科幻小说计算星球重力

㈠ 当一颗直径为1000公里的小行星要撞击地球......

1994年7月17日4时15分到22日8时12分的5天多时间内，SL9的20多块岁片接二连三地撞向木星，这相当于在130多个小时中，在木星上空不间断地爆炸了20亿颗原子弹，释放出了约40万亿吨“TNT”烈性炸药爆炸时的能量。
天文学家通过观测和计算发现，SL9闯进我们太阳系已有相当长的时间。它在飞向太阳系内层的途中，于1992年7月8日到达离木星中心只有11万千米左右，对于半径达7万千米的木星来说，这是个很近的距离。木星的强大引力毫不客气地把离得如此近的SL9给瓦解了。待到1993年3月苏梅克夫妇和利维先生发现SL9时，它至少已经分裂成21块碎片，这些碎片排成一列，全长超过16万千米。有人形容它是“一列奔驰在太阳系空间的长长的列车”。
木星不仅“碾”碎了彗星，也改变了它的轨道。就在SL9被发现之后不久，天文学家们作出了准确的预报，不仅预报了它撞向木星将是不可避免的，也告诉了我们撞击的时间和撞在木星上的位置等。撞击事件准时发生了，当时，由21块碎片组成的“宇宙列车”已长达500万千米以上，其中半数以上的碎块的直径都超过了2千米。最大的碎块的直径大约是35千米，它是第一个撞上木星的。撞击产生出来的能量相当于6万亿吨“TNT”当量，瞬间温度在3万摄氏度以上，也许达到了5万摄氏度，撞击处的直径相当于地球直径的80％，撞击处周围的黑斑更比地球大得多。这一切说明木星受到了重重的一击。
当时，全世界都在关注这项千年难遇的天象奇观，正在太空中运行的空间望远镜和“伽利略号”木星探测器等，也都投入了观测，获得了大量第一手资料。
你看看，最大的碎块的直径大约是35千米，它是第一个撞上木星的。撞击产生出来的能量相当于6万亿吨“TNT”当量，瞬间温度在3万摄氏度以上，也许达到了5万摄氏度，撞击处的直径相当于地球直径的80％！更不用如你所说直径1000公里的了！
地球的直径也不过才1.2万公里左右，这么大的小行星，对地球的撞击完全有可能导致地球解体。粉碎成无数的碎块。即使不会造成地球解体，我个人认为至少会出现以下情况：
在该小行星接近地球时，其引力的作用将变的很明显，首先会在距离地球一定距离时就干扰了月球的运行。在稍微近一些后，地球上的潮汐变的复杂和剧烈，固体潮也是如此。会在地面上看到一个大小可和月球相比的天体悬挂在空中。这颗小行星进入地球大气层后，会首先对地球大气形成一个巨大的冲击波，在大气的作用下，会在表面散落出一些小碎块，会看到一个大火球周围伴随着一群小火球。小行星撞击到地面后，以它的大小，很可能会直接冲进地核。会带给全世界一个史无前例的大地震或者大地震群，以及火山的喷发，因为地球内部的平衡被打破了。冷却下来后，会出现一个硕大的陨击坑，地球将不再是球状的。撞击激起的灰尘会随着气流飘散到全球，数十年不会消散，阳光无法照射到地面，地面的温度会逐渐降低到很冷。没有光，也就没有了光合作用，幸存下来的绿色植物会成批死亡，食物链开始一节一节的断掉……

