人類作為一個物種的存續時刻能比其他哺乳動物更長嗎？

北京時刻7月23日音訊，文明能存在多久？假如想持續繁盛幾十億年，人類就需求處理一些扎手的問題，包括太陽的死亡到物質的衰變。

談論悠遠的未來真的有意義嗎？假如咱們連下個月什么時候會下雨都不能猜想，那么猜想幾十億年后會發生什么好像是更不或許了。

不過，并不是一切的工作都像氣候相同混亂。有時候，即便是十分悠遠的未來也是或許猜想的，特別是在天體物理學和國際學中。咱們能夠堅信，2090年9月23日英國將發生日全食，由于月球、太陽和地球運行在可猜想的安穩軌跡上，只要十分小的擾動，并且引力定律現已得到了很好的查驗。相同，咱們能夠使用已知的天體物理學來猜想國際脹大時或許發生的狀況。

不斷變亮的太陽或許會給咱們的后代帶來嚴峻的問題

這種辦法能夠被稱為“物理末世論”（physical eschatology）——這是天文學家馬丁·里斯（Martin Rees）發明的一個術語，指的是用天體物理學來模仿國際的走向。里斯從神學中得到啟示，其間“末世論”是指研討諸如國際末日之類的終極事物。關于這個主題的經典著作是弗里曼·戴森（Freeman Dyson）在1979年發表的關于敞開國際中生命的論文，其間概述了或許存在并要挾到悠遠未來生命的災禍工作，從太陽的死亡到恒星與星系的分離。

那么，假如人類能一直活到悠遠的未來，那咱們面對的最大應戰是什么？咱們還不能說這些應戰將怎么（或能否）被戰勝，僅能做出一些猜想，但能夠肯定的是，這些要挾人類生計的工作正在到來。

移居太空或許是咱們長時刻生計的時機

問題1：怎么比其他哺乳動物存續更久？

哺乳動物物種的典型存在期限大約是100萬年左右。對人類來說，現在的天然滅絕率遠遠小于咱們給自己造成的危險。咱們明顯還有其他迫切需求應對的要挾，比方核戰爭和流行病。想要處理當時存在的要挾和可持續發展問題，咱們就不得不應對一些其他應戰。

首先，在數萬年后，咱們將不得不面對間冰期的完畢：咱們正生活在一個綿長冰河年代的短暫中止之中。咱們的祖先在冰河年代幸存下來，所以這或許沒什么大不了的——只不過他們是游牧的打獵搜集者，而不是一個全球文明。

咱們還或許面對不同地質年代之間劇烈的氣候變化。曩昔的地球有時會比現在更冷，有時則更熱。在始新世，地球氣溫升高了10攝氏度，北極呈現了棕櫚樹和短吻鱷，赤道區域由于太熱而不適于沒有維護措施的人類生計。在更悠遠的曩昔，乃至還上演過“雪球地球”的劇情，幾乎一切的地表都被冰雪掩蓋。

此外，咱們還會迎來超級火山活動、流星碰擊、伽馬射線迸發或突發生態破壞等危險。古生物學研討顯現，這些災禍現已導致了大約每1億年一次的天然大滅絕。

智人作為一個物種或許不會持久，由于咱們還能夠演化成其他物種。人類會不斷地變異，遵守天然挑選。更不用說讓人體與機器融合的技能了。在數百萬年的時刻里，人類不太或許保持不變——除非在深思熟慮之后，咱們決議將人類基因維護起來，并且能夠在地質時刻的尺度上堅持這一決議。

 

假如“咱們”在10億年后還存在，咱們就將具有能夠恣意持續發展的文明，能夠在全球范圍內應對災禍，并提前為地質時期做好方案。并且很或許此刻的人類與今天咱們的差異就像咱們與三葉蟲的差異相同大。具有挖苦意味的是，為了比其他哺乳動物存續得更久，人類必須變得與咱們現在十分不同。

在未來幾百億年內，國際中恒星的數量將抵達高峰

問題2： 怎么在生物圈消滅后存活？

在大約十億年內（誤差為幾億年），太陽亮度的添加將消滅地球的生物圈。具體而言，太陽的熱量將導致巖石風化加劇，從而導致某些化學反應，耗費空氣中很多的二氧化碳。作為碳循環的一部分，二氧化碳的缺失將終究導致植物的消亡。此外，跟著越來越多的水蒸氣（一種強有力的溫室氣體）從海洋中蒸騰，地球終究會過熱，成為一個失控的溫室。

一種辦法是運用大規劃工程來維護生物圈，盡或許延伸其存在時刻。咱們能夠在平流層中添加反射氣溶膠，在地球和太陽之間樹立一個遮陽板，乃至推進地球向太陽系外側移動。

另一種處理辦法是把生命轉移到太空——這也是咱們正想要做的工作。自給自足的太空棲息地好像是或許的，那里具有的物質是地球表面的數十億倍。即便太空殖民基地看起來很難制作，但咱們也應該記住，時刻是滿足的。咱們有10億年的時刻來變得更熟練、更賦有，能實現更多的或許性。

到這個時候，人類若想生計下去，就必須將活動范圍擴展到整個太陽系的規劃。

問題3： 怎么在太陽的主序星階段完畢后存活？

大約50億年之后，由于太陽中心積累的氦被重力加熱升溫，其亮度將開始更迅速地添加，變成一個巨大的紅巨星。太陽的表面溫度下降，但由于巨大的表面積，太陽光的總輸出會變得更大。這或許意味著地球末日的到來，由于它很或許在太陽脹大時被吞沒。假如沒有被吞噬的話，地球也會在太陽的炙烤下變成一顆沒有空氣的焦黑行星。“不久”（10億年左右）之后，太陽將以星云的形式排出大部分外氣層，變成一顆微小的白矮星。

