科幻小說計算星球重力

㈠ 當一顆直徑為1000公里的小行星要撞擊地球......

1994年7月17日4時15分到22日8時12分的5天多時間內，SL9的20多塊歲片接二連三地撞向木星，這相當於在130多個小時中，在木星上空不間斷地爆炸了20億顆原子彈，釋放出了約40萬億噸「TNT」烈性炸葯爆炸時的能量。
天文學家通過觀測和計算發現，SL9闖進我們太陽系已有相當長的時間。它在飛向太陽系內層的途中，於1992年7月8日到達離木星中心只有11萬千米左右，對於半徑達7萬千米的木星來說，這是個很近的距離。木星的強大引力毫不客氣地把離得如此近的SL9給瓦解了。待到1993年3月蘇梅克夫婦和利維先生發現SL9時，它至少已經分裂成21塊碎片，這些碎片排成一列，全長超過16萬千米。有人形容它是「一列賓士在太陽系空間的長長的列車」。
木星不僅「碾」碎了彗星，也改變了它的軌道。就在SL9被發現之後不久，天文學家們作出了准確的預報，不僅預報了它撞向木星將是不可避免的，也告訴了我們撞擊的時間和撞在木星上的位置等。撞擊事件准時發生了，當時，由21塊碎片組成的「宇宙列車」已長達500萬千米以上，其中半數以上的碎塊的直徑都超過了2千米。最大的碎塊的直徑大約是35千米，它是第一個撞上木星的。撞擊產生出來的能量相當於6萬億噸「TNT」當量，瞬間溫度在3萬攝氏度以上，也許達到了5萬攝氏度，撞擊處的直徑相當於地球直徑的80％，撞擊處周圍的黑斑更比地球大得多。這一切說明木星受到了重重的一擊。
當時，全世界都在關注這項千年難遇的天象奇觀，正在太空中運行的空間望遠鏡和「伽利略號」木星探測器等，也都投入了觀測，獲得了大量第一手資料。
你看看，最大的碎塊的直徑大約是35千米，它是第一個撞上木星的。撞擊產生出來的能量相當於6萬億噸「TNT」當量，瞬間溫度在3萬攝氏度以上，也許達到了5萬攝氏度，撞擊處的直徑相當於地球直徑的80％！更不用如你所說直徑1000公里的了！
地球的直徑也不過才1.2萬公里左右，這么大的小行星，對地球的撞擊完全有可能導致地球解體。粉碎成無數的碎塊。即使不會造成地球解體，我個人認為至少會出現以下情況：
在該小行星接近地球時，其引力的作用將變的很明顯，首先會在距離地球一定距離時就干擾了月球的運行。在稍微近一些後，地球上的潮汐變的復雜和劇烈，固體潮也是如此。會在地面上看到一個大小可和月球相比的天體懸掛在空中。這顆小行星進入地球大氣層後，會首先對地球大氣形成一個巨大的沖擊波，在大氣的作用下，會在表面散落出一些小碎塊，會看到一個大火球周圍伴隨著一群小火球。小行星撞擊到地面後，以它的大小，很可能會直接沖進地核。會帶給全世界一個史無前例的大地震或者大地震群，以及火山的噴發，因為地球內部的平衡被打破了。冷卻下來後，會出現一個碩大的隕擊坑，地球將不再是球狀的。撞擊激起的灰塵會隨著氣流飄散到全球，數十年不會消散，陽光無法照射到地面，地面的溫度會逐漸降低到很冷。沒有光，也就沒有了光合作用，倖存下來的綠色植物會成批死亡，食物鏈開始一節一節的斷掉……