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书名：重力使命

作者：哈尔·克莱蒙特

译者：周玉佳

豆瓣评分：8.2

出版社：四川科学技术出版社

出版年份：2006-8

页数：182

内容简介：

一个重力大大超过地球的星球引起了人类的兴趣，但在高重力的影响下，人类的探测器不幸坠落。

人类只得求助于形同蜈蚣的当地人，引导这些远未进入技术文明时代的土著长途跋涉，找回探测器。

小小的、落后的当地人踏上了横跨整个星球的长旅，在这个人类几乎无法抬起脚步的高重力星球上，完成了一次最辉煌的壮举。

重力星球的奇景，不同生命的冲突，落后观念与先进技术的碰撞――壮丽的长卷就此展开。

作者简介：

哈尔·克莱蒙特，本名哈里·斯塔布斯，生于美国麻省，曾获哈佛天文学学士学位，二战时入伍，成为一名轰炸机飞行员。退伍后成为中学教师，长期教授科学课程。

克莱蒙特一生共创作了十五部长篇以及大量中短篇小说。1954年，《重力使命》开始在《惊奇科幻》连载，成为他的代表作，该书也是科幻史上硬科幻小说的代表。

克莱蒙特在科幻作家和读者中具有崇高的声望。他是1991年世界科幻大会的主宾，1998年入选科幻/奇幻名人殿，美国科幻奇幻作家协会于1999年星云奖颁奖仪式上授予他科幻大师称号。

