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一千年后的世界:人类登陆火星还是在地球挣扎?科学家用情景建模预测 10 种可能

-文字版-

1.一千年后

1000年后世界会是什么样子?人类是否会像电影中那样登陆火星并在火星上建立殖民地,还是仍在地球上苦苦挣扎,试图解决资源短缺、环境污染等问题?不久前,一些科学家进行了一项有趣的研究。他们利用未来学中的场景建模和世界构建方法,试图预测 1000 年后的世界会是什么样子。

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利用这种方法,研究人员构建了 10 个可能的未来世界,每个世界都有自己不同的社会、政治和技术发展。

比如,在某个世界里,人类与自然和谐共处,科技发展并没有突飞猛进。城市里到处都是绿色植物,太阳能、风力发电随处可见,高效的公共交通让人们的出行不仅便捷而且更加环保。

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另一个世界是高科技主导的世界。在这里,无论是重体力劳动还是日常琐事,人类的生活几乎全部由人工智能来管理。因此,这里的人们有更多的时间去追求个人兴趣、发挥创造力。 。在这里,教育和医疗系统将彻底改变,每个人都将获得适合自己的个性化服务。

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还有一些世界,航天技术非常成熟,人类已经成为真正的太空文明。我们不仅在月球和火星上建立了殖民地,还能够从小行星带的小行星上开采太空资源。在这里,太空旅行就像今天的飞行一样普遍。

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除了这些理想世界之外,模拟结果还提供了一些不太乐观的场景。

例如,在某个世界,存在严重的资源枯竭和环境破坏问题。例如,大自然无法再承载人类产生的垃圾。整个地球表面已经被大量的垃圾覆盖,空气质量变得极差。与此同时,气候变化导致海平面上升,许多沿海城市当时已被淹没。这些问题导致了人类社会的动荡和冲突。大家都在争夺有限的资源,人们的生活质量也急剧下降。

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然而,这种情况并不是死胡同。在另一个世界,虽然类似的问题引起了社会动荡,但通过技术的突破,人们重新找到了与自然和谐共处的方式。同时,通过各方的合作,人类社会重新建立了秩序,环境得到了恢复。

这项研究乍一看似乎过于科幻,但其目的不仅仅是让我们幻想未来。研究人员还想利用它为我们提供寻找地外文明的线索。因为通过分析不同的未来世界,科学家可以尝试找出哪些迹象表明行星上存在智慧生命。

但这项研究确实提醒我们,未来不是固定的,它取决于我们现在。我们可以选择走向和谐、繁荣、可持续的未来,也可以走向资源枯竭、环境破坏、社会动荡的未来,而这一切都取决于我们当前的决定和行动。

2.十亿年后

一千年后人类还能控制世界吗?十亿年后我们还能决定世界吗?那时的地球会是什么样子呢?

在较短的时间尺度,比如几千年、几万年,地球的变化主要来自于地球本身。但如果把时间线拉长到数亿年、数十亿年的尺度,影响地球的因素就会有很多,尤其是决定整个太阳系命运的因素——太阳。

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今天的太阳大约有46亿岁,正处于中年时期。在其生命的前半段,太阳的光度比它诞生时增加了约30%。后来,随着氢元素不断聚变成氦并积累,越来越多的氦将参与太阳内部的聚变。因此,未来太阳的聚变反应会不断变强,随之而来的,太阳的光度也会不断上升。

太阳越来越亮,这对于地球来说可不是一件小事。虽然整个过程非常缓慢,但随着地球接收到的辐射不断增加,地球表面的温度逐渐升高。

地球和人体一样,本来也有自己的“温度调节”方式,称为“碳酸盐-硅酸盐循环”,也称为“无机碳循环”。

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它可以借助雨水和海洋生物的帮助,将大气中的CO2凝固沉淀到海底。一旦CO2含量减少,地球的温室效应就会受到抑制;但火山喷发会将固化的碳释放回大气中,从而加剧温室效应;但气温升高会促进之前的固碳过程,因此再次控制温度。可见,这个循环的整个过程是一个动态调整的平衡过程。由于这种平衡机制,陆地上的植物可以顺利呼吸(CO2)。

但这种平衡机制是地球本身的一种内部调节机制。太阳辐射的增加是一个外部变量,它会打破这种内部平衡,使地球的“温度调节”失效。

当地球温度因阳光变化而显着升高时,硅酸盐的固碳过程会大大加速,从而导致地球大气中CO2的快速消耗。当缺乏CO2时,植物的光合作用就会受到限制;同时,高温还会促进水分的蒸发,从而导致大气湿度较高。水蒸气是一种强大的温室气体,将进一步推动全球变化。温暖;另外,很多植物本身对温度非常敏感,所以结果就是:大量陆地植物灭绝。当没有植物的时候,依赖植物生存的动物也会陆续灭绝。最终,整个食物链将会崩溃。除了极少数物种外,几乎所有复杂的陆地生命都会消失。据推测,这可能会在未来十亿年内发生。

在此之后,受苦的不仅仅是陆地生物。随着温度进一步升高,大量氢气开始逃逸到太空中。最终,所有海水都会蒸发,地球将变得毫无生气和死亡。

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然而不久前,在即将发表在《行星科学》杂志上的一篇文章中,芝加哥大学的研究团队通过新的模型分析发现,地球陆地生物圈的持续时间可能比之前想象的要长。

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研究人员注意到,近年来的许多研究表明,无机碳循环可能并不像以前想象的那样依赖于温度,而且许多植物对低二氧化碳和高温的耐受性比我们想象的要强。于是根据新的模型,他们重新计算发现,陆地植物的生存时间可能比之前预计的要长一倍,至少是六亿到八亿年后。

然而,气候问题本质上是复杂的系统,更不用说太阳变化等外部因素,因此这项研究具有一定的局限性。但这些研究也为我们打开了一扇窗:不仅可以帮助我们预测未来地球生命的演化趋势,也可以给我们寻找地外生命带来一些启发。

3. 100亿年后

无论地球发生什么,大约50亿年之后,太阳系的统治者太阳最终将走到生命的尽头。当太阳进入暮年时,它将膨胀成红巨星,其表面将覆盖地球甚至火星的轨道。因此,人们普遍认为,到那时,地球最终将被太阳吞噬。

然而,2024年9月,在《自然天文学》发表的一篇文章中,研究人员发现了距离4000光年的白矮星附近存在类地行星。这让我们对地球的未来燃起了一线希望。 。

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