詹姆斯·卡梅隆

如果說(shuō)《哈利波特》是人類想象力的試金石，電影《阿凡達(dá)》則是人類未來(lái)科技的一面鏡子。新年伊始，好萊塢大導(dǎo)演詹姆斯·卡梅隆執(zhí)導(dǎo)的《阿凡達(dá)》在全球熱映。這部最新科幻大片打造了一個(gè)瑰麗神秘的世界，盡管人人知道這是虛擬的，可是它的逼真程度、精致細(xì)節(jié)、縝密邏輯以及鮮活畫(huà)面，都讓人情不自禁展開(kāi)熱烈探討。

尋找外星人

《阿凡達(dá)》畫(huà)面：“半人馬座阿爾法星A”發(fā)出的白黃色光芒照亮了巨大的氣態(tài)行星“波呂斐摩斯”及其炎熱的衛(wèi)星“潘多拉”。在這個(gè)郁郁蔥蔥的世界，大型猛獸在叢林中徜徉，如翼龍一般的動(dòng)物在空中翱翔。名為“納美人”的藍(lán)皮膚類人族在那里繁衍生息，深諳與自然和睦相處之道。

科學(xué)事實(shí)：半人馬座阿爾法星A是組成半人馬座阿爾法星的三顆恒星之一。半人馬座阿爾法星距地球4.37光年，是太陽(yáng)系中距離我們最近的恒星。今年1月，耶魯大學(xué)天文學(xué)家芭芭拉·費(fèi)舍爾領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組利用安設(shè)在智利托洛洛山美洲天文臺(tái)的1.5米孔徑望遠(yuǎn)鏡，展開(kāi)了對(duì)半人馬座阿爾法星為期五年的研究。位于半人馬座阿爾法星中心地帶的兩顆恒星通常被稱為“Cen A”和“Cen B”，軌道力學(xué)計(jì)算表明，可能有行星隱藏于周圍。

《阿凡達(dá)》劇照

《阿凡達(dá)》電影中的“增強(qiáng)機(jī)動(dòng)平臺(tái)”（簡(jiǎn)稱AMP服）

《終結(jié)者》海報(bào)

人機(jī)合一

《阿凡達(dá)》畫(huà)面：為了工作、戰(zhàn)斗和穿越“潘多拉”雨林地區(qū)，人類太空海軍陸戰(zhàn)隊(duì)員穿上了“增強(qiáng)機(jī)動(dòng)平臺(tái)”(簡(jiǎn)稱AMP服)。AMP服會(huì)讓操作人員變身“大力神”，手提龐大的30毫米自動(dòng)大炮參加戰(zhàn)斗，就如一個(gè)人扛步槍般輕松。操作人員手臂和胳膊的活動(dòng)會(huì)傳遞給AMP服的外部肢體，得到“增強(qiáng)”。操作人員擺動(dòng)手臂，擺幅雖只有幾英寸，但AMP服的金屬臂卻可揮動(dòng)周長(zhǎng)約合3.05米的圓弧。

科學(xué)事實(shí)：幾十年來(lái)，美國(guó)軍方一直在開(kāi)發(fā)有動(dòng)力裝置的外骨骼服，可以讓士兵攜帶重型裝備參加行動(dòng)，幫助實(shí)施救援任務(wù)、工程作業(yè)、受傷康復(fù)。2000年以來(lái)，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局根據(jù)“增強(qiáng)人類性能的外骨骼”項(xiàng)目，資助了各種各樣的研究，包括對(duì)雷神薩柯斯研究團(tuán)隊(duì)的支持。他們開(kāi)發(fā)的機(jī)器名為“XOS”，重70千克，可以帶在人的手臂、胳膊和背部。這套鋁制機(jī)器人裝置的水力學(xué)原理可以讓使用者數(shù)百次舉起約90千克的重物也絲毫不覺(jué)得累，而且用起來(lái)非常便捷，使用者仍能自如爬樓梯或踢足球。