為了生計下來，任何生活在太陽系的智能生命都需求遷移到其他恒星系。當然，人類也能夠挑選習慣，可是白矮星并沒有太多的光和能量。

抵達其他恒星系要么需求十分高速的航天器，要么需求很長時刻。關于現已生活在自給自足的太空居住地的人來說，讓他們前往新目的地或許是天但是然的工作。他們需求能持續運用很長時刻的動力和滿足的物質來保持太空生活，并使太空居住地抵達合理的速度，以完成數千年的星際旅程。

不過，最有或許抵達其他恒星系的辦法或許是借助微型納米機器人飛船。與其用很多動力把巨大的星際飛船推到一個適中的速度，還不如用反射帆和強大的激光來發射高速的微型飛船。這些飛船體積雖小，但數量很多：假如一艘飛船不能完成任務，那就發送一千艘。它們還能夠攜帶發明生命的基因元素——乃至是人類。一旦抵達目標恒星系，它們就會降落在適宜的小行星上，展開太陽能搜集器，挖掘原材料并制作更多的機器人、太陽能搜集器和工廠。終究，這些飛船能夠樹立新的居住地，供人們在其間生活。

很或許沒有生物學意義上的人類會離開太陽系。從這一點上，咱們或許會質疑，未來咱們到底是作為人類，還是作為一個新物種在國際中傳達？但假如咱們的后代能在紅巨星太陽下幸存下來的話，那他們很或許就生活在銀河系的其他恒星系中。

問題4： 怎么在恒星抵達生命止境時生計下來？

國際中恒星的構成現已抵達了最高點，在未來的幾百億年內，國際將抵達“恒星高峰”。當明亮而短命的恒星燃燒殆盡時，會留下一大堆穩重而長壽的紅矮星。它們能夠發光上萬億年。可是，恒星的構成速度將會下降。在10到100萬億年后，乃至紅矮星也會噴發并消失。為了生計，生命需求星光以外的動力。

實際上存在很多或許性：使用褐矮星和氣態行星的氫進行核聚變；將物質傾倒到黑洞吸積盤中，搜集釋放出來的能量；乃至使用所謂的超輻射散射（又稱為“黑洞炸彈”）直接使用黑洞的能量。無論怎么，這都需求大規劃的工程。那一般的核能呢？當中子星和超新星合并產生的新放射性同位素消失時，核裂變能量就會停止。當行星內部的同位素衰變并冷卻下來時，地熱能也會耗盡。

此刻的“生命”或許也能習慣低溫文奇異的環境。人工智能和硅基生物或許會在挨近絕對零度的環境中茁壯成長。跟著恒星的消失，以碳基生命和智能生物很有或許會退回到舒適的虛擬國際中，這個虛擬國際比外部國際要大得多，也雜亂得多。

假如人類在恒星抵達生命止境時幸存下來，那他們自身就將成為國際中最大的能量來源。

問題5： 怎么在星系消失之后生計下來？

隨機的恒星運動終究會導致星系溶解：恒星之間會不時地擦肩而過，并隨機地改動速度。有時這會給恒星一個脫離星系的逃逸速度，使其消失在巨大的虛空中，同時導致星系的其他部分略微緊縮。終究，在大約1萬億年后，一切的星系都會分散或落入中心黑洞。在與黑洞的近距離接觸中，圍繞恒星的行星也會被拋出。

為了生計，智慧生命需求引導恒星進入長時刻安穩的軌跡。聽起來好像難以想象，但這在物理學上是或許的！至少在當今年代，人們能夠經過放置反射鏡來推進恒星，此刻恒星的輻射就像十分弱小的火箭發動機，讓它們以可控的方法彼此擦肩而過。這類似于人類使用引力來幫助旅行者號探測器轉向和加快，只不過規劃更大。當這些恒星改動軌跡時，它們能夠被用來進一步推進彼此，進行有史以來規劃最大的臺球比賽。

這將需求在每顆恒星周圍制作大型結構，并事前擬定巨大的方案，每個恒星系所需求的物質總量大約相當于一顆較大的小行星，并且物理學相對簡略。這個問題更多的是關于在十億年的時刻尺度上怎么和諧，關于現已處理了前述問題的人類來說，這或許只是一個日常方案。

問題6： 怎么從物質的完結中幸存？

這兒所說的物質是由質子、中子和電子組成的原子構成的。質子和電子通常被認為是徹底安穩的（中子是經過質子來安穩的，其半衰期只要幾分鐘）。

但是，許多物理理論猜想質子并不是真的安穩，而是會在極長的時刻跨度內衰變。雖然物理學家現已進行了一些斗膽的研討，但迄今為止還沒有觀察到質子衰變。不過，這僅僅告知咱們，假如衰變的確發生，需求數萬億年的時刻。

這種衰變將意味著咱們現在所知物質的完結。恒星和行星將漸漸變成輻射，加上自由電子和正電子，無法構成宜居體系。最終一顆冰冷的黑矮星將逐漸變成氦和氫晶體，在幽靜中逐漸蒸騰。剩余的就只要輻射和黑洞了，一個空蕩蕩的國際。

咱們能繞過這一結局嗎？正如艾薩克·阿西莫夫的短篇小說《最終的問題》（The Last Question）中那臺偉大的電腦所說，“現在還沒有滿足的數據來給出一個有意義的答案。”