原標(biāo)題:和地球一起流浪的地下城市,到底什么樣?
假期就這么猝不及防地結(jié)束了,今年的春節(jié)檔,《流浪地球》這部中國式硬核科幻片,絕對值得擁有姓名。
這部電影不僅為科幻電影貢獻(xiàn)了“帶球跑”這一中國式浪漫,更悄然創(chuàng)造了一種中國特色的賽博朋克末世。
在地下城中,年三十還要舞龍舞獅,串店照常營業(yè),蚯蚓干變成了名牌小吃,街上游走著歡樂的小青年們,當(dāng)然也不能少了央視春晚,這種欣欣向榮的災(zāi)后盛世是真實(shí)存在的嗎???
事實(shí)上,在大多科幻作品中,無論是在末世的地球生活,或是去新星球殖民,未來人類的生存空間都被設(shè)定在了地下城市中。
《三體》中羅輯沉睡了兩個(gè)世紀(jì)后,就是在位于地下一千多米的城市中醒來;電影《微光城市》,也設(shè)計(jì)了一座運(yùn)作200年的地下城市建筑,用以維系人類最后的族群。
那么,今天咱們不妨就借機(jī)聊一下,地下城市到底能發(fā)展到何種地步,而人類文明到底能不能依靠地底世界得以延續(xù)?
地下之國,人類未來的棲息之地?
在眾多科幻作品中,都會把我們當(dāng)前所處的時(shí)代叫做“黃金時(shí)代”,因?yàn)楹Q笥啦环鈨?,風(fēng)調(diào)雨順陽光和煦。這顆藍(lán)色地球,是三體文明用450年遠(yuǎn)征也要追逐和向往的地方。
(想象一下,當(dāng)三體艦隊(duì)好不容易抵達(dá)太陽系,發(fā)現(xiàn)人類居然早就推著地球去了三體星域。三體人:MMP……)
而與“黃金時(shí)代”相對應(yīng)的,是人類未來將要面對的某種尷尬:應(yīng)對越來越惡化的地表環(huán)境。
比如核戰(zhàn)爭導(dǎo)致的嚴(yán)寒氣候、天體垃圾引發(fā)的碰撞和物種滅絕、耕地沙漠化導(dǎo)致的全球大饑荒,又或者是臭氧霧霾增加導(dǎo)致空氣不宜呼吸……
地球的地表已經(jīng)不再適宜人類居住,那么前往太空尋找新家園呢?已有探測已經(jīng)證明,大部分星球地表都不太適合人類居住。
即使是最有可能讓人類殖民的火星,其地表也滿是風(fēng)沙,溫度平均是零下81°,空氣中含有高濃度二氧化碳,并且還會時(shí)不時(shí)刮起風(fēng)暴,人類將直接暴露在宇宙射線之下……
總而言之,人類由于自身生理構(gòu)造的進(jìn)化,已經(jīng)無法再回歸海洋,想要在殘酷的陸地環(huán)境中生存下來,就必須依靠一些屏障來保護(hù)自己。
這也是為什么,藝術(shù)創(chuàng)作與科學(xué)研究,在“地下城模式”中達(dá)成了前所未有的一致。
無論是《流浪地球》中行星發(fā)動機(jī)下的地下城,還是麻省理工學(xué)院設(shè)計(jì)的“紅木森林”火星地下城,亦或是新加坡政府規(guī)劃中的地下城市,無不說明,地下空間,才是人類最后的棲息之地。
首先,地下城市可以很容易就解決保溫的問題,相比地球和殖民星球地表的極端冷熱氣候,地下城可以提供更為舒適的居住環(huán)境。
其次,地下城市具有更強(qiáng)的防護(hù)性能。未來地下城位于50米以下的地層深處?!读骼说厍颉分薪ㄔ谛行峭七M(jìn)器下500米的地方,《三體》更是達(dá)到了1000多米。作為一個(gè)天然的防護(hù)層,幫助人類躲避致命的宇宙射線或核輻射,也避免隕石、空氣沖擊波等外來物的撞擊;
另外,地下城在節(jié)約資源方面更有效率。地下城大多是容納數(shù)萬人規(guī)模的超級城市,一方面可以發(fā)揮出土地的最大使用效率,緩解城市用地緊張;另外由于地下的溫度一直保持恒定,所以不需要反復(fù)地制熱或制冷,從而節(jié)省大量能源。
未來,通過在地下建造交通、倉儲、工業(yè)、購物、娛樂、居住等一整套立體生活空間,或許是人類度過漫長而艱難的末世文明所面臨的不二選擇。
那么,究竟多深多大的地下城才能真正為人類提供庇護(hù)呢?