設(shè)想中的反物質(zhì)火箭

《泰坦尼克號(hào)》海報(bào)

拍攝于2001年的紀(jì)錄片《深海幽靈》，運(yùn)用了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的水下設(shè)備，重返沉沒(méi)于大西洋底的泰坦尼克號(hào)

一部IMAX-3D紀(jì)錄片《深海異形》。全片在太平洋和大西洋深海拍攝，拍攝成員中除了幾位海洋科學(xué)家外，還有來(lái)自NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室和約翰遜航天中心的太空生物學(xué)專家。生存于極端惡劣環(huán)境下的終極生物,不依賴太陽(yáng)能就能生存的生態(tài)系統(tǒng)，和地球上其他物種的非獨(dú)立生態(tài)系統(tǒng)完全不同。這種生命的形式還會(huì)存在于外太空嗎？

反物質(zhì)火箭

《阿凡達(dá)》畫(huà)面：為準(zhǔn)備趕赴半人馬座阿爾法星的星際之旅，人類建造了長(zhǎng)近約合1.6千米的太空飛船，太空飛船使用混合反物質(zhì)聚合發(fā)動(dòng)機(jī)。這些飛船的航行速度大概相當(dāng)于光速的十分之七，即每小時(shí)11億千米，然而，即便是照此速度航行，趕赴距離地球最近的星球也需要大約6年時(shí)間。

科學(xué)事實(shí)：物質(zhì)與反物質(zhì)湮滅釋放的能量可以直接用作推進(jìn)劑，從火箭后部的噴嘴中噴射出來(lái)，或者反物質(zhì)可以在其他物質(zhì)中誘發(fā)裂變(原子分裂)或聚變反應(yīng)(原子合并)，產(chǎn)生強(qiáng)大的推力。從事先進(jìn)推進(jìn)系統(tǒng)研究的美宇航局科學(xué)家喬治·施密特表示：“這是我們所知最強(qiáng)大的能量反應(yīng)。”

然而，獲取這種星際之旅所需要的反物質(zhì)以及長(zhǎng)期保存這種揮發(fā)性燃料，一方面耗資巨大，另一方面技術(shù)難度大。按照現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)，每造出1毫微克的反物質(zhì)，投入高達(dá)600億美元，雖然造價(jià)數(shù)十億美元的專門(mén)設(shè)施能以每毫微克600萬(wàn)美元的成本制造反粒子。施密特說(shuō)：“令我高興的是，《阿凡達(dá)》電影制作者提出以混合核進(jìn)程作為能量來(lái)源。相比純粹的反物質(zhì)火箭，這種概念需要的反物質(zhì)數(shù)量更少?！辈贿^(guò)施密特同時(shí)指出，混合反物質(zhì)聚變發(fā)動(dòng)機(jī)不可能產(chǎn)生所需達(dá)到光速十分之七的推力。

想象中的反物質(zhì)飛船

NASA的座上賓

在《阿凡達(dá)》中，我們不難發(fā)現(xiàn)，電影中描繪的未來(lái)宇宙開(kāi)拓畫(huà)面，其實(shí)在我們身處的世紀(jì)已有雛形顯現(xiàn)。如果您知道導(dǎo)演詹姆斯·卡梅隆曾是美國(guó)航宇局的咨詢委員會(huì)成員，曾參與研究用于火星探測(cè)任務(wù)的相機(jī)，對(duì)《阿凡達(dá)》中所展現(xiàn)的先進(jìn)技術(shù)場(chǎng)景也就不足為奇。

卡梅隆小時(shí)候最大的興趣是讀科幻小說(shuō)，看科幻漫畫(huà)。14歲時(shí)，他看到了大師斯坦利·庫(kù)布里克的《2001太空奧德賽》，開(kāi)始用他父親8毫米攝影機(jī)開(kāi)始拍攝一些小短片。

