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有哪些科幻作品的常见设定,实际上是有着科技理论支撑的?

2023-02-09影视

蛮多的

比如美国物理学家Robert Lull Forward写的硬科幻小说【龙蛋】,基本上就是基于中子星的物理学而写的。

比如美国著名硬科幻小说家Hal Clement,他是学天文学出身的,他的【重力使命】,就虚构了一个万有引力比地球强得多的行星,以及上面的智慧生命和文明的故事,使用了很多天体物理的理论。

再比如说,刘慈欣的【山】,基本上就是以现实中的经典物理学发展史为原型去写的,只不过他虚构了一个地心空洞中的机械文明,先解锁电磁学,后解锁经典力学而已。

当然这本书有点小缺陷,比如按照现实的力学理论,行星内部不可能有大的空洞;比如经典电磁学假如完全成熟的话,离相对论也就一步之遥了。但是瑕不掩瑜,总得来讲,这是刘慈欣的一部非常贴合真实物理学的硬科幻小说,脑洞也不错。

说到这儿,我要说一个科幻故事,它所在的系列,是著名科幻特摄片【奥特曼】系列。

这个系列的大部分作品,还是偏向软科幻与奇幻的。不过我要介绍的这个故事,则属于硬科幻的范畴。

这个故事的核心科幻点子,是地质学中的一个重要概念——地幔热柱(Mantle plume),或者直接叫地幔柱。

我简单介绍一下这个故事,顺便穿插着科普一下地幔热柱

1998年 『赛文奥特曼诞生30周年纪念3部作』第2话「比地球更永恒」

长浦市近郊不动岳出现异常地质运动,大量火山气体(硫化氢、二氧化硫等)泄漏。奥特警备队的队员前往调查,却遭到一个赤裸上身的男人的袭击……

经过水野队员的分析,不动岳当地空气中的硫化气体浓度高达90%,没有任何生物能在这种环境下生存。但是这个男人体内有一种特殊的硫磺细菌,这种细菌能通过分解硫化气体产生能量。

是谁向人类植入硫磺细菌的?白金队长决定彻查到底。

这里的硫磺细菌是真实存在的:

着色菌目(学名:Chromatiales)是变形菌门下的一类能够进行光合作用的细菌,也被称为紫硫菌(purple sulfur bacteria)。着色菌目的细菌是厌氧生物,常生活在硫磺泉或静水中。绿色植物和藻类行光合作用时会将水作为还原剂,使水被氧化成氧气,紫硫菌则是将硫化氢氧化成颗粒状的硫,再被氧化为硫酸。

傍晚时分,诸星团流浪到了一个不景气的小镇,叫岬町。诸星团发现在不景气的大环境中,这里有可疑的公司高薪招聘员工,决定前去调查……

这里的「不景气的大环境」,其实指的是本作拍摄时,正逢日本泡沫经济破灭,刚进入「失去的三十年」。

诸星团走进一家昏暗的酒吧,吧台里女孩招呼他,团要了杯牛奶。女孩告诫他喝完牛奶就快离开,团却说自己是来找工作的。团说完这句话,周遭气氛立刻凝固了,酒吧里,两个年轻人一左一右从两边围了上来挑衅,被团一手一个将他俩打翻。其他人都围着团不敢上前。

团问道:「你们就是这样对待外来的人的吗?」

眼看局面不太妙,女孩在吧台里喊着:「我已经报警了。」

年轻人们听到警察赶紧散了,团也借故离去,女孩却说她并没有报警,只是唬人的。她见团无处安身,就留下他在酒吧住一宿。

女孩再次告诫团,明早赶快离开,这里不是长留之地。安顿好团,女孩上楼就寝。

深夜,刺耳的电话铃突然响起,团踌躇再三拿起话筒。他听到一个低沉沙哑的声音:「赛文奥特曼,这里不是你该来的地方,立即从这里消失。」

「你到底是谁?」

电话已经挂断了。

楼上传来女孩的尖叫声。团跑上去时,闻到满屋的硫磺气味,女孩倒在地上不省人事,手边还有一瓶奇怪的黄色眼药水。团刚拿起眼药水,警车的鸣笛由远而近。

「这么快!一定是圈套!」团这么想着。趁着警察不注意,团离开了酒吧,一个人在街上游荡。

路边电话亭里的电话响了,仿佛就是等着团似的。团接下电话,再次传来那个低沉沙哑的声音:「明白了吧,赛文奥特曼。只要你还在这个镇上,所有和你有关的人都会这样。」说完电话就又挂了。