㈢ 读完《重力使命》的感受

读完《重力使命》的感受：宇宙天体的不可思议；哈尔.克莱门特的《重力使命》被誉为“二十世纪世界最伟大的十部影科幻小说之一”。说它硬，是因为这部以技术含量见长的小说中向读者展示了一颗惊人的星球，一个拥有着超级重力的生态环境。这部小说在对于技术细节上的描写堪称经典，完全配的上“最伟大”的赞誉。如果说阿瑟.克拉克的硬科幻是建立在科学技术惊人的预见性上，那么金.斯坦利.罗宾逊的小说就硬在对技术细节的事无巨细，如同工具说明书一样的详细描写；而克莱门特的科幻小说中，对技术的描写是往往是一个配角，是一种对故事发生场景的交待，而非重点，这和很多硬科幻的大师是完全不一样的。最明显的对比就是凡尔和威尔斯的小说，两者都喜欢技术至上，但是对技术描写的用途却并非一致。在哈尔.克莱门特的小说中，技术已经被当成了一种附属物，一种故事展开不得不交待的背景，并非是唯一的兴趣爱好。他把技术当成了一种玩具，科幻的硬核在他的小说中是所有有趣故事展开的前提。在这本《重力使命》中，他需要一颗重力超大的星球来配合那些冒险故事的发生，加上这个完美主义者技术至上的想法作祟，所以才有了那些在高重力情况下存在的生态环境，才有了基于这些环境上让地球人和麦斯克林星上的“毛毛虫”人都很尴尬的境地。正如有人评价的那样，哈尔.克莱门特对技术的设定采用的是很原始的办法——摆出一个设计，不管三七二十一，尽量增加一些新的东西来满足这个设定，来使得这个设定更加的圆满。于是，这种设计让我们看到了另一个完全不同的世界。这也正是科幻作品惊喜之处，能让读者体验完全不同于地球的环境。《重力使命》中的对这些环境细致的刻画，的确让人眼前一亮，这是一颗多么调皮有趣的星球啊。公转和自转周期完全不同于地球，而大气的成分和海洋的构成更是颠覆了传统观念，至于里面的生物更是让人忍俊不禁。这些类似毛毛虫的小家伙俨然是颇有气势，和地球人合作，一起克服困难，获得成功。所以，如果仅仅是就技术含量上而言，《重力使命》无疑会获得很高的分数，得到很高的赞誉。中意硬技术流的读者肯定大呼过瘾。而这部小说中慎密的科学架构是最大的亮点，称为“一流的技术派科幻小说”并不为过。而同时，我们也看到了理工科流派写作的弱点。一切以技术至上的小说中，我们并没有看到一个很精彩的故事，本身为背景的技术在文章中似乎有喧宾夺主之嫌，抢过了故事本身的风头。以前有人评价一部科幻小说时，曾这样说道，“科幻小说首先是小说，其次才是科幻，以故事为核心的写作技巧直到今天仍然适用。”如何写一部好的科幻小说，而非一部好的技术小说一直是大师们追求的目标。SFW上南希阿姨的写作课堂上所教授的更多的是如何写好一个故事，也非如何做好一个科学的技术设定。然而，在二十世纪四十年代、五十年代的科幻小说依旧没有摆脱最初科幻小说诞生时就旗帜鲜明的技术流的范，似乎没有强大的技术内核的支撑就无法写好一部科幻小说，我想哈尔.克莱门特写作这部《重力使命》也正是在这种技术流风气的指导下完成的，不然他不会忽视情节到如此的地步。故事本身是一个很简单的故事，一个重力远大于地球的星球引起了人类的兴趣，但在高重力的影响下，人类的探测器坠落了，于是，人类只能求助于麦斯克林的毛毛虫人们，这些当地人在地球人的帮助下，以一种坚忍不拔的精神克服困难，最终完成任务。故事的展开和发展甚至是高潮都显得有点苍白无力。作者似乎有意要把毛毛虫人伯纳兰塑造成英雄，而赖克兰在全文中也被作者刻意塑造成了一个配角，人类的作用除了当一个指南针当一个地图当一个卫星导航的作用以外，没有了更大的作用。