讨论过的新奇方法，这些技术也很可能永远不会成真。但正是这些技术的存在，才使科幻作品的故事架构更加坚实。
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如果你看一本近几年出版的科幻作品，你就会发现书里有好多要素都和20世纪40年代的科幻作品大同小异。比如英国作家伊恩·班克斯的“文明”系列。在《腓尼基启示录》（Consider Phlebas）和《游戏玩家》（The Player of Games）中，班克斯畅想出未来星球和文明的一整套体系。他的写作风格（对于故事主线一丝不苟地追求细节，如果你喜欢这种手法）完全超越了20世纪40年代的太空歌剧，但班克斯笔下的未来给人似曾相识的感觉。他的故事里也有智能设备、巨型的超光速宇宙飞船、可以自由转换性别的角色，以及拥有中世纪价值观的战士等。
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在21世纪，科幻作家有机会了解最前沿的科学和技术。现在的科幻作家再也不会犯三四十年前科幻作家犯下的错误，那时候的一些作家甚至不了解计算机和电话的原理。但是，现代作家难免也会犯下许多在三四十年后被认清的错误。现在已经有许多新科技都可以被科幻作家用于新的创作，比如有无限可能的量子纠缠或者可以实现电气革命的室温超导体。
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