未读探索家·万物科普(套装共4册)(有趣到比打游戏还上瘾!)(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-08-03 12:04:27

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作者:兰道尔·门罗,米奥多尼克,海伦·切尔斯基,罗兰·勒乌克,文森特·博滕斯

出版社:北京联合出版公司

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

未读探索家·万物科普(套装共4册)(有趣到比打游戏还上瘾!)

未读探索家·万物科普(套装共4册)(有趣到比打游戏还上瘾!)试读:

那些古怪又让人忧心的问题

迷人的材料

茶杯里的风暴

给好奇者的暗黑物理学目录

版权信息

免责声明

简介

全球风暴

相对论棒球

乏燃料游泳池

那些古怪而又让人忧心的问题合集一

纽约式时间机器

随机伴侣

激光笔

元素周期墙

大家一起跳

一摩尔鼹鼠

疯狂电吹风

那些古怪而又让人忧心的问题合集二

最后的人类之光

机枪飞行背包

匀速上升

那些古怪而又让人忧心的问题合集三

太空潜水艇

短回答环节

闪电

那些古怪而又让人忧心的问题合集四

人力计算机

小世界

牛排坠落

冰球一击

普通感冒

半空的杯子

那些古怪而又让人忧心的问题合集五

外星天文学家

消失的DNA

星级塞斯纳1

那些古怪而又让人忧心的问题合集六

尤达大师

飞越州

氦气球降落伞

人类大迁徙

那些古怪而又让人忧心的问题合集七

自体繁殖

高掷比赛

致命中微子

那些古怪而又让人忧心的问题合集八

飞越减速带

走失的人

轨道速度

联邦快递VS互联网

自由落体

那些古怪而又让人忧心的问题合集九

斯巴达勇士

把海水抽干

把海水抽干(续集)

论Twitter的无穷性

乐高大桥

最长的落日

随机祝福电话

那些古怪而又让人忧心的问题合集十

地球扩张

无重力射箭

太阳熄灭之日

纸质版维基百科

FACEBOOK之死亡国

日不落帝国的日落

搅拌加热

汇聚闪电

最孤独的人

那些古怪而又让人忧心的问题合集十一

雨滴

考试靠猜

中子子弹

那些古怪而又让人忧心的问题合集十二

15级地震

致谢

返回总目录版权信息

那些古怪又让人忧心的问题

作者: 兰道尔·门罗(Randall Munroe)

译者: 朱君玺

出品方:未读·探索家

出版社:北京联合出版公司免责声明

不要在家里尝试书中提到的任何行为。本书作者是一位互联网漫画家而不是健康或安全专家,他喜欢看到东西着火或者爆炸,换言之他并没有把你的首要利益放在自己心中。本书作者和出版商不承担任何由书中内容直接或间接导致的不良后果。简介

这本书里包含了各种各样稀奇古怪的问题的回答。

这些问题都是通过我的网站提交给我的,而在这个网站上——除了充当疯狂科学家的答疑解惑专栏之外——我还会画“xkcd”,一套火柴人风格的网络漫画。不过我并不是画漫画起家的,我的专业是物理,在毕业后去了美国航空航天局(NASA)做机器人方面的工作。后来我离开了NASA开始全职画漫画,但我对科学和数学的热爱却并未因此而消减。最终我找到了一个发挥我的能力的途径:回答互联网上各种稀奇古怪、有时让人有些担忧的问题。这本书中包含了网站上我最喜欢的一些问题,以及许多从未在网站上出现过的问题。从我有印象以来,我就一直在用数学来解决稀奇古怪的问题。在我5岁的时候,我的母亲在一本相册中记录了当时她和我的一段对话。当她知道我在写这本书后,她翻出了这本相册并把它送到我手中。我从这张25年前记录的纸上一字不差地把这些文字摘抄下来贴在这里:

兰道尔:我们家里硬的东西多还是软的东西多?

朱莉:我不知道。

兰道尔:那全世界哪种东西多呢?

朱莉:我不知道。

兰道尔:嗯,每家每户都有三四个枕头,对吧?

朱莉:是的。

兰道尔:然后每家每户都有大约15块磁铁,对吧?

朱莉:我猜是吧。

兰道尔:所有15加上3或者4,不妨加上4吧,就是19,对吧?

朱莉:是的。

兰道尔:所以全世界一共有大约30亿个……软的东西,还有……50亿个硬的……东西。那么,谁赢了?

朱莉:我猜是硬的东西吧。

直至今日我都不知道当时30亿和50亿这两个数字是从哪里冒出来的,很显然那时我并不理解数字是怎么回事儿。后来我的数学水平慢慢地变好起来,但我使用数学知识的目的还是和我5岁那时一样:我想用它来回答问题。有人说世上没有愚蠢的问题。这句话很明显是不对的:比如说我觉得那时我问的关于硬的东西和软的东西的问题就十分愚蠢。但后来我发现想要完整地回答一个愚蠢的问题有时会带来许多十分有趣的东西。我现在还是不知道世界上硬的东西多还是软的东西多,但在回答问题的过程中我已经学到了许多其他的东西。接下来我将向你们呈现这段旅途中我最喜欢的那些部分。兰道尔·门罗全球风暴GLOBAL WINDSTORM如果地球和地上所有的东西都在一瞬间停止转动,Q.但大气层还是保持原来的速度,会怎样?——安德鲁·布朗几乎所有人都会死去。但接下来事情就变得好玩儿了。A.

