原文摘錄
叛亂,比太陽更早爆發
和四百年前一模一樣的太陽讓人群開始**,越來越多的人堅信太陽要爆炸是獨裁者編造的彌天大謊。為了奪回地球發動機的控製權,叛亂在各個大陸同時爆發了。叛軍日益壯大,美洲、非洲、大洋洲和南極洲相繼淪陷。政府軍與叛軍在地球發動機所在的東亞和中亞對峙了三個月,加入叛軍的加代子在澳洲的戰役中陣亡後,我也開始動搖,和更多政府軍軍官和士兵一起站到了反抗者的隊伍中。最後,拿著武器的憤怒人群衝進了地球發動機的駕駛室。為了保護發動機的安全,聯合政府最高執政官帶著最後的五千多人選擇投降,交出駕駛室的控製權。
控製中心巨大的密封門隆隆開啟,五千多名最後的地球派一群群走了出來,在叛軍的押送下向海岸走去。一路上兩邊擠滿了人,所有人都衝他們吐唾沫,用冰塊和石塊砸他們。他們中有些人密封服的麵罩被砸裂了,外麵零下一百多攝氏度的嚴寒使那些人的臉麻木了,但他們仍努力地走下去。我看到一個小女孩,舉起一大塊冰用盡全身力氣狠命地向一個老者砸去,她那雙眼睛透過麵罩射出瘋狂的怒火。
當我聽到這五千多人全部被判處死刑時,覺得太寬容了。難道僅僅一死嗎?這一死就能償清他們的罪惡嗎?能償清他們用一個離奇變態的想象和騙局毀掉地球、毀掉人類文明的罪惡嗎?他們應該死一萬次!這時,我想起了那些做出太陽爆發預
測的天體物理學家,那些設計和建造地球發動機的工程師,他們在一個世紀前就已作古,我現在真想把他們從墳墓中挖出來,讓他們也死一萬次。
真感謝死刑執行者們,他們為這些罪犯找了一種好的死法:他們收走了被判死刑的每個人密封服上加熱用的核能電池,然後把他們丟在大海的冰麵上,讓零下一百多攝氏度的嚴寒慢慢奪去他們的生命。
這些人類文明史上最險惡、最可恥的罪犯在冰海上站了黑壓壓的一片,在岸上有十幾萬人在看著他們,十幾萬雙牙齒咬得哢哢響,十幾萬雙眼睛噴出和那個小女孩一樣的怒火。
這時,所有的地球發動機都已關閉,壯麗的群星出現在冰原之上。
我能想象出嚴寒像無數把尖刀刺進他們的身體,他們的血液在凝固,生命從他們的體內一點點流走,這想象中的感覺變成一種快感,傳遍我的全身。看到那些人在嚴寒的折磨中慢慢死去,岸上的人們快活起來,他們一起唱起了《我的太陽》。我唱著,眼睛看著星空的一個方向,在那個方向上,有一顆稍大些、剛剛顯出圓盤形狀的星星發出黃色的光芒,那就是太陽。
啊,我的太陽,生命之母,萬物之父,我的大神,我的上帝!還有什麽比您更穩定,還有什麽比您更永恒?我們這些渺小的,連灰塵都不如的炭基細菌,擁擠在圍著您轉的一粒小石頭上,竟敢預言您的末日,我們怎麽能蠢到這個程度!