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書名：重力使命

作者：哈爾·克萊蒙特

譯者：周玉佳

豆瓣評分：8.2

出版社：四川科學技術出版社

出版年份：2006-8

頁數：182

內容簡介：

一個重力大大超過地球的星球引起了人類的興趣，但在高重力的影響下，人類的探測器不幸墜落。

人類只得求助於形同蜈蚣的當地人，引導這些遠未進入技術文明時代的土著長途跋涉，找回探測器。

小小的、落後的當地人踏上了橫跨整個星球的長旅，在這個人類幾乎無法抬起腳步的高重力星球上，完成了一次最輝煌的壯舉。

重力星球的奇景，不同生命的沖突，落後觀念與先進技術的碰撞――壯麗的長卷就此展開。

作者簡介：

哈爾·克萊蒙特，本名哈里·斯塔布斯，生於美國麻省，曾獲哈佛天文學學士學位，二戰時入伍，成為一名轟炸機飛行員。退伍後成為中學教師，長期教授科學課程。

克萊蒙特一生共創作了十五部長篇以及大量中短篇小說。1954年，《重力使命》開始在《驚奇科幻》連載，成為他的代表作，該書也是科幻史上硬科幻小說的代表。

克萊蒙特在科幻作家和讀者中具有崇高的聲望。他是1991年世界科幻大會的主賓，1998年入選科幻/奇幻名人殿，美國科幻奇幻作家協會於1999年星雲獎頒獎儀式上授予他科幻大師稱號。