这时驶来一辆出租车,热心的司机免费把团送到朋友开的旅店,让他住一晚。但是团刚走近旅店,房子就莫名地爆炸了。

地球防卫军远东基地中,古桥参谋正在办公,电脑传来不动岳杀人事件嫌疑人的照片。

「团!」古桥吃惊得不敢相信自己的眼睛。他接通白金队长,向他借部下用用。

白金队长派里美队员和风森队员前往岬町调查这件事。当队长出示嫌疑人照片时,风森立刻认出那就是上次阻碍他们的人,于是他和里美驾车前往。

一路上二人不停地斗嘴,冷不丁有人蹿上公路,风森忙踩刹车。

里美下车前前后后甚至车底都找了,就是不见半个人影。

风森看到桥面下有一只手向他招呼,他随即跳了下去,发现果然是照片上的男人。风森被团的玩笑激怒,向着团挥拳过去……

里美欲联系本部,发现通讯被掐断,回头看时,风森一脸严肃地坐在车里。

里美追问起那个男人,风森避开话题,说岬町里有宇宙人,所有的事都是他们干的;又顺手把团的照片捏作一团,扔了。为了不引人注目,他建议换上便装再行动。

风森身着黄上衣,蓝汗衫,下着牛仔裤,和里美沿着铁路轨道走进岬町。

风森的古怪言行让里美感到莫明其妙,她正和风森吵闹着,风森发现,之前酒吧里的几个年轻人又出现了,他们手里拿着弹簧刀冲了上来。

风森干净利落地掐住其中一个当作人质,以要挟其他人,说道:「我们是来找工作的,不是来打架的,能带路吗?」

对方这才收回武器答应带他们进镇。至于里美,风森借口他俩不是一路的想赶她回去,可她死活黏住不走,「不管什么工作,我都干。」

前来应聘工作的不止风森他们二人,那几个年轻人招呼所有的应聘者上车出发。车上,为首的男青年滴了几点黄色的眼药水,风森都看在眼里。有一个男人惴惴不安地问起工作内容,「不会是人体实验之类吧?」却被粗暴地打断了。

车驶进一处废弃的厂区,应聘者被分开安置,风森和里美被安排在同一个房间里。

里美问起,为什么会认为是宇宙人干的,风森回答「是直觉」。

里美无法忍受风森的一反常态,向房间外走去,风森一把拉住她,脱下上衣向外抛去。被扔出的上衣接触到肉眼无法察觉的红外光栅,发出强烈的火花。

他俩偷偷地跑出房间,看见其他的应聘者正被带走,而为首指挥的人正是之前酒吧里的那个女孩。风森嘱咐里美留下,自己跟了上去。

等风森跑到外面,只看到那个女孩正一个人面对海港。虽然女孩很惊讶他能跑出房间,但还是与风森聊起了岬町的过去,聊起镇民们曾像海一般温柔的心;但是现在大家都走了……

里美不服气风森的决定,也悄悄地跑出来。

看到风森和女孩谈话,就躲在一旁「监视」。风森正与女孩说着话,女孩却忽然捂着眼睛,表情痛苦地跑开了。里美暗自疑惑,一回头,却看到一个嘎次星人走过,不由得惊恐万分,大声尖叫。风森听到里美的叫声,忙循声找去。

他来到厂区的深处,那几个年轻人再次挡在他面前。这次风森将他们所有人打翻,迳自闯了进去。只见女孩躲在角落里不住地翻找口袋。

「你要找的,是不是这个?」风森把黄色的眼药水抛了过去。

「你怎么会知道?」女孩接过眼药水,忙滴了几滴,表情这才舒缓过来,「我知道你是谁了。虽然你改换了形态,但是你一定是他。如果你是他,那么你就应该知道这到底是什么。」

「是硫化物。」

女孩向风森说出真相:不久的将来,地球将会遭受灾难。喷发的火山会使地球出于高浓度的硫化气体中,到那时人类将因无法生存而毁灭;但是接受过改造的新人类却能存活下来,他们是来拯救人类的。

风森指出,他们真正的目的是侵略地球,不要被他们欺骗了。

「我相信他们!赛文奥特曼!」女孩转身离去

在一个类似大熔炉的装置里,新近应聘的人都被关在其中接受改造。赛文出现企图解救他们,女孩出现,她以里美为要挟,使得赛文投鼠忌器。

从旁边闪出的嘎次星人使出老伎俩——分身术,把赛文打倒在地。女孩将一张光盘放在赛文身上,请他把消息传递出去。

防卫军基地里警报声大作,队员们从车里扶出昏迷的风森。苏醒后的风森将嘎次星人的光盘交给队长,再由古桥拿去参谋会议上讨论。

「古桥参谋,我能发表看法吗?」风森在会议上突然发话,得到允许后,他继续说道,「我认为,无论将来发生什么事,我们的命运也应由人类自己来决定,而不是外星人。」

队员们用奇怪的眼光看着风森,对他的表现感到吃惊。「即便末日不幸来临,我们也要尊重自己的命运。」

参谋会议上,竹中长官带领众位参谋听取了地球物理学专家竹内教授对嘎次星人光盘的分析,上面记载了地球的命运:在不久的将来,火山活动加剧,地下岩浆冒出地壳,地球将笼罩在一片火海之中,人类将和恐龙一样灭绝;只有接受过改造的新人类才有继续生存的可能。