在赤道,地球表面相对于地轴的旋转速度约为每秒470米(约每小时1700千米)。如果地球一瞬间停止转动而空气不受影响,那么结果就是突然刮起一阵时速1700千米的大风。

风速在赤道处最大,但所有居住在南北纬42度线之间的人(约占全球85%人口)都将在一瞬间感受到超音速狂风。

尽管在地表最猛烈的狂风只能维持几分钟,与地面之间的阻力会使风速慢慢降下来,不过这短短几分钟就足以把几乎所有的人类建筑都摧毁殆尽了。

我家在波士顿,那里的纬度足够高,恰好在超音速狂风区之外,但那里的大风的威力仍将是最强龙卷风威力的2倍。不管是棚屋还是摩天大楼,所有的建筑都会被连根拔起,夷为平地,大楼的碎片会在天空中飞得到处都是。

在极点附近,大风的威力会减弱一些,但没有一个人类城市能够逃离被彻底摧毁的命运,因为它们都离赤道不够远。挪威斯瓦尔巴特群岛上的朗伊尔城是全世界纬度最高的城市,它也会被威力媲美史上最强热带飓风的狂风摧毁。

如果你打算一直等到风暴结束,那么你的最佳去处可能会是芬兰的赫尔辛基。赫尔辛基地处北纬60度左右,虽不足以避免被狂风荡平地面的结局,但赫尔辛基城市下的基岩里有一套复杂的地下通道,以及一个个地下购物中心、曲棍球场和游泳池等设施。

在狂风中没有一幢建筑是安全的,即使是那些足以抵御这种强风的建筑也会面临巨大的麻烦。正如喜剧演员罗恩·怀特说的那样:“不是风在吹,而是风在吹啥。”打个比方吧,你待在一个材料强度足够抵御时速1700千米大风的巨型地堡里。

这很好,你应该会没事儿……前提是你是唯一拥有地堡的人。不幸的是,你周围很可能还有邻居。如果位于你上风处的那个家伙的地堡没你的那么结实,那么你的地堡就将面临时速1700千米的撞击。1

人类不会灭绝。总的来说,待在地面上的人没几个能活下来的,在空中飞舞的碎片会把任何不具备抗核爆能力的物体全部毁掉。然而待在地面之下的大部分人应该都能活得好好的。如果在这一切发生时你待在深深的地下室里(或是在更安全的地铁隧道里),那么你活下来的几率会非常大。

其他地方也会有幸存者。在阿蒙森-斯科特南极科考站的几十位科学家及员工应该不会受到狂风的影响。但对于他们来说,出事儿了的第一个迹象是外部世界一下子变得静默了。

这诡异的宁静可能让他们一时摸不着头脑,但早晚会有人注意到更加奇怪的事情。

空气

随着地表的狂风消失,事情会变得更加奇怪。起初的狂风此时会转化成热浪。一般来说,大风中所携带的动能小到可以忽略不计,但现在我们面对的可不是一般的风。随着之前的狂风突然停止,空气会被加热。

整块大陆上的空气温度会急剧升高,而那些空气最为潮湿的地区将形成全球性的雷暴。

与此同时,横扫海面的大风会搅动表层海水,使之雾化。于是有这么一段时间,海洋将不存在表面一说——无法再区分出哪里是水珠结束的地方,哪里是海面开始的地方。

海水是冰冷的。在薄薄的表层水之下,是温度几乎均匀为4℃的深层水。风暴会将深处冰冷的海水带到表层,由此产生的冰冷的水珠遇上炽热的空气会产生一种前所未见的天气形态——一种夹杂着风、水珠、雾以及温度剧烈变化的混合体。

由于深层的新鲜营养物质随着水流涌到了表层,这种海水的涌升会使表层生物大量繁衍。但与此同时也会导致大量鱼类、蟹类、海龟等生物的死亡,因为深层的海水含氧量太低不足以供它们呼吸。任何需要呼吸空气的生物,比如鲸类和海豚,面对翻涌的海水空气界面都将难以存活。

产生的海浪将会从东到西席卷全球,所有东面迎海的海岸都将直面有史以来最为凶猛的风暴潮。云雾状的海水水珠将会扫荡内陆,让你睁不开眼睛,随后是同样席卷而来的海浪。在一些地方,海浪将冲进数千米深的内陆。