㈢ 讀完《重力使命》的感受

讀完《重力使命》的感受：宇宙天體的不可思議；哈爾.克萊門特的《重力使命》被譽為「二十世紀世界最偉大的十部影科幻小說之一」。說它硬，是因為這部以技術含量見長的小說中向讀者展示了一顆驚人的星球，一個擁有著超級重力的生態環境。這部小說在對於技術細節上的描寫堪稱經典，完全配的上「最偉大」的贊譽。如果說阿瑟.克拉克的硬科幻是建立在科學技術驚人的預見性上，那麼金.斯坦利.羅賓遜的小說就硬在對技術細節的事無巨細，如同工具說明書一樣的詳細描寫；而克萊門特的科幻小說中，對技術的描寫是往往是一個配角，是一種對故事發生場景的交待，而非重點，這和很多硬科幻的大師是完全不一樣的。最明顯的對比就是凡爾和威爾斯的小說，兩者都喜歡技術至上，但是對技術描寫的用途卻並非一致。在哈爾.克萊門特的小說中，技術已經被當成了一種附屬物，一種故事展開不得不交待的背景，並非是唯一的興趣愛好。他把技術當成了一種玩具，科幻的硬核在他的小說中是所有有趣故事展開的前提。在這本《重力使命》中，他需要一顆重力超大的星球來配合那些冒險故事的發生，加上這個完美主義者技術至上的想法作祟，所以才有了那些在高重力情況下存在的生態環境，才有了基於這些環境上讓地球人和麥斯克林星上的「毛毛蟲」人都很尷尬的境地。正如有人評價的那樣，哈爾.克萊門特對技術的設定採用的是很原始的辦法——擺出一個設計，不管三七二十一，盡量增加一些新的東西來滿足這個設定，來使得這個設定更加的圓滿。於是，這種設計讓我們看到了另一個完全不同的世界。這也正是科幻作品驚喜之處，能讓讀者體驗完全不同於地球的環境。《重力使命》中的對這些環境細致的刻畫，的確讓人眼前一亮，這是一顆多麼調皮有趣的星球啊。公轉和自轉周期完全不同於地球，而大氣的成分和海洋的構成更是顛覆了傳統觀念，至於裡面的生物更是讓人忍俊不禁。這些類似毛毛蟲的小傢伙儼然是頗有氣勢，和地球人合作，一起克服困難，獲得成功。所以，如果僅僅是就技術含量上而言，《重力使命》無疑會獲得很高的分數，得到很高的贊譽。中意硬技術流的讀者肯定大呼過癮。而這部小說中慎密的科學架構是最大的亮點，稱為「一流的技術派科幻小說」並不為過。而同時，我們也看到了理工科流派寫作的弱點。一切以技術至上的小說中，我們並沒有看到一個很精彩的故事，本身為背景的技術在文章中似乎有喧賓奪主之嫌，搶過了故事本身的風頭。以前有人評價一部科幻小說時，曾這樣說道，「科幻小說首先是小說，其次才是科幻，以故事為核心的寫作技巧直到今天仍然適用。」如何寫一部好的科幻小說，而非一部好的技術小說一直是大師們追求的目標。SFW上南希阿姨的寫作課堂上所教授的更多的是如何寫好一個故事，也非如何做好一個科學的技術設定。然而，在二十世紀四十年代、五十年代的科幻小說依舊沒有擺脫最初科幻小說誕生時就旗幟鮮明的技術流的范，似乎沒有強大的技術內核的支撐就無法寫好一部科幻小說，我想哈爾.克萊門特寫作這部《重力使命》也正是在這種技術流風氣的指導下完成的，不然他不會忽視情節到如此的地步。故事本身是一個很簡單的故事，一個重力遠大於地球的星球引起了人類的興趣，但在高重力的影響下，人類的探測器墜落了，於是，人類只能求助於麥斯克林的毛毛蟲人們，這些當地人在地球人的幫助下，以一種堅忍不拔的精神克服困難，最終完成任務。故事的展開和發展甚至是高潮都顯得有點蒼白無力。作者似乎有意要把毛毛蟲人伯納蘭塑造成英雄，而賴克蘭在全文中也被作者刻意塑造成了一個配角，人類的作用除了當一個指南針當一個地圖當一個衛星導航的作用以外，沒有了更大的作用。