一個小時過去了,海麵上那些反人類的罪犯雖然還全都站著,但已沒有一個活人,他們的血液已被凍結了。
我的眼睛突然什麽都看不見了,幾秒鍾後,視力漸漸恢複,冰原、海岸和岸上的人群又在眼前慢慢顯影,最後完全清晰了,而且比剛才更清晰,因為這個世界現在籠罩在一片強烈的白光中,剛才我眼睛的失明正是由於這突然出現的強光的刺激。
但星空沒有重現,所有的星光都被這強光所淹沒,仿佛整個宇宙都被強光融化了,這強光從太空中的一點迸發出來,那一點現在成了宇宙中心,那一點就在我剛才盯著的方向。
太陽氦閃爆發了。
《我的太陽》的合唱戛然而止,岸上的十幾萬人呆住了,似乎同海麵上那些人一樣,凍成了一片僵硬的岩石。
太陽最後一次把它的光和熱灑向地球。地麵上的冰結的二氧化碳幹冰首先溶化,騰起了一陣白色的蒸氣;然後海冰表麵也開始溶化,受熱不均的大海冰層發出驚天動地的巨響;漸漸地,照在地麵上的光柔和起來,天空出現了微微的藍色;後來,強烈的太陽風產生的極光在空中出現,蒼穹中飄動著巨大的彩色光幕……
在這突然出現的燦爛陽光下,海麵上最後的地球派們仍穩穩地站著,仿佛五千多尊雕像。
太陽爆發隻持續了很短的時間,兩個小時後,強光開始急劇減弱,很快熄滅了。在太陽的位置上,出現了一個暗紅色球體,它的體積慢慢膨脹,最後從這裏看它,已達到了在地球軌道上看到的太陽大小,那麽它的實際體積已大到越出火星軌道,而水星、火星和金星這三顆地球的夥伴行星,這時已在上億度的輻射中化為一縷輕煙。
但它已不是太陽,它不再發出光和熱,看去如同貼在太空中的一張冰冷的紅紙,它那暗紅色的光芒似乎是周圍星光的散射。這就是小質量恒星演化的歸宿:紅巨星。
50億年的壯麗生涯已成為飄逝的夢幻,太陽死了。
幸運的是,還有人活著。
1.太陽的殉葬品
關於太陽爆發是個騙局的流言傳遍全球。在爭奪地球發動機控製權的世界大戰中,加代子加入了反抗政府軍的隊伍並且很快陣亡,經過激烈的思想鬥爭之後,主角也和很多政府軍一起轉而投向了叛軍。叛軍一路推進到地球駕駛室的門口,剩下的五千多名聯合政府軍成員和堅信自己學說的科學家們為了保護發動機選擇了投降。
就在幾萬暴動的人群在集體的狂熱之中處死投降的戰俘之後,太陽氦閃爆發了。寒風中五千多個凍得僵硬的地球派雕塑,成為瘋狂的人類獻祭給太陽最後的殉葬品。而太陽也在這場短暫的氦閃之後,走向了它生命的終結。
2.氦閃是如何發生的?
根據恒星生命周期的規律,不出意外的話,大約50億年以內,太陽就會把它核心的氫元素全部燒掉,變成氦元素。氦元素會繼續聚在一起變成其他物質嗎?暫時還不會,因為想要把越重的物質壓縮在一起,需要的溫度就越高,現在太陽的溫度還達不到氦核聚變所需的溫度。但是氣氛已經烘托到位了,氫已經燃燒完,沒有東西可燒,怎麽辦呢?就挺尷尬。本來在主序星階段,氫燃燒釋放熱,熱膨脹產生向外的壓力。熱的壓力和太陽自身向內的重力保持著穩定的平衡。現在熱壓力變小了,重力沒有變化,數百億年的平衡被打破了。
於是,在太陽的中心,重力占據了上風,內核開始收縮。就像壓縮氣體可以產生熱量一樣,收縮也會釋放熱量,讓太陽核心外層那一圈剩餘的氫加速燃燒,形成了一個殼,維持著恒星的輻射。氫殼的燃燒讓氦在太陽的中心堆積得越來越多,引力也越來越大,太陽的內核抵擋不住持續變大的引力,開始進一步坍縮。這個時候,引力勢能轉化為熱能,就像吹氣球一樣漸漸吹起了核心外麵的氫殼,傳遞到太陽的外層,外層開始膨脹,體積越變越大,表麵溫度越來越低,顏色也越變越紅。這個時候,太陽就開始脫離它的主序星階段,漸漸變成一顆讓整個太陽係瑟瑟發抖的龐然大物——紅巨星。
紅巨星和現在太陽大小對比,左下角是太陽現在的大小
夕陽紅階段的太陽變得不再穩定,它不停膨脹,在吃掉距離比較近的水星和金星之後,還將持續燃燒和擴散長達
十億年左右。在這個過程中,地球會不會被吃掉,目前還沒有一個比較確定的判斷。不過,根據天文學家們模擬和演算的情況來看,被吃掉的可能性會更高一些。隨著時間的流逝,紅巨星的外層越來越稀薄,最後外層飄散開來,變成美麗的宇宙風景——行星狀星雲,而它的內核在引力的作用下會繼續收縮,成為一顆白矮星……消耗掉所有的能量後,最終變成一顆死寂的黑矮星。在這個過程中,氦閃又是怎麽發生的呢?