风暴会把巨量尘土和碎屑抛射到大气层中。同时,冰冷的海洋表面将形成一层厚厚的毯状水雾。正常情况下这将导致全球气温急剧下降,事实上也将如此。

至少,在其中一个半球上是这样。

如果地球停止转动,平常的日夜交替将会终止。虽然太阳不会完完全全静止在空中,但以往每天仅有一次的日出日落此时将历时一年。

日夜将各有6个月长,即使是在赤道也是如此。在处于白天的那个半球上,地面将接受阳光不间断的炙烤,而在处于夜里的那个半球,气温会大幅下降。而且在对流的作用下,处于白天的那个半球,被阳2光直接照射的地区将会产生巨大的风暴。

从某种角度来说,此时的地球会与那些潮汐锁定的地外行星类似——这样的行星常见于红矮星宜居带里,但更好的比较对象也许是非常早期的金星。金星由于其特殊的自转速度,每次都会有一个面朝向太阳长达数月之久,像我们现在的地球一样。不过,由于金星表面的稠密大气层环流速度非常快,所以处于白天和黑夜的两个半球之间的温度基本相同。

虽然一天的长度会发生变化,但一个月的长度并不会!因为月亮还是在绕着我们的地球转。不过没了地球的自转给它提供潮汐能,月亮将不会像之前那样慢慢地飘离地球,而是会慢慢地朝地球方向移动。

事实上我们的忠实伙伴月亮会逐渐着手修复安德鲁设想的悲剧情形带来的伤害。目前地球的自转速度比月亮快,潮汐在不断地减慢地3球的自转速度,同时将月球慢慢推离地球。如果地球停止转动了,月亮将不再飘离地球,而且也不再会减慢地球的自转速度。相反,月亮产生的潮汐会逐渐加快地球的自转速度。慢慢地,月亮的引力将会拖动地球……

……然后地球又会再度开始自转。————————————————————1. 我是指不会马上灭绝。2. 此时由于没有了科里奥利力(来自物体运动所具有的惯性),风暴的旋转方向将变得无法预测。3. 这一现象成因请参见第26期What If文章“闰秒”。相对论棒球RELATIVISTIC BASEBALL如果棒球被以0.9倍光速掷出会产生什么后果?Q.——艾伦·麦克马尼斯让我们先不要去纠结棒球是如何加速到这么快的,假设这只是一次普通的投球,但在投手掷出球的那一刻,棒球被魔法加速到了0.9倍光速。从那一刻起,正常的物理规律再度开始发挥作用。答案是“会发生很多事情”,而且这些事情发生在相当短的一A.段时间内,对于击球手(或投球手)来说他们的结局有些悲惨。为了1弄清楚到底会发生什么,我找来了一些物理书、一个诺兰·莱恩人偶,以及一堆核爆试验的录像带。接下来我将向你展示尽我所能推理出来的纳秒级事件记录。

棒球的速度实在是太快,以至于其他任何东西看上去都像静止了一样。即使是来回振动速度可达每小时上千千米的空气分子,相比起移动速度高达每小时9亿千米的棒球,看上去也会像冻结在空中一样。

空气动力学在此时已经不起作用了。正常情况下,空气会流过运动物体的表面,但此时棒球前方的空气分子根本没有时间躲开棒球,棒球会直直地撞上这些空气分子,其力度之大甚至能使棒球表面空气分子的原子核发生聚变反应。每一次碰撞都会释放出一股伽马射线暴2和四处飞散的粒子。

这些伽马射线和碎屑会形成一个以投手丘为中心不断扩大的气泡,它们会扯碎空气中的分子,把电子从原子核里剥离出来,整个球场内的空气都会变成不断膨胀的炽热等离子泡。这个等离子泡的边缘会以接近光速的速度(比棒球本身的速度略快一些)向击球手飞去。

棒球前方不断发生的聚变反应所产生的反作用力会把棒球向后推,慢慢地降低它的速度,就像一枚引擎点燃、尾部还在朝前飞的火箭。不幸的是,棒球的速度实在是太快,以至于这持续不断的热核反应所产生的巨大反作用力,仍然不足以使棒球的速度降低多少。然而它还是会不停地侵蚀棒球的表面,把棒球产生的细小碎屑向四面八方喷射出去。这些飞散的碎屑一旦撞上别的空气分子,其本身的巨大速度又将引发两到三轮新的核聚变。

在棒球被掷出70纳秒后,它已经飞到了本垒板前。此时击球手甚至都还没看到棒球从投球手手中掷出,因为传递这一信息的光几乎是和棒球本身同一时刻到达击球手面前的。与空气之间的持续碰撞几乎已经把整个棒球侵蚀殆尽了,这时出现在击球手面前的是一团子弹形状的、不断膨胀的等离子云(主要成分是碳、氧、氢和氮),撞击着空气,引发更多的聚变反应。最先击中击球手的是外层的X射线,几纳秒后碎屑云也将接踵而至。

即使在飞抵本垒板后,等离子云团的核心部分仍将以接近光速的速度前进。它会先撞上球棒,但转瞬间击球手、本垒板和接球手都将被云团夹带着,撞穿后面的挡球网,同时解体。外层的X射线和炽热的等离子气体将继续向上向外扩张,将挡球网、双方队伍、看台以及周围的居民区一一吞没——而这些都将发生在球被掷出后的第一个毫秒内。