我們看到的是一幫當地人在缺乏響應科學技術的支持下進行的冒險。從這個冒險元素上看，故事很完整，但是除了完整之外，我實在看不出有那種讓人驚喜的情節和橋段。從某種意義上講，金.斯坦利.羅賓遜的《火星三部曲》是延續了《重力使命》所秉持的那種硬科幻的老傳統。科幻從誕生出現之日開始就展示了一種典型有異於其他文體格式的文本樣式，而這種以科學技術為基礎的要素正是傳統硬科幻衛道者們所固執堅持的。故事本身不重要，情節不重要，我們需要的是鐵錚錚的技術，需要的是相當硬扎值得推敲的設想，我們享受的是這種衍生於科學技術，發端於科學技術的想想魅力，這就不難解釋為什麼很多硬科幻盡管故事講述、人物塑造還是情節搭建上都詬病頗多，卻依舊能贏得一片喝彩。哈爾.克萊門特的《重力使命》我想就是這樣一部固守著某種傳統科幻寫作觀點的作品，它不想向世俗的市場供需屈服，如同純正的理想主義者一樣，依舊堅持著科幻的傳統陣地，而且還堅守得頗有一番成果。所以從這個角度上說，我是很佩服哈爾.克萊門特的，老人家的在傳統硬科幻的寫作上依舊值得褒獎和掌聲的。所以當如果我們不是那麼在乎故事本身，而是一個傳統科幻的堅守者，那麼我們肯定會認為這是一部好看的小說。但是，我僅僅是一個讀者，一個靠讀書取樂的俗人，所以當看到大師筆下對故事本身的忽略或者說用心不多時，所以很自然地認為這部小說僅僅屬於那種叫好不叫座的藝術片，而非是一部成功的商業片。當科幻目前在中國還並不普及，甚至屬於小眾娛樂的文學樣式時，我們更需要的是一部科幻核心和故事情節都能兩者兼顧的小說，盡管這種小說的出現依舊很稀少，但是我們依然期待。因為《重力使命》著意刻畫的原本就不是故事，而是技術，作為背景的技術反而成了主角，這也許是哈爾.克萊門特沒有預料到的。故事很二流，情節、細節和橋段的應用上更是沒有絲毫亮點，如果拍成電影，觀眾也許還能通過視覺的效應來體會這部優秀小說中的精妙，但是現在我們面對的僅僅是文本，所以二流的故事中，我們無法看到一流的情節，自然也無法體會到技術細節硬核的精彩。科幻小說中營造一個虛構設定的世界和奇幻小說中的架空世界一樣，都是以一個高高在上的姿態來寫作。但是科幻小說的設定需要嚴密的科學道理作為基礎，而這種基礎如果設定得毫無破綻，而且充滿新意，那麼這種硬科幻的硬核心就是值得肯定的，但是我們也需要注意到，也正是這種科學理論上的嚴密和論證邏輯性，也成了科幻虛構設定的限制，成也蕭何敗也蕭何，過多的追求技術上的完美往往也導致故事性的弱化，《重力使命》就是這樣一個例子。奇幻小說為什麼能具有設定和故事兩者的耦合優勢，原因正是因為它們往往就是一己之想，不會考慮過多的設定所本身蘊含的技術問題，在奇幻小說中，架空也好，設定也好，僅僅是一個配角，不傷大雅的背景，而且永不著進行邏輯論證，因而故事在這個基礎上就更能更好的展開。因此，看完全文，公正地說一句，很深很回味的閱讀快感，的確不多，但是對於那顆超重力星球的奇妙設計和那些細致的環境、生物和有趣行為的描寫，的確很吸引人。優缺點同樣突出。所以，我認為哈爾.克萊門特的《重力使命》是一流的內核、二流的故事、三流的情節。需要靜心品味，不然，難得的一點有趣和精妙都體會不到。閱讀這本書的確很考驗閱讀者的心態。我認為，《重力使命》依舊是經典硬科幻，因為它所存在問題不是它獨有的問題，是所有硬科幻小說存在的共同的問題，而它所帶來的技術上的設定和虛構世界的大膽創新確是《重力使命》所獨有的精彩。