23歲他看到了喬治·盧卡斯的經(jīng)典科幻影片《星球大戰(zhàn)》，正式確立了自己的人生方向：拍電影，并用自制的模型制作了一個(gè)10分鐘的科幻短片，并以此征服了好萊塢制片人羅杰·卡曼。

成名后卡梅隆曾在美國(guó)航宇局的顧問(wèn)委員會(huì)當(dāng)過(guò)3年顧問(wèn)。他認(rèn)為美國(guó)航宇局太保守了。

詹姆斯·卡梅隆和航天年輕工作者聊天

卡梅隆是美國(guó)火星協(xié)會(huì)的成員，這一協(xié)會(huì)成員都具有相當(dāng)?shù)目萍冀逃尘?，并定期輪流為美?guó)航宇局高層提供咨詢服務(wù)。他強(qiáng)烈建議美國(guó)航宇局應(yīng)該盡快“飛往火星”，但是，美國(guó)航宇局正陷在為重返月球而做著繁瑣而龐大的風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算工作，無(wú)法滿足卡梅隆“2012年前火星上至少要有個(gè)麥當(dāng)勞”的瘋狂臆想，卡梅隆只能在無(wú)所不能的電影世界里滿足他開(kāi)拓潘多拉星球的夢(mèng)想。

卡梅隆一直都對(duì)大自然有種敬畏感，年少時(shí)花了大量時(shí)間到森林里徒步旅行，經(jīng)常采集各種樣本，并放在顯微鏡下觀察。曾經(jīng)為從水桶里出來(lái)的老鼠做了一個(gè)“潛水艇”，并把它沉到尼亞加拉河底來(lái)試驗(yàn)潛艇技術(shù)。他總共花了2500多個(gè)小時(shí)到深海潛水，在海底看到的大量令人驚奇的海洋生物，珊瑚礁、發(fā)光體，它們的顏色、形狀，看起來(lái)就像外星球一樣，這些都影響到他對(duì)潘多拉星球的設(shè)計(jì)。

潘多拉的雨林類似一個(gè)壯觀的珊瑚礁，到了晚上，植物會(huì)發(fā)光，當(dāng)納維人經(jīng)過(guò)時(shí)，他們的腳下會(huì)發(fā)亮，這種生動(dòng)的特效模糊了真實(shí)與虛構(gòu)以及物質(zhì)與精神的界限，在他特別的烏托邦思想中，技術(shù)和生態(tài)融合，這是卡梅隆電影的核心。

《阿凡達(dá)》的拍攝花了4年時(shí)間。先用了五六年時(shí)間做深海紀(jì)錄片拍攝和3D技術(shù)實(shí)驗(yàn)。卡梅隆和他的團(tuán)隊(duì)甚至研究到了細(xì)菌層面，從巨大的食肉動(dòng)物到點(diǎn)亮潘多拉黑夜的微小發(fā)光生物。

2010年1月19日，美國(guó)航宇局局長(zhǎng)查理斯·博爾登在華盛頓會(huì)見(jiàn)詹姆斯·卡梅隆，兩人圍繞航天教育以及公眾關(guān)心的諸多話題展開(kāi)了討論

美國(guó)云雀號(hào)衛(wèi)星眼中的水母狀的星云

錢德拉X射線望遠(yuǎn)鏡拍到的艾貝爾3627星團(tuán)

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如果外星人來(lái)電話？

據(jù)英國(guó)《每日電訊報(bào)》1月24日?qǐng)?bào)道，英國(guó)天文學(xué)家警告說(shuō)，聯(lián)合國(guó)和各國(guó)政府應(yīng)參加尋找外星生命的活動(dòng)，以免科學(xué)家聯(lián)系到不懷好意的外星人，避免地球遭遇“外星政治風(fēng)波”。

此前，世界各國(guó)的科學(xué)家們關(guān)于是否應(yīng)加強(qiáng)對(duì)外星生命尋找的爭(zhēng)論就一直在進(jìn)行。來(lái)自格林威治皇家天文臺(tái)的天文學(