如果你在城市外一个小山丘上观看这场赛事,你先会看到一股耀眼的光线,其亮度远远超过太阳。几秒钟后这股强光慢慢消散,随之而来的是一个不断变大的火球升入高空,形成一个蘑菇云。随后冲击波会伴随着一声巨响呼啸而来,摧毁沿途的树木和建筑。

离球场中心大约一两千米范围之内的所有区域都会被夷为平地,火焰风暴会吞噬整座城市。原先的那个棒球场所在地将会留下一个大坑,坑的中心在挡球网后面100多米的地方。

根据职业棒球大联盟规则的6.08(b)条款,这个球将被判定为“触身球”,击球手将被保送上一垒。————————————————————1. 美国棒球史上投球速度最快的投手。2. 在我最初发表这篇文章之后,麻省理工学院的物理学家汉斯·林德克奈彻特联系我说,他在他们实验室的计算机上模拟了这一场景,他发现在棒球刚飞出去的一小段时间内,绝大多数空气分子的移动速度甚至高到无法产生聚变,它们会直接穿透棒球飞出。较之我原先文章所描述的结果,空气加热的速度会更慢,同时也更均匀。乏燃料游泳池SPENT FUEL POOL如果我在一个普通的乏燃料(用过的核燃料)水池Q.里游泳会怎么样?我是不是要潜到水底才会受到致命剂量的辐射?我在表面能安全地待多久?——乔纳森·巴斯蒂安·菲利亚特罗假设你的游泳技术还算不错的话,那么你差不多可以通过不停A.踩水在水中活上10~40小时,之后你就会因为体力不支而昏迷并溺水。对于底下没有核燃料的水池来说也是这样……

核反应堆产生的乏燃料具有高度放射性。水在屏蔽辐射和散热方面性能都不错,因而乏燃料会被存放在水池底部,直到其中的放射性物质活跃程度降到一定水平后才会被转移到干桶中。对于这些干桶该储存在哪里,我们目前还没有达成共识,但总有一天,我们会找到合适的地方的。

下面是一个普通的乏燃料储存池的样子:

辐射产生的热量不是大问题,虽然理论上来说,乏燃料池中的水温可以达到50℃,但在现实情况下,水温一般会介于25~35℃——这比大多数泳池的水温要高,但比浴缸里的热水温度要低。

辐射水平最高的燃料棒,应该是最近才从核反应堆里移除出来的那些。对于乏燃料里释放出来的辐射而言,每7厘米深的水就能让剂量减半。根据安大略电力公司的报告中给出的辐射水平,如果把刚取出来的燃料棒放在燃料池中,那么危险区域如下:

当你潜到水底,用手肘碰一下刚拿出来的燃料罐,然后立即游回水面,所受到的辐射就极有可能让你丧命。

但若是停留在最外面的那块区域,那么你想待多久就可以待多久——燃料棒核心所释放出来的辐射剂量,比你在街上四处走动时受到的背景辐记住,我只是个漫画家。如果你打算遵循我关于核废料安1全问题的建议,那么之后无论发生什么都是你自作自受。射剂量还少。实际上,只要你待在水下,那么绝大多数普通背景辐射是不会影响到你的。你在乏燃料池里踩水受到的辐射剂量没准儿比你走在大街上时受到的剂量还要少。记住,我只是个漫画家。如果你打算遵循我关于核废料安全问题的建议,那么之后无论发生什么都是你自作自受。

以上讨论完全建立在没有出任何差错的情况下,如果乏燃料棒的外壳发生了腐蚀,那么水中就可能会有些裂变产物。这些物质能够很好地清洁水质,你在里面游泳也不会受到伤害,但它的辐射剂量已经2到了让你不能把这里的水当瓶装水卖出去的程度。

我们知道在乏燃料池里游泳一般来说是安全的,因为会有潜水员定期进行保养。

但是,这些潜水员也必须小心。

2010年8月31日,一位潜水员正维护瑞士莱布施塔特核电站的乏燃料池。突然他发现在池子底部有一段管子,不知道是什么东西,于是他通过无线电询问主管该怎么办。主管让他把管子放到他的工具篮里,他也这么做了。由于水池中气泡的声音太大,他没有听到辐射警报器的响声。

当工具篮被提出水面后,屋子里顿时警铃大作。工具篮被扔回水中,潜水员也马上离开了水池。他身上的辐射计量器显示他受到的全身辐射剂量比正常水平高,而他右手上的剂量更是极高。

原来这根管子是反应堆核心中辐射监测器上的一根保护管,长时间的中子流使得它具有高度放射性。在2006年一个舱室关闭时它意外地脱落了下来,然后就沉到了燃料池底部一个不起眼的小角落,之后的4年里也一直没有被发现。