我们看到的是一帮当地人在缺乏响应科学技术的支持下进行的冒险。从这个冒险元素上看，故事很完整，但是除了完整之外，我实在看不出有那种让人惊喜的情节和桥段。从某种意义上讲，金.斯坦利.罗宾逊的《火星三部曲》是延续了《重力使命》所秉持的那种硬科幻的老传统。科幻从诞生出现之日开始就展示了一种典型有异于其他文体格式的文本样式，而这种以科学技术为基础的要素正是传统硬科幻卫道者们所固执坚持的。故事本身不重要，情节不重要，我们需要的是铁铮铮的技术，需要的是相当硬扎值得推敲的设想，我们享受的是这种衍生于科学技术，发端于科学技术的想想魅力，这就不难解释为什么很多硬科幻尽管故事讲述、人物塑造还是情节搭建上都诟病颇多，却依旧能赢得一片喝彩。哈尔.克莱门特的《重力使命》我想就是这样一部固守着某种传统科幻写作观点的作品，它不想向世俗的市场供需屈服，如同纯正的理想主义者一样，依旧坚持着科幻的传统阵地，而且还坚守得颇有一番成果。所以从这个角度上说，我是很佩服哈尔.克莱门特的，老人家的在传统硬科幻的写作上依旧值得褒奖和掌声的。所以当如果我们不是那么在乎故事本身，而是一个传统科幻的坚守者，那么我们肯定会认为这是一部好看的小说。但是，我仅仅是一个读者，一个靠读书取乐的俗人，所以当看到大师笔下对故事本身的忽略或者说用心不多时，所以很自然地认为这部小说仅仅属于那种叫好不叫座的艺术片，而非是一部成功的商业片。当科幻目前在中国还并不普及，甚至属于小众娱乐的文学样式时，我们更需要的是一部科幻核心和故事情节都能两者兼顾的小说，尽管这种小说的出现依旧很稀少，但是我们依然期待。因为《重力使命》着意刻画的原本就不是故事，而是技术，作为背景的技术反而成了主角，这也许是哈尔.克莱门特没有预料到的。故事很二流，情节、细节和桥段的应用上更是没有丝毫亮点，如果拍成电影，观众也许还能通过视觉的效应来体会这部优秀小说中的精妙，但是现在我们面对的仅仅是文本，所以二流的故事中，我们无法看到一流的情节，自然也无法体会到技术细节硬核的精彩。科幻小说中营造一个虚构设定的世界和奇幻小说中的架空世界一样，都是以一个高高在上的姿态来写作。但是科幻小说的设定需要严密的科学道理作为基础，而这种基础如果设定得毫无破绽，而且充满新意，那么这种硬科幻的硬核心就是值得肯定的，但是我们也需要注意到，也正是这种科学理论上的严密和论证逻辑性，也成了科幻虚构设定的限制，成也萧何败也萧何，过多的追求技术上的完美往往也导致故事性的弱化，《重力使命》就是这样一个例子。奇幻小说为什么能具有设定和故事两者的耦合优势，原因正是因为它们往往就是一己之想，不会考虑过多的设定所本身蕴含的技术问题，在奇幻小说中，架空也好，设定也好，仅仅是一个配角，不伤大雅的背景，而且永不着进行逻辑论证，因而故事在这个基础上就更能更好的展开。因此，看完全文，公正地说一句，很深很回味的阅读快感，的确不多，但是对于那颗超重力星球的奇妙设计和那些细致的环境、生物和有趣行为的描写，的确很吸引人。优缺点同样突出。所以，我认为哈尔.克莱门特的《重力使命》是一流的内核、二流的故事、三流的情节。需要静心品味，不然，难得的一点有趣和精妙都体会不到。阅读这本书的确很考验阅读者的心态。我认为，《重力使命》依旧是经典硬科幻，因为它所存在问题不是它独有的问题，是所有硬科幻小说存在的共同的问题，而它所带来的技术上的设定和虚构世界的大胆创新确是《重力使命》所独有的精彩。