地下生存,應(yīng)該建立在怎樣的城市基礎(chǔ)上?
將地表生活完全copy到地下——通過在地下建立一個(gè)獨(dú)立的城市生態(tài)系統(tǒng),只有工作或旅游等特殊情況時(shí),人類才需要前往地表,其他一切生活需要都可以在地下完成。這個(gè)想法聽起來有理有據(jù)令人信服,但這條路好像并沒有想象中那么簡單。
舉個(gè)例子,現(xiàn)有城市的地下管道系統(tǒng)都經(jīng)歷了數(shù)次升級,依然時(shí)不時(shí)爆出“下水道病”。而打造智慧級的綜合管廊,需要交通、供水、供電、供氣、通訊、環(huán)保等等多種基礎(chǔ)設(shè)施的全面協(xié)調(diào)配置和綜合施工,都有很長的路要走。很難想象再將生產(chǎn)、生活、倉儲、能源、交通等城市集合到地下,會發(fā)生怎樣的災(zāi)難。
那么,能夠幫助人類在極端環(huán)境下生存的地下城,究竟應(yīng)該建立在哪些基礎(chǔ)之上呢?
回答這個(gè)問題之前,有必要解釋一下城市地下空間的開發(fā)梯度。淺層開發(fā)(15-20米以內(nèi)的深度),比如市政設(shè)施、地下商場、居民小區(qū)的地下室、防空洞等等,大家早已司空見慣,技術(shù)也很成熟。中層地下空間(20-50米,主要用于地下軌道交通,以及少數(shù)建筑)的發(fā)展也很迅猛,比如1907年開始運(yùn)營的倫敦Hampstead地鐵站,達(dá)到了58.5米深;中國青島膠州灣海底隧道最低點(diǎn)是海底面44.5米;而悉尼歌劇院的地下部分總深度則達(dá)到了37米……
但50米以下深層地下空間的開發(fā),就像一個(gè)工程界的海豚音,有人偶爾夠到,卻沒有人能在這一音階持續(xù)咬字。而未來的地下城市卻對這一深度的開發(fā)能力提出了基本要求,這背后自然就形成了新的技術(shù)軍備競賽。
當(dāng)然,想要預(yù)測我們在地下該怎么生活,還是很難的,就交給科學(xué)家們?nèi)ゲ傩陌伞R苍S我們會居住在森林一樣的樹屋中,也許我們會直接往深處挖洞穴居。不過,總結(jié)了一下未來地下城市的設(shè)計(jì)方案,我們發(fā)現(xiàn),無論哪種方式,都必須考慮三個(gè)基本前提:
1.安全防護(hù)。地下城市的首要功能,是為人類提供躲避末世災(zāi)害(比如小天體撞擊、核冬天污染、殖民星球大氣、宇宙輻射等)的避難所。
地下城市面臨的破壞級風(fēng)險(xiǎn)主要來自兩方面,一是引力失控導(dǎo)致天體撞擊威脅。
直徑僅有170米的小行星以每秒15.5公里的速度撞上地球,就能釋放相當(dāng)于200萬噸當(dāng)量核彈的能量,輕易摧毀一座地面城市。也就是說,一般的淺層建筑甚至幾十米的地下城,根本無法抵御這樣當(dāng)量的撞擊,更何況是木星爆炸了。
那真正能保命的地下城到底要建在多深才行呢?具體深度在科幻作品中眾說紛紜,但從地球的地質(zhì)構(gòu)造可以大致推斷一下。
大陸地殼的平均厚度在4000米左右(青藏高原可達(dá)7000米),所以3000米左右深度的地下城還是可能實(shí)現(xiàn)的,并且足以抵御天體撞擊的破壞。
現(xiàn)實(shí)也證明,在2000米以下的地底生活是可能的,世界上很多知名實(shí)驗(yàn)室都處在相應(yīng)深度。比如中國研究暗物質(zhì)的錦屏地下實(shí)驗(yàn)室(CJPL),就位于地下2500米。北美最深的實(shí)驗(yàn)室加拿大薩德伯里中微子實(shí)驗(yàn)室(SNOLAB),在2070米的深度。而南半球的阿根廷黑水極深地下實(shí)驗(yàn)室(ANDES),在地下1750米深處,遠(yuǎn)離核能設(shè)施,也有著理想的實(shí)驗(yàn)和生存環(huán)境。
除了要抵御地表的沖擊,來自地下的威脅也需要防范。比如板塊位移、巖漿侵位等等都有可能發(fā)生。
地殼下面的地幔層中,巖石晶格被高溫高壓融化而不斷錯(cuò)動,發(fā)生對流很有可能沖擊城市屏障,就要預(yù)先設(shè)計(jì)逃生避災(zāi)空間。亦或是發(fā)生洪水,則需要特殊的脫水系統(tǒng)。