要是这名潜水员把那根管子放到工具腰带或者背包里等靠近身体的地方的话,管子上的辐射物质足以使他丧命。正如前面所说的,水救了他一命,只有他的手——手比身体其他娇嫩的内脏器官更能承受辐射——受到了大剂量的辐射。

所以说,只要你按规矩在乏燃料池里游泳,你应该不会遇到问题,除非你潜到水底或捡了个奇怪的东西上来。

为了确证,我联系了一位在研究用核电站工作的朋友,问他如果你试图在他们被辐射污染的池子里游泳会发生什么。“在我们这里?”他想了一会儿之后说道,“你会死得很快,甚至在你碰到水之前,警卫就一枪把你打死了。”————————————————————1. 译注:背景辐射是环境中普遍持续存在的电离辐射,通常来自人类活动排放和自然界的释放。2. 这很糟糕——它来当“能量饮料”可是太合适了。那些古怪而又让人忧心的问题合集一WEIRD(AND WORRYING)QUESTIONS FROM THE WHAT IF?INBOX,#1如果把牙齿的温度降到很低,有没有可能在喝到热Q.咖啡的时候牙齿就崩碎了?——谢尔比·赫伯特美国每年有多少幢房子被大火烧毁?让这个数字大Q.幅增长(比如上升15%)最简单的方法是什么?——匿名提问者纽约式时间机器NEW YORK-STYLE TIME MACHINE我总认为当你回到过去时,你会到达和穿越前同一Q.位置的地方,至少在电影《回到未来》中是这样的。如果真是如此,那么站在纽约的时代广场向前穿越1千年会怎样?1万年呢?10万年呢?100万年呢?10亿年呢?如果是向未来穿越100万年呢?——马克·德特兰

1千年前

在过去3千年间,曼哈顿地区就一直有人居住。最早来此定居的人大约是在9千年前。1

欧洲人于17世纪来到这里,那时居住在此的还是勒纳佩人。勒纳佩人是一个由众多部落组成的松散联盟,住在如今的康涅狄格、纽约、新泽西以及特拉华地区。

1千年前,这个地区很有可能还居住着一群相似的部落联合体,但是此时距离欧洲人初次抵达还有500年。他们和17世纪勒纳佩人的距离,就像勒纳佩人和现代人的距离一样远。

要想知道1千年前连城市都没有的时代广场看上去是什么样,我2们就要借助一个伟大的项目:威利极亚(Welikia)。它是由一个更小的项目——曼纳哈塔(Mannahatta)发展而来的。威利极亚计划已经绘制出了欧洲人第一次到达纽约城时那里的详细生态地貌图。

在welikia.org上,我们可以看到互动式的地图,一窥纽约以前的美景。1609年,曼哈顿岛还是由起伏的山脉、沼泽、林地、湖泊和河流形成的地景的一部分。

1千年前的时代广场的样子应该和威利极亚中描述的差不多。表面上看,可能会觉得它有点像如今生长在美国东北部的那些古老森林,但两者还是有一些显著差异。

1千年前的时代广场有更多大型动物。如今在美国东北地区零碎分布的小片古老森林里,已经几乎见不到大型食肉动物了。那里还有一些熊、少量的狼和郊狼,几乎没有山狮。(不过鹿群的数量暴增,部分原因是大型食肉动物都消失了。)

1千年前的纽约森林本应满是栗树。20世纪初期的枯萎病发生之前,北美东部的硬木林曾有四分之一是栗树,但现在活下来的只有树桩了。

现在在新英格兰的森林,你还能看到那些树桩。它们会间歇性地生出新芽来,但不久就会因枯萎病而死去。用不了多久,最后的栗树树桩也会死去。

在森林中狼很常见,随着你往内陆行进还会越来越多。你可能还38,4,5,6,7会在内陆地区的森林里遇上山狮和旅鸽。

但有一种生物你不会看到:蚯蚓。当欧洲殖民者第一次来到新英格兰地区时,那里还没有蚯蚓。要想知道其中的原因,我们将视线移到更早的时期。

1万年前

一万年前的地球刚从冰河期里走出来。

此前覆盖新英格兰的大冰盖刚刚消退。2.2万年前,冰盖的南端9在斯塔顿岛附近,但在1.8万年前,冰盖向北退到了杨克斯以北。到了1万年前,大部分冰盖已经后退到如今的加拿大边境以北了。

冰盖的消退抹去了基岩以上的所有东西。在之后的1万年里,生命开始渐渐转移回来。一些物种向北移动的速度比其他物种快,当欧洲人到达新英格兰时,蚯蚓还没回到那里呢。

随着冰盖的消退,一部分大冰块从整体上脱落下来,就这样遗留在地面上。

当这些冰块融化后,产生的水填满了地面上的低洼处,形成了所谓的锅穴湖。位于昆士兰的斯普林菲尔德大道北部尽头处的奥克兰湖就是一个锅穴湖。撤退的冰盖还会留下形成期间夹杂的卵石,这些石头被称为冰川漂砾,如今在中央公园还能看到。