太陽成為紅巨星後,內核會繼續升溫,達到1億開爾文以上時,在某一個時刻氦元素會突然被點爆,完全失控地擠在一起變成另外一種元素——碳元素。這就是小說中開啟地球逃亡模式的罪魁禍首——“氦閃”。即使對於熊熊燃燒了億萬年的太陽來說,氦閃也是超級劇烈的,它在短短幾秒鍾就能釋放出太陽數百萬年氫核聚變所釋放的全部能量。氦閃發生在太陽上,就像往平靜黑暗的池塘中心扔下了一顆原子彈。
為什麽氦的聚變會突然失控呢?
原來,紅巨星的內核坍縮到了一定程度,裏麵的物質會變得非常非常密,物理學家們把這種極端的高密度狀態叫作“簡並態”。聽起來像是很難理解的一個詞,但其實簡並態跟固態、液態、氣態一樣,隻是物質的一種狀態。這種狀態的物質有點像氣體,因為它們之間是分散開來的,彼此並沒有任何形式的結合。但是它又更像是固體,因為粒子與粒子非常緊密地堆積在一起,最密的固體跟它比起來也稀薄得像空氣。
對於想要穩定燃燒的恒星來說,簡並態的物質有一個巨大的缺點,就是對溫度不敏感。當紅巨星的內核不斷坍縮,溫度越來越高,簡並態物質並不會像普通物質一樣通過膨脹來散發熱量,把溫度維持在穩定的範圍內。於是,溫度不斷變高,讓核聚變的速度越來越快,核聚變的加快反過來又讓溫度升高的速度也越來越快,如此反複,當這種失控的狀態到達臨界點的時候,就像燒了太久的壓力鍋一樣,太陽爆炸了。
由於能量巨大,“氦閃”這樣的爆炸隻能持續幾個小時。之後,太陽會恢複原來的平靜,內核繼續坍縮,外層繼續擴散,再經曆數次“氦閃”之後,慢慢走向它生命的終點。
3.小說中氦閃的場景可能會出現嗎?
看到這裏,你可能會有一個疑問,前麵所說的太陽走向衰老的過程和小說裏好像有點不太一樣?小說中,先是出現氦閃,然後太陽才迅速膨脹為一顆紅巨星。而按照我們的恒星演化理論,氦閃的爆發是在太陽成為紅巨星以後才發生的,而不是之前。實際上,根據目前的恒星結構模型和演化規律來看,氦閃確實應該出現在太陽脫離主序星階段十億年之後。並且,太陽從主序星變成紅巨星的時間長達數十萬年到數百萬年,不會像小說中所描寫的在短短一天中,就從光芒黯淡的白色棒球, 迅速膨脹到和在地球軌道上看到的一樣大,並且吞沒了水星和金星。所以,小說中氦閃的宏大場麵,在現實中基本上是不會原樣重現的。
另外,人類雖然已經看過了很多恒星是如何展開它們波瀾壯闊的一生的,但是到目前為止,還從來沒有觀測到過氦閃。一方麵,這有可能是因為氦閃持續的時間比較短,在恒星上百億年的生命中稍縱即逝,難以捕捉。另一方麵,天文學家們覺得更大的可能是因為氦閃發生在恒星的中心最深處,雖然釋放的瞬間能量巨大,但是大部分能量都用來讓太陽膨脹為超級怪獸紅巨星了,剩下不多的能量也會被恒星厚厚的外殼吸收,在紅巨星的表麵幾乎不會掀起多少波瀾。所以,就算太陽爆發了氦閃,而我們像小說的主角一樣正在直勾勾地盯著它,也很有可能什麽都看不到。
不過,科幻故事就是關於科學的假設和幻想,在邏輯自洽的情況下,科幻小說可以做任何設定。《流浪地球》一開始的設定就是:太陽的活動出現了異常,與我們已知的恒星演化理論相悖。在故事發生的那個世界,很可能我們現在的天體物理理論體係都是錯誤的或者不完備的。所以,一切皆有可能。