㈣ 我想写一部综合体硬科幻小说， 展现所有飞船数据，各个种族科技等级，

转的

宇宙文明分级是一个很科学又很科幻的概念。
关于这个概念，比较可靠和被广泛认同的是卡尔达肖夫指数。
下面将作一个较为详细的阐述。
内容较多，包含：卡尔达肖夫指数的定义、指标、计算方法、各种文明对应的指数、地球文明指数的发展及展望、各等级文明的毁灭方式，以及参考资料。
【定义】
卡尔达肖夫指数（Kardashev Scale）是用技术先进程度来量度文明层次的指标的一种方法，根据一个文明所能够利用的能源数量。它是在1964年由苏联天文学家尼古拉·卡尔达肖夫首先提出。
【指标】
它的指标有三个类别，I型，II型和III型。
主要量度一个文明对于能源的使用率，所谓文明是有它的消耗及增长率。
一个I型的文明使用在它的故乡行星所有可用的资源；
一个II型的文明利用它的恒星所有的能源；
一个III型的文明利用它的星系的所有能源。
【计算方法】
卡尔·萨根建议定义中间值（不考虑在卡尔达肖夫的原指数），由上面给出的值的类型1，2和3的内插和外插，使用下面的公式：
其中的K是一个文明的卡尔达肖夫指数，和 MW 是它使用的电力，以MW为计。
按照这个计算方法，
I型 — 文明对行星可以驾驭的能量大约是10^{16} W。实际的数字是有很多变量的，地球的特定变量为 1.74\times 10^{17} W。卡尔达肖夫指数原定义为 4\times 10^{16} W。
II型 — 文明对一个恒星所可以驾驭的能量大约是 10^{26} W。同样地，实际的数字是有很多变量的，太阳输出的指数约为 3.86\times 10^{26} W。卡尔达肖夫指数原定义为 4\times 10^{26} W
III型 — 文明对一个星系所驾驭的能量大约是 10^{36} W。这个数字是有极多变量的，因为星系的体积在变化中。卡尔达肖夫指数原定义为 4\times 10^{36} W
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目前地球人类的卡尔达肖夫指数大约是0.73。
加来道雄认为，人类可能在100〜200年左右达到I型状态，在几千年后达到II型状态，而约在10万至一百万年后达到III型状态。
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【各个级别的文明时代对应的卡尔达肖夫指数】
（1）庞物质，分子团
a. 石器 （冷） 新旧石器时代 (0型文明）
b. 金属（热） 青铜/铁器时代 (0型文明）
c. 复合材料 工业时代，电子时代，原子时代 (0+型文明）
-钢铁，合金，塑料，橡胶。工业机器与电气装置。
d. 高级复合材料 太空时代，信息时代 (0+型文明）
-太空合成纯净复合材料，非金属高强度材料，智能材料，微米技术装置。
（2）纳米技术：10^-9米
分子结构材料 星球时代 （1型文明）
-地球的开发：地球改造工程，天梯，洲际隧道，巨型运河，超深采矿；
-碳纳米管，巴基球，人造钻石，合成生物，人造生命，纳米装置/机器人。
（3）皮米技术：10^-12米
原子结构材料 行星系时代 （1+型文明）
-极端地外星球环境的开发：地球化地外行星，地心探索；
-物质重组循环，打印复杂实物。
（4）费米技术： 10^-15米
强相互作用材料 恒星系时代（2型文明）
-太阳系恒星的开发：恒星工业，人造星球。
-合成各种元素，人造奇异原子，奇异材料，物质远距离瞬间传送。
（5）阿米技术：10^−18米
基本粒子材料 星系时代（2+型文明）
-宇宙极端星体的开发，人造星体。
-能量x物质随机转化。
（6）普朗克技术：10^-35米
光子，引力子，时空结构。 宇宙时代（3型文明）
-泛宇宙的开发；人造宇宙，高维度空间的操控，时空探索。量子极限。
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【地球文明指数的发展及展望】
——过去——
0型早期
【从游牧采集式至到农耕，懂得生火并加以利用，有着分工社会制度，学会制造并利用工具(从石器至金属器).他们生活在小部落父系或母系社会上.他们有了基础语言和原始宗教，有能力建造比较独立于自然的建筑物。部落之间常发生战争与交流。】
0型中期
【进一步了解生理学，自然科学，艺术，哲学与文学。使用船只远航，他们其他的文明进一步交流与贸易，移民。】
0型晚期
【工业时代】：政治与社会权利的思想**浪潮，传统封建君主制度的消失，许多现代国家初步出现 ，帝国主义初步成型。生产力大大增加，产品统一化。
【电子时代】：建造大型建筑物，能够独立维持的城市；远距离通信与空中交通的出现使得文明间出现广泛的交流，国际观衍生。发生了决定未来国际形势的两次世界大战。
【原子时代/太空时代】：联合国以及各种国际组织的成立；出现核武，核威慑下的国际和平，民用原子能源；电子计算机，化学火箭， 人造卫星，洲际导弹， 人类太空首航，人类登陆登月，发射行星际探测器。更深切地了解物理学，人类幻想开始变得富。