在冰川下,融水形成的河流在高压下流动,在所经之处堆积起大量沙石。这些沉积物形成了所谓的“冰河沙堆”(eskers)的脊,在现今我位于波士顿的家旁边的树林处纵横交错。很多奇奇怪怪的地形都是由这种现象造成的,包括世界上仅存的垂直U形谷河床。10 M.C Escher的名字Escher与Esker相近。

10万年前10a

10万年前的世界看起来可能和现在的世界更加相像。我们生活的时代里充满了快速交替的冰期,但在过去的1万年里,我们的气11候一直保持稳定和温暖。

10万年前,地球正处在一个相似的气候稳定期末端,这个时期被称为桑加蒙间冰期。那时可能也有一个像我们现在这样高度发达的生态系统。

不过那时的海岸地质和现在完全不同,斯塔顿岛、长岛、楠塔基特岛和马萨葡萄园岛都是被最近一次的冰川像推土机一样推挤而成的坡台。在10万年前,海岸附近是另一批岛屿。

那时的丛林里可以找到许多现在的动物——比如鸟类、松鼠、鹿、狼、黑熊,除此以外还有一些很神奇的物种。要想了解这些生物,我们首先来看看谜一般的叉角羚。

现代的叉角羚(美洲羚羊)仍然是一个谜。它们能跑得飞快,速度远比生存所需的最高速度更快。它们能以每小时88千米的速度飞奔,并且能在很长一段距离内保持这个速度。而它们跑得最快的捕食者狼和郊狼在极速时也只能勉强突破每小时56千米。那么叉角羚为什么会进化出这么快的速度呢?

答案在于叉角羚进化时所处的环境远比现在的环境更加危险。10万年前,北美丛林是恐狼、短面熊和剑齿虎的家园,它们之中的任何一种都可能比现代捕食者跑得更快,也更加致命。不过它们都在第四纪灭绝事件(即冰河时期灭绝事件)中灭亡了,在此之前刚有人12类来到美洲。

如果我们把视线再往前移,就会看到更可怕的捕食者。

100万年前

100万年前,在最近一次大冰川期之前,世界还是相当温暖的。那时正处于第四纪中期,现代大冰川期在几百万年前已经开始,不过在冰川进退之间存在着一段平静时期,那期间气候相对来说比较稳定。

我们之前见识到了跑得飞快的以叉角羚为食的各种猎食动物,现在马上就会看到另一种残暴的食肉动物,一种长得很像现代狼的长腿土狼。土狼曾经主要在非洲和亚洲活动,随着海平面的下降,有一个种类的土狼跨过白令海峡进入了北美地区。由于它们是唯一一种跨过海峡的土狼,人们给它起了个名字叫豹鬣狗,拉丁名意为“见过海峡的土狼”。

接下来马克的问题把我们带到了更远的过去。

10亿年前

10亿年前,各个大陆板块被挤到一起,是一个超级大陆。这个超级大陆并不是人们所熟知的泛古陆,而是联合大陆的前身:罗迪尼亚超大陆。详细的地质记录相当残缺,但我们猜测它是下面这个样子的:

在罗迪尼亚超大陆时期,现在位于曼哈顿底部的基岩还没有形成,不过北美地区深处的岩石已经存在很久了。现在的曼哈顿所在的那块大陆当时可能还在内陆地区,与如今的安哥拉和南美部分相连。

在这个古老的世界中,没有植物也没有动物。海洋里孕育着大量生命,但都是简单的单细胞生物。海洋表面漂浮着大量蓝藻。这些其貌不扬的生物是生命长河中最为致命的杀手。

蓝藻细菌是第一种进行光合作用的生物,它们吸入二氧化碳并释放出氧气。氧气是一种很暴力的气体,它会让铁生锈(氧化),让木头燃烧(剧烈氧化)。当蓝藻刚出现时,它们释放出的氧气对于其他几乎所有种类的生命来说都是有毒的,随之产生的物种大灭绝被称为大氧化事件。

在蓝藻使地球大气层和海洋中充满有毒的氧气后,其他生物慢慢进化出了新的能力,能够利用氧气的化学活性进行新的生物过程。我们就是那些第一批呼吸氧气的生物的后代。

这段历史有很多细节我们仍然不甚了解,10亿年前的世界很难进行重建,不过马克的问题现在把我们带到了更不确定的地方:未来。

100万年后13

人类终将灭亡。没有人知道会是什么时候,但没有什么东西能够永远存活下去。也许我们会逃到其他星球上继续存在百千万亿年;也许文明会崩溃,我们都会死于疾病或是饥荒,最后的人类会被猫科动物吃掉;也许我们所有人都会在读完这个句子后的几小时里被纳米机器人杀害。未来充满了各种可能。

100万年是很长一段时间。它是智人存在历史的好几倍,是我们发明书写语言时间的几百倍,因而我们可以很合理地推断,无论人类的未来将会怎样,百万年后我们必将处在与目前完全不同的时代里。