《流浪地球》小說中就描述了類似的災(zāi)害情節(jié),由于巖漿滲入,地下城市的36萬人只能通過升降梯前往其它層逃命……
2.環(huán)境控制。每個(gè)地下城市的規(guī)模至少都在萬人以上規(guī)模,龐大的社區(qū)必然會產(chǎn)生大量的生活垃圾和廢棄物,它們在地下能被放置在哪里,就需要預(yù)先在地下安置一些公共設(shè)施,如垃圾處理系統(tǒng)。實(shí)際上,已經(jīng)有很多國際化都市成為先行者,開始推行地下垃圾積存技處理技術(shù),來解決高密度城市住宅區(qū)的廢物處理問題。
3.資源循環(huán)。沒有人能預(yù)測人類需要在地下生活多久,因此地下城市必須是一個(gè)可持續(xù)的棲息地。這意味著,每個(gè)地下城市都需要成為一個(gè)獨(dú)立的生態(tài)系統(tǒng),資源到底如何重復(fù)循環(huán)利用是個(gè)問題。
MIT的設(shè)計(jì)思路是,通過樹棲式的設(shè)計(jì),讓地下網(wǎng)絡(luò)可以通過太陽能來收集能量,將水分分解成燃料、氧氣和電池,從而為城市生活提供能源。NASA則發(fā)布過“冰屋”,通過外層的冰為內(nèi)部提供儲備原料。當(dāng)然,最好的是那時(shí)人類已經(jīng)搞定了可控核聚變技術(shù),讓可再生資源變得足夠多,來解決地下城市的大部分能源問題。
唯有解決了上述這些基礎(chǔ)保障,人類才有可能真正在地底長期可持續(xù)地生存下來。
重新理解生活:地下世界的夢與現(xiàn)實(shí)
單從技術(shù)來看,地下城市要保障人類在末世生存就已經(jīng)是“地獄模式”難度了。
而更大的難題在于,是如何在漫長而艱難的歲月里,在地下深處組織起一個(gè)有序社會,并重建社會文明。
那么,當(dāng)人類社會轉(zhuǎn)移到地下,“軟實(shí)力”方面都會遭遇哪些問題呢?
首先,是個(gè)人心理的不穩(wěn)定。地下城市作為一個(gè)人為的非自然空間,不可避免具有結(jié)構(gòu)上的弱點(diǎn),像是縱深式設(shè)計(jì)、空間擁擠狹小、與自然環(huán)境隔絕。
在這種密閉空間中,人的想象力和恐懼感都會被放大,更容易產(chǎn)生絕望和崩潰的心理。如何保證人類在漫長的地下歲月中始終保持情緒穩(wěn)定和理性,為了文明延續(xù)而奮斗,是擺在社會管理者面前的一個(gè)難題。
很多科幻文學(xué)作品和技術(shù)解決方案中,都會采用全息屏等技術(shù)來模擬自然環(huán)境變化?!读骼说厍颉分心兄鹘菫榱颂诱n,就打破教室的模擬屏成功制造了混亂。
其次,生活方式帶來的社會階級問題。地下城市空間狹小、人口減少,又要應(yīng)對探索新空間等嚴(yán)峻的生存任務(wù),因此,地下城市的工作模式會是極其繁重的。這樣的高壓之下,底層普通人是否會一直默默忍耐,堅(jiān)守一個(gè)可能需要幾千年才能完成的理想,真是一個(gè)極大的挑戰(zhàn),很可能并沒有電影所表現(xiàn)的那樣歲月靜好。
另一個(gè)值得注意的是,無論星際殖民還是地下城市,都會讓理工科生先上。但人不是機(jī)器,新社會更需要有人來提供行政、調(diào)解、文娛、教育、設(shè)計(jì)等文藝類的工作,以避免群體性心理問題,提高新世界的生活質(zhì)量。
那么,在新空間下將會發(fā)展出怎樣的社會文化,傳統(tǒng)的社會結(jié)構(gòu)又會發(fā)生怎樣浴火重生的變革,恐怕才是地下城市最難穿透的壁障。
綜合來看,地下城市想要成為人類新的棲息地,并不那么容易。因?yàn)檫@背后隱含著的是社會文化、制度、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等一系列因素,對今天的人類來說還言之過早。
或許只有經(jīng)歷某些生死存亡的痛苦時(shí)刻,人類的地下進(jìn)行曲才有必要和可能真正奏響。
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