这里嘎次星人用的好像是希伯来语

竹内教授提到,恐龙的灭绝原因假说有很多,比如大型陨石的撞击。但另一种说法是地球自身的周期性的毁灭性的变化,即所谓的Mantle plume(地幔热柱)理论。地球中央的大量岩浆,每过若干年,会出现大量岩浆涌入地表,地上会出现大量的巨型火山活动,地表大片范围被岩浆覆盖,大量火山气体和火山灰涌入大气,造成大规模生物灭绝。

实际上,剧中竹内教授提到的mantle plume是地质学中真实存在的理论,现在学术界一般也认为6600万年前那场白垩纪-古近纪灭绝事件,德干暗色岩事件和墨西哥希克苏鲁伯陨石是主要原因。

(陨石应该占大头,是恐龙灭绝主因)

所谓的mantle plume(地幔热柱),指的是较热的岩石由地幔底部一路上升至地幔顶部,此时岩石顶部会部分熔融,岩浆进而喷出地表,而这可能是热点或洪流玄武岩的产生机制。

地幔柱形成和上升中形态变化模拟图。地幔柱的温度远高于同样深度的周边区域。由于密度变化和流体阻力的作用,地幔柱在逼近岩石圈的过程中,头部逐渐平展扩散,变成类似「蘑菇伞盖」的形态。图片来源自网络。 大多数时候,接近岩石圈的地幔柱头部(Plume head)会逐渐冷却,平展扩散,分流成小股,在板块间的薄弱部位溢出,缓慢而温和地(当然是以地球的尺度而言)把能量卸载掉,这就是人类历史上经历过的火山喷发的样子。 然而在漫长的地质史上曾经多次发生另一种情况:汹涌的地幔柱直接顶穿了岩石层,如同打开了地狱之门,超乎想象的玄武岩洪流(Flood basalts)冲出地表,肆无忌惮地输出毁灭。这种级别的火山活动,给生物圈造成的灾难甚至远超伽马射线爆和小行星撞击。

——本段引自 @攀缘的井蛙 【【地球演义】二叠纪末大灭绝:焦灼的大地】

地幔柱的破坏力要远超火山。6625万年前,印度大陆的德干暗色岩事件,就是地幔柱造成的,西高止山脉发生了大量的火山爆发。这一连串的火山爆发持续了近三万年之久。德干暗色岩火山爆发所形成的熔岩地形,被估计最大面积为150万平方千米,相当于现在印度的一半面积,喷出的岩浆形成了厚度超过2,000米、面积为50万平方千米的玄武岩。

火山爆发所喷出的气体可能是白垩纪-第三纪灭绝事件的原因之一(更重要的原因是墨西哥希克苏鲁伯陨石),该次灭绝事件灭绝了包含恐龙在内的大部分生物。

至于已知的两个最大的暗色岩事件,是二叠纪末的峨眉山暗色岩事件和西伯利亚暗色岩事件,造成了有生物以来已知的最大的一场大灭绝事件——二叠纪末大灭绝。

其中西伯利亚暗色岩事件又是二叠纪末大灭绝的主因,这次的热地幔柱整整持续喷发了一百万年。

这次大灭绝,造成了95%以上物种的消失,远超包括白垩纪末大灭绝在内的其他大灭绝事件。

剧中以mantle plume作为地球末日的原因,虚构一个即将爆发的地幔柱,将造成堪比峨眉山暗色岩事件和西伯利亚暗色岩事件、甚至规模更大的暗色岩事件,让大地上满是岩浆奔流,天空中充满火山气体,从而导致地球生物的大规模灭绝。这种设定是非常符合已知科学的,算是全奥特系列里风格非常贴近硬核科幻的一话。

当然,现实中苟过二叠纪末大灭绝的动物,可不是靠的无氧呼吸或者移植紫硫菌。嘎次星人说用硫磺细菌帮助人类在火山气体中「呼吸」,算是科幻中的「幻」的成分了。

当问起世界末日将会何时到来,竹内教授给出一个摸棱两可的答案:也许是一亿年后,也许就在明天。但是根据磁盘的内容,这种状况将在10年内降临地球。

如果这都是真的,人类的只有两种选择:要么接受嘎次星人的改造,将人类的DNA留存到未来;要么作为人类生存下去并且自找出路。当然后者需要大量的时间。众位参谋的意见分成两派,在七嘴八舌的争论中有人赞成接受嘎次星人的建议,有人反对。古桥提议大家听听前线人员的想法。