没有了人类,地质活动依然会继续进行。风雨和呼啸的沙子会逐渐分解并掩埋我们文明的印记,人类造成的气候影响很有可能会延后下一次冰河期,但我们不会终结冰河期的循环。最终,冰川会继续向前进发。几百万年后,没有多少人造物体还能保存下来。

人类存留时间最长的遗物可能是我们埋在地球各处的塑料片。我们挖掘出原油,对其进行加工生产出持久耐用的聚合物,然后把它们散布到地表各处,由此留下的印记将会比其他任何事物留存更长的时间。

我们留下的塑料会被撕碎并掩埋,或许一些微生物会进化出消化塑料的能力。很可能在几百万年后,一层无处可去的碳氢化合物处理品——包括洗发水瓶子和购物袋转化后形成的碎片——会成为我们文明存在过的化学纪念碑。

遥远的未来

太阳正在慢慢变亮。在过去的30亿年里,一套复杂的反馈系统使得地球的温度能够保持相对稳定,即使太阳在缓慢地变得越来越热。

但10亿年后,这些反馈系统就会失效。曾经孕育生命并保持地球凉爽的海洋会成为生命最大的敌人。在炽热阳光的照射下,海水会煮沸,在地球表面形成一层厚厚的水蒸气毯子,并由此引发失控的温室效应。10亿年后,地球将成为第二颗金星。

随着地球变得越来越热,我们最终会失去所有的水,大气中将充满岩石蒸汽,因为地壳自身也开始沸腾了。几十亿年后,我们最终将被不断膨胀的太阳所吞没。

那时地球将被焚毁,而曾经组成时代广场的许多分子都会被垂死的太阳吹走,这些粉尘云会在太空中飘荡,或许还会坍缩形成新的行星和恒星。

如果那时人类已经逃出太阳系,目睹太阳的死去,那么我们的后代就将生活在这些新形成的星球上。那些曾经组成时代广场、被太阳之心循环利用过的原子,将会形成我们新的身体。

总有一天,我们要么全都死了,要么就都是纽约人了。————————————————————1. 又名特拉华人。2. 勒纳佩语,意为“美好家园”。3. 又名美洲狮(cougar)。4. 又名美洲虎(puma)。5. 又名山猫(catamount)。6. 又名美洲豹(panther)。7. 又名斑猫(painted cat)。8. 虽然你可能不会看到欧洲殖民者们当初遇到的数亿只旅鸽形成的黑压压的旅鸽云。查尔斯·曼恩在他的书《1491》中声称欧洲人带来了天花、蓝绿茎牧草和蜜蜂,搅乱了当地的生态系统,欧洲人看到的庞大的旅鸽群其实是生态系统混乱的一个表现。9. 也就是现在的杨克斯所在地。那时这个地方的名字应该还不是“杨克斯”(Yonkers),因为“杨克斯”来源于一个意为“安定下来”的荷兰语单词,而这要追溯到17世纪晚期了。不过有人声称叫作“杨克斯”的地区一直存在,在人类甚至地球存在之前就已经存在了。大概这么想的只有我一个人吧,但我可是想说什么就说什么的哦。10a. 不过没有这么多广告牌。11. 嗯,是曾经保持稳定,现在我们要使气候失衡了。12. 如果有人问起来,就说完全是巧合。13. 如果你知道的话,请发邮件告诉我。随机伴侣SOUL MATES如果每个人都有且仅有一个知心伴侣,但这个人是Q.随机匹配的,会发生什么?—— 本杰明·斯塔菲尼噢,那将是多么可怕的一个噩梦啊!A.

首先,随机匹配一个知心爱人,这个想法本身就是有许多问题的,正如蒂姆·明钦在他的《如果没有你》中唱的那样:

你的爱是百万里挑一;

花多少钱也买不来;

但剩下的九十九万九千九百九十九人里;

统计上讲,总有一些差不多一样好。

但如果我们真的只有唯一一个完美的知心伴侣,换成其他任何一个人都不行会怎么样呢?我们会找到彼此吗?

假设你的知心伴侣在你一出生时就已经确定了,你不知道是谁,也不知道在哪里,但正如浪漫桥段中常见的那样,当你们四目相视的时候,就会认出彼此。

但问题马上就出现了。首先,你的那位知心伴侣还活着吗?从古至今总计约有1000亿人曾经活在这个世界上,但现在总人口只有70多亿人(也就是说人类的死亡率有93%)。如果我们的那位伴侣真的是随机匹配的,那么有90%以上的几率他们已经去世很久了。

这真是太可怕了!不过等等,事情其实会更糟。既然我们的伴侣可以是已经逝去的人,那么也有可能是将来还没出生的人。毕竟你的伴侣的伴侣就是生活在未来嘛。

所以我们需要假设你的知心伴侣和你生活在同一个时代,此外为了避免事情变得奇怪,还需假设他/她的年龄和你只相差几岁。(这个1要求要比标准年纪差诡异指数更严格一些,但如果一个30岁的人和一个40岁的人可以成为知心伴侣,要是他们早15年遇到彼此就会违背诡异指数准则了。)有了年龄相近的限制,那么可选的伴侣池就只剩不到5亿人了。