㈣ 我想寫一部綜合體硬科幻小說， 展現所有飛船數據，各個種族科技等級，

轉的

宇宙文明分級是一個很科學又很科幻的概念。
關於這個概念，比較可靠和被廣泛認同的是卡爾達肖夫指數。
下面將作一個較為詳細的闡述。
內容較多，包含：卡爾達肖夫指數的定義、指標、計算方法、各種文明對應的指數、地球文明指數的發展及展望、各等級文明的毀滅方式，以及參考資料。
【定義】
卡爾達肖夫指數（Kardashev Scale）是用技術先進程度來量度文明層次的指標的一種方法，根據一個文明所能夠利用的能源數量。它是在1964年由蘇聯天文學家尼古拉·卡爾達肖夫首先提出。
【指標】
它的指標有三個類別，I型，II型和III型。
主要量度一個文明對於能源的使用率，所謂文明是有它的消耗及增長率。
一個I型的文明使用在它的故鄉行星所有可用的資源；
一個II型的文明利用它的恆星所有的能源；
一個III型的文明利用它的星系的所有能源。
【計算方法】
卡爾·薩根建議定義中間值（不考慮在卡爾達肖夫的原指數），由上面給出的值的類型1，2和3的內插和外插，使用下面的公式：
其中的K是一個文明的卡爾達肖夫指數，和 MW 是它使用的電力，以MW為計。
按照這個計算方法，
I型 — 文明對行星可以駕馭的能量大約是10^{16} W。實際的數字是有很多變數的，地球的特定變數為 1.74\times 10^{17} W。卡爾達肖夫指數原定義為 4\times 10^{16} W。
II型 — 文明對一個恆星所可以駕馭的能量大約是 10^{26} W。同樣地，實際的數字是有很多變數的，太陽輸出的指數約為 3.86\times 10^{26} W。卡爾達肖夫指數原定義為 4\times 10^{26} W
III型 — 文明對一個星系所駕馭的能量大約是 10^{36} W。這個數字是有極多變數的，因為星系的體積在變化中。卡爾達肖夫指數原定義為 4\times 10^{36} W
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目前地球人類的卡爾達肖夫指數大約是0.73。
加來道雄認為，人類可能在100〜200年左右達到I型狀態，在幾千年後達到II型狀態，而約在10萬至一百萬年後達到III型狀態。
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【各個級別的文明時代對應的卡爾達肖夫指數】
（1）龐物質，分子團
a. 石器 （冷） 新舊石器時代 (0型文明）
b. 金屬（熱） 青銅/鐵器時代 (0型文明）
c. 復合材料 工業時代，電子時代，原子時代 (0+型文明）
-鋼鐵，合金，塑料，橡膠。工業機器與電氣裝置。
d. 高級復合材料 太空時代，信息時代 (0+型文明）
-太空合成純凈復合材料，非金屬高強度材料，智能材料，微米技術裝置。
（2）納米技術：10^-9米
分子結構材料 星球時代 （1型文明）
-地球的開發：地球改造工程，天梯，洲際隧道，巨型運河，超深采礦；
-碳納米管，巴基球，人造鑽石，合成生物，人造生命，納米裝置/機器人。
（3）皮米技術：10^-12米
原子結構材料 行星系時代 （1+型文明）
-極端地外星球環境的開發：地球化地外行星，地心探索；
-物質重組循環，列印復雜實物。
（4）費米技術： 10^-15米
強相互作用材料 恆星系時代（2型文明）
-太陽系恆星的開發：恆星工業，人造星球。
-合成各種元素，人造奇異原子，奇異材料，物質遠距離瞬間傳送。
（5）阿米技術：10^−18米
基本粒子材料 星系時代（2+型文明）
-宇宙極端星體的開發，人造星體。
-能量x物質隨機轉化。
（6）普朗克技術：10^-35米
光子，引力子，時空結構。 宇宙時代（3型文明）
-泛宇宙的開發；人造宇宙，高維度空間的操控，時空探索。量子極限。
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【地球文明指數的發展及展望】
——過去——
0型早期
【從游牧採集式至到農耕，懂得生火並加以利用，有著分工社會制度，學會製造並利用工具(從石器至金屬器).他們生活在小部落父系或母系社會上.他們有了基礎語言和原始宗教，有能力建造比較獨立於自然的建築物。部落之間常發生戰爭與交流。】
0型中期
【進一步了解生理學，自然科學，藝術，哲學與文學。使用船隻遠航，他們其他的文明進一步交流與貿易，移民。】
0型晚期
【工業時代】：政治與社會權利的思想**浪潮，傳統封建君主制度的消失，許多現代國家初步出現 ，帝國主義初步成型。生產力大大增加，產品統一化。
【電子時代】：建造大型建築物，能夠獨立維持的城市；遠距離通信與空中交通的出現使得文明間出現廣泛的交流，國際觀衍生。發生了決定未來國際形勢的兩次世界大戰。
【原子時代/太空時代】：聯合國以及各種國際組織的成立；出現核武，核威懾下的國際和平，民用原子能源；電子計算機，化學火箭， 人造衛星，洲際導彈， 人類太空首航，人類登陸登月，發射行星際探測器。更深切地了解物理學，人類幻想開始變得富。
【信息時代】（現代）：互聯網，衛星通信系統，後石油時代，再生能源時代，人工智慧機械。全球化活動：全球共同經濟體，反全球化的分裂主義與恐怖主義事件，全 球局勢動盪。實驗性搜尋地外文明/行星。太空領域國際化與商業化， 國際太空站。