【信息时代】（现代）：互联网，卫星通信系统，后石油时代，再生能源时代，人工智能机械。全球化活动：全球共同经济体，反全球化的分裂主义与恐怖主义事件，全 球局势动荡。实验性搜寻地外文明/行星。太空领域国际化与商业化， 国际太空站。
国际文化：各种全球娱乐潮流，各种各样的反思，出现对末日恐惧的情绪。气候变化，灾难频发；地球文明向1型等级过渡时，这也许是有史以来最危险的时刻，全球和平迈进或可能爆发一场无法避免的结合太空，网络，天空，海上-海底，陆地一体的世界大战。
【这场史无前例的动荡将决定人类到底是和平迈进或战争毁灭。】
——未来——
1型 初期 (100年内)
【类似“天梯”轨道攀登器，海底隧道，洲际大型运河，超深井的浩大地球工程，“天梯”周围的太阳能板向外辐射并不断地扩建，海上城市，无国界行星社会，行星际旅行，区域性天气与地质活动的控 制，地幔浅层探测，修复臭氧层，绿化沙漠地区，外行星基地，空天飞机，太空旅游业，防小陨石碰撞，太空工业和大型空间太 阳能。实现可控核聚变发电，能量发电岛。利用核能推进系统的宇宙飞船，跨越洲际与海洋的真空磁悬浮列车。平方公里阵列或天基发射器等工程或许能够与地外文明取得联系获得突破性成功。基因与量子计算机问世，人造智能全球最高决策者，全球无线电力供应，全球通用电子货币，全球通用通讯系统，全球无线网络系统，无国界入境通用签证，人类接受基因治疗，复活史前动物，无人室内农场与全自动化工业区；个性化产品设计，第二人生模拟网络系统，遍布全球角落无处不在的 电子计算机/智能操控界面，与人无异的高智能机器人。现代人理想中的共产乌托邦式社会。技术爆炸，技术恐惧。】
1+型 成熟期 （100～200年后）
【恒 星际探测器，深海与轨道城市，向地球南极或绿化内陆区大规模移民，全球气候与地质活动的控制，地球防御系统，防小行星碰撞。星球周边布满太阳能密集型收集 器，在太阳系的类地行星中建立移民地，仿生与超高智能机器人（智能危机），基因治疗大幅度延长人类寿命，人类开始向近地空间殖民，小行星采矿，以及行星际 移民。人体改造的计划展开，出现人机混合类，人类服用营养丸，量子隐形传输实质化。开始执行改造太阳系类地行星的计划。一些具有冒险精神的文明或许在这个 阶段利用混合动力（反物质+核聚变+激光帆）宇宙飞船尝试进行“数代衍生”的临近恒星际旅行。】
过渡期2型 （数百年后）
【此时的文明能量输出足以大规模生产能量转化最为高效的反物质，而近光速运行的“正反物质湮灭”宇宙飞船将有可胜任的燃料，所以恒星际旅行将成为现实。物理学 接近完全知晓大统一论，改造与绿化类地行星的工程完成。在太阳附近大规模收集与量产反物质，在临近恒星际的行星上建立根据地，人类文明演化为多个联合行星 体社会。星球发动机。】
2型（千年后）
【人造星球，可能与其它的高等外星文明建立星际联盟，或许通过行星级别大小的巨型“定 向电磁波”（激光脉冲）信号发射器与其它文明进行远程交流。或直接更改母恒星逃脱的光量或制造开关信号以便让其它的文明察觉他们的存在。开始向临近的太阳 系行星移民，大量使用恒星能量(近距离主动提取)，利用太阳的物质创造星球，懂得操纵重力场，能够逃脱超新星的爆炸（能够避开宇宙种种的区域性浩劫。 反 物质能源普遍应用于推进系统，空间推进方式为类似空间弯曲（超光速？负能量？），充分地利用 几乎所有太阳系的资源，隔空传物与移物现实化，原子重排与物 质打印技术 ，造出几乎天衣无缝几乎完美的物体。智能机器可以通过利用当地的常见原材料（铁，硅，碳等）与阳光或宇宙能量为能源进行自身不断复制与组装 （类似植物的繁殖，以及何式的越长越多，到达限定的数量为止）；可以进行宇宙尺度的工程，太阳周边的轨道上布满着漂浮的密集型（电磁波与热辐射）收集器。 多个联合太阳系社会。 玩转物质世界的费米技术，元素能任意拆开，转化并合成另一种元素，制造奇异原子/原子核/基本粒子材料。】
3型（地球数万年后）
【星系际旅行与移民；人造星体，提取零点能暗能量。能操控物质更深层的维度，能够产生改变宇宙结构的能量。对时空本质的操控或许让许几乎所有的科学幻成真，技术奇异点的遥远未来，我们不能预测，这是玩转整个宇宙文明的诞生，神也。】
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【各等级文明的毁灭方式】
0型 =自然灾害，疾病，战争，资源短缺。
0+型 = 极端天气灾害，核战争，超级地质活动，超级火山与地震，陨石碰撞。
1型 = 小行星或彗星碰撞，人造智能危机，太阳活动剧变。
1+型 =人造智能反叛，太阳衰老并膨胀爆发，临近超新星爆发。
2型 = 星际战争。超高能星体爆发。
2+型 = 星系大碰撞。
3型 = 宇宙大爆炸。
3+型 = 意识消散。
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【参考资料】
1.维基网络,卡尔达肖夫指数,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.网络三体吧：【宇宙文明的分类】