那么性别和性取向的问题呢?还有文化和语言的不同呢?我们可以用人口统计数据进一步缩小选择范围,但这就违背了最初随机选择的要求了。在我们假设的情况中,在你遇上你的知心伴侣之前对他/她是一无所知。每个人有且仅有一个性取向,那就是他/她的另一半。

这种情况下遇上知心伴侣的可能性微乎其微。每天与我们有眼神交流的陌生人可能一个都没有(比如那些死宅或者住在小镇上的人),也有可能有数千人(比如站在美国时代广场上的警察叔叔)。我们不妨假设你平均每天都会去看几十个以前从未看到过的陌生人(对于我这种内向的人来说,这个数字已经是高估了),如果其中有10%的人和你年龄相近,那么一生中你会看到约5万个潜在的伴侣。而之前我们已经估算过所有可能的伴侣人数约为5亿人,因而你找到真爱的几率只有万分之一。

由于这么一来,孤独一生的可能性实在是太大,整个社会可能会重新进行组织,尽可能增加眼神交流的机会。比如我们可以建造两个巨大的相向运动的传送带,上面各站一排人……

……不过如果通过网络摄像头看到彼此也算眼神交流的话,我们可以使用改良版的聊天轮盘。

如果每个人每周7天,每天花8个小时在这个系统上,并且每次只需几秒钟就能判定看到的人是不是知心伴侣,那么理论上来讲,这套系统能在几十年内帮助所有人找到知心伴侣。(我测试了一些简单的情形,用来估计人们匹配到知心伴侣的速率。如果你想自己去计算某些特殊情况下需要多长时间,可以先去看看错排问题。)

在现实情况下,许多人都不可能把所有时间都用来寻找伴侣,更少有人会花20年去干这事,所以大概只有富家子弟才玩得起这种知心伴侣轮盘吧。不幸的是,对于那最富有的1%的富人来说,他们的伴侣极有可能是在剩下的99%的人群之中。所以只有最富有的1%的富人会使用这项服务,而这1%的富人之中又只有1%找到了真爱,这样算来找到知心伴侣的几率还是只有万分之一。2

至于这1%中剩下的那99%的人,则会有动力出资让更多的人用上这套系统。他们可能会资助一些慈善项目,项目类型介于“一娃一本”(One Laptop Per Child)和OKCupid(美国交友网站)之间。像超市收银员、时代广场上的警察叔叔这样的职业可能会成为香饽饽,因为他们每天都会和大量人眼神接触。人们会蜂拥到城市和公共场所去寻找爱情——不过他们现在不也是这么做的嘛。

但即使有一群人在知心伴侣轮盘上花费大把光阴,另一群人去干那些每天能与大量陌生人有眼神接触的工作,剩下的人则听天由命,我们之中仍然只会有很少一部分人能找到真爱,剩下的人就只能怪自己时运不济咯。

在如此之大的压力下,有些人可能会弄虚作假。他们想摆脱单身一族,因而他们可能会随手找一个单身的人假装是一见钟情。他们会结婚,把他们之间的不和隐藏起来,还要努力在朋友和家人面前装出笑脸。

一个充满随机知心伴侣的世界实在孤独得吓人,让我们祈祷这不是我们的现实世界吧。————————————————————1. xkcd,“Dating pools”,诡异指数准则:不要和比你年龄的一半大7岁以下岁数的人谈恋爱。2. 我们是那0.99%的人!(梗出自于占领华尔街运动)激光笔LASER POINTER如果地球上所有人都拿着激光笔同时照向月亮,月Q.亮的颜色会发生变化吗?——彼得·利波维奇不会——如果你用的是一般的激光笔的话。A.

首先你要考虑这么一个问题,那就是不是所有人都能同时看到月亮。

我们可以让所有人都挤在一个地方,但我们还是先挑一个尽可能多的人口能看到月亮的时刻吧。由于全世界75%的人口都住在0度和东经120度之间,因此不妨把这个时刻定为月亮位于阿拉伯海附近的时候。

下一个问题是要朝新月还是满月照激光笔。新月要暗一些,这样更容易看到激光笔照射的效果。但是新月大多出现在白天,这又抵消了它之前的优势。

所以我们还是选择半月的时候吧,这样我们就可以很容易地比较激光笔照射在亮半边和暗半边的结果。

红色激光笔标准功率约为5毫瓦,好点儿的激光笔射出的足够平行的光柱能够照到月亮上,虽然此时形成的光斑仍然会散开成很大一块区域,面积接近月球截面的大半。在光线飞往月球的途中,大气层会略微扭曲一下,还会吸收掉一部分,但绝大多数光还是能够顺利抵达月球。

不妨假设所有人的瞄准精度都足够照到月球,但也没法更精确了,所有的光束均匀分布于月球表面。

格林威治时间午夜过后半个小时,所有人都按下了开关。

效果是这样的:

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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