國際文化：各種全球娛樂潮流，各種各樣的反思，出現對末日恐懼的情緒。氣候變化，災難頻發；地球文明向1型等級過渡時，這也許是有史以來最危險的時刻，全球和平邁進或可能爆發一場無法避免的結合太空，網路，天空，海上-海底，陸地一體的世界大戰。
【這場史無前例的動盪將決定人類到底是和平邁進或戰爭毀滅。】
——未來——
1型 初期 (100年內)
【類似「天梯」軌道攀登器，海底隧道，洲際大型運河，超深井的浩大地球工程，「天梯」周圍的太陽能板向外輻射並不斷地擴建，海上城市，無國界行星社會，行星際旅行，區域性天氣與地質活動的控 制，地幔淺層探測，修復臭氧層，綠化沙漠地區，外行星基地，空天飛機，太空旅遊業，防小隕石碰撞，太空工業和大型空間太 陽能。實現可控核聚變發電，能量發電島。利用核能推進系統的宇宙飛船，跨越洲際與海洋的真空磁懸浮列車。平方公里陣列或天基發射器等工程或許能夠與地外文明取得聯系獲得突破性成功。基因與量子計算機問世，人造智能全球最高決策者，全球無線電力供應，全球通用電子貨幣，全球通用通訊系統，全球無線網路系統，無國界入境通用簽證，人類接受基因治療，復活史前動物，無人室內農場與全自動化工業區；個性化產品設計，第二人生模擬網路系統，遍布全球角落無處不在的 電子計算機/智能操控界面，與人無異的高智能機器人。現代人理想中的共產烏托邦式社會。技術爆炸，技術恐懼。】
1+型 成熟期 （100～200年後）
【恆 星際探測器，深海與軌道城市，向地球南極或綠化內陸區大規模移民，全球氣候與地質活動的控制，地球防禦系統，防小行星碰撞。星球周邊布滿太陽能密集型收集 器，在太陽系的類地行星中建立移民地，仿生與超高智能機器人（智能危機），基因治療大幅度延長人類壽命，人類開始向近地空間殖民，小行星采礦，以及行星際 移民。人體改造的計劃展開，出現人機混合類，人類服用營養丸，量子隱形傳輸實質化。開始執行改造太陽系類地行星的計劃。一些具有冒險精神的文明或許在這個 階段利用混合動力（反物質+核聚變+激光帆）宇宙飛船嘗試進行「數代衍生」的臨近恆星際旅行。】
過渡期2型 （數百年後）
【此時的文明能量輸出足以大規模生產能量轉化最為高效的反物質，而近光速運行的「正反物質湮滅」宇宙飛船將有可勝任的燃料，所以恆星際旅行將成為現實。物理學 接近完全知曉大統一論，改造與綠化類地行星的工程完成。在太陽附近大規模收集與量產反物質，在臨近恆星際的行星上建立根據地，人類文明演化為多個聯合行星 體社會。星球發動機。】
2型（千年後）
【人造星球，可能與其它的高等外星文明建立星際聯盟，或許通過行星級別大小的巨型「定 向電磁波」（激光脈沖）信號發射器與其它文明進行遠程交流。或直接更改母恆星逃脫的光量或製造開關信號以便讓其它的文明察覺他們的存在。開始向臨近的太陽 系行星移民，大量使用恆星能量(近距離主動提取)，利用太陽的物質創造星球，懂得操縱重力場，能夠逃脫超新星的爆炸（能夠避開宇宙種種的區域性浩劫。 反 物質能源普遍應用於推進系統，空間推進方式為類似空間彎曲（超光速？負能量？），充分地利用 幾乎所有太陽系的資源，隔空傳物與移物現實化，原子重排與物 質列印技術 ，造出幾乎天衣無縫幾乎完美的物體。智能機器可以通過利用當地的常見原材料（鐵，硅，碳等）與陽光或宇宙能量為能源進行自身不斷復制與組裝 （類似植物的繁殖，以及何式的越長越多，到達限定的數量為止）；可以進行宇宙尺度的工程，太陽周邊的軌道上布滿著漂浮的密集型（電磁波與熱輻射）收集器。 多個聯合太陽系社會。 玩轉物質世界的費米技術，元素能任意拆開，轉化並合成另一種元素，製造奇異原子/原子核/基本粒子材料。】
3型（地球數萬年後）
【星系際旅行與移民；人造星體，提取零點能暗能量。能操控物質更深層的維度，能夠產生改變宇宙結構的能量。對時空本質的操控或許讓許幾乎所有的科學幻成真，技術奇異點的遙遠未來，我們不能預測，這是玩轉整個宇宙文明的誕生，神也。】
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【各等級文明的毀滅方式】
0型 =自然災害，疾病，戰爭，資源短缺。
0+型 = 極端天氣災害，核戰爭，超級地質活動，超級火山與地震，隕石碰撞。
1型 = 小行星或彗星碰撞，人造智能危機，太陽活動劇變。
1+型 =人造智能反叛，太陽衰老並膨脹爆發，臨近超新星爆發。
2型 = 星際戰爭。超高能星體爆發。
2+型 = 星系大碰撞。
3型 = 宇宙大爆炸。
3+型 = 意識消散。
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【參考資料】
1.維基網路,卡爾達肖夫指數,2014.10.6
2.Lemarchand, Guillermo A. Detectability of Extraterrestrial Technological Activities. Coseti..
3.Kaku, Michio. The Physics of Interstellar Travel: To one day, reach the stars.. 2010 [2010-08-29].
4.網路三體吧：【宇宙文明的分類】