白金队长起身说:「我们都是战士,作为战士我们早把生死置之度外。那是因为,我们是为了人类的尊严和人类的未来而战。我一直持是这么认为的。」

队长的话对参谋会议的决策起到了决定性作用。

会后,白金队长向队员转达会议结果:「我们身为地球防卫军,是为了人类能在将来得以生存而不断努力。」

「但是……」风森忍不住插话。

「我们决定,以人类本身的力量而不是依靠嘎次星人。」

行动开始,奥特警备队和特别行动部队开进岬町的废旧厂区。那些被改造过的人试图反抗,但都被麻醉弹击中,一个个昏倒在地――他们虽然植入了硫磺细菌,但是通过治疗可以恢复原状。

风森三步两步赶到熔炉边,救出依然昏迷的里美,把她交给志摩和水野,转身又进入厂区。志摩提醒他,马上就要进行导弹攻击,动作要快。特别行动部队把所有的人给带离厂区,开始撤离。此时奥特飞鹰1号已经飞临厂区上空。

风森再次来到熔炉边,那个女孩果然还在那里。风森问她,为什么还不走。

「为什么……为什么你一点不明白?」女孩手持眼药水,「我们被嘎次星人赋予了新的身体,我们不需要什么也能继续生存。我们拥有的这副躯体,连地球都会疼爱这副新的躯体。」

队长驾驶着奥特飞鹰1号投下炸弹。爆炸震动了整个厂区,女孩严重受伤,倒地不起。

厂区外,爆炸的浓烟中飞出一个T型金属飞行物――嘎次星人的飞船。飞船向火山飞去,发出的激光击中火山山体,一个体内含有大量硫磺细菌的怪兽萨尔菲斯出现了。那些硫磺细菌应该就是它的能量来源。

风森扶起女孩时,她已然奄奄一息,「请不要抛弃我们这些不被地球所爱、罪孽深重的人类。」

「无论怎么样,其他星球的人也不应干涉这个星球上诞生与灭亡的人们的命运。」风森放下女孩,取出眼镜变身为赛文。

硫磺怪兽萨尔菲斯喷吐出的气体使得赛文无法喘气,他躲过硫化气体,和怪兽打得难解难分。

战斗持续了很长时间,赛文和怪兽不分伯仲,赛文发出Wide Shot打倒怪兽。怪兽却死而复生般地又站了起来。

大地剧烈的震动,裂开一条长长的缝隙。怪兽得意地放出大量浓烟,似曾相识一幕再次出现――浓烟遮蔽了太阳,赛文的能量急遽下降,指示灯开始闪烁。

白金队长见状,驾驶奥特飞鹰1号不停地作自身翻转飞行,使气流产生涡旋,驱散浓烟。「人类的命运一定要由人类自己决定。赛文,加油!」

重新得到太阳能的赛文,抖擞精神,用力吸纳了大量太阳能,一发Neo Wide Shot把怪兽炸了个粉碎。奥特飞鹰1号则给了嘎次星人的飞船最后一击,飞船坠地爆炸。

「风森」来到一处空旷地带,扔出一个胶囊。胶囊落地,一脸迷迷瞪瞪的风森出现在那里。他听见身后有脚步声,转身一看,不由得吓了一跳,一个和自己一模一样的人。

「你是谁?」风森十分惊恐,他的声音都有些发抖了。

「风森」笑而不答,摘下头盔,慢慢地,他变回团诸星团的模样,依然身着奥特警备队制服。

风森准备拔枪,团举手阻止,说道:「人类已经选择了自己的命运,世界末日可能就在明天,也可能是一百年以后的事。为了那一天,我希望人类可以有尊严的生存下去。人类的未来便依靠你们这些伙年轻人了。」

「难道您是……难道您便是那位……」风森似乎明白了些什么。

一阵风刮过,团又离开了。

经历种种事情,终于又恢复了平静。

古桥驾车赶来,奥特警备队的队员们忙敬礼致敬,古桥草草还礼,兴冲冲地喊道:「团,你一定是团!」

「团?」队员们个个都丈二和尚摸不着头脑,你看看我,我看看你。谁是团?团是谁?最后都把目光集中到风森身上。

「你是瞒不了我的。」古桥急切地走过去,「即使你化身为风森,我也能看穿。团……团!你一定是团,团!」

「等等……我是奥特警备队队员风森正辉。」风森左闪右躲,极力解释,不得已爬上了车顶。

这下古桥更高兴了,「你不用再装了,团!」

风森退无可退,从车顶另一边翻了下去,重重地摔在地上。

参考资料

奥迷【赛文OVA剧情连载】

@攀缘的井蛙 攀缘的井蛙:【地球演义】二叠纪末大灭绝:焦灼的大地

@芳斯塔芙 【鬼谷闲谈】地球史上的超级火山爆发_哔哩哔哩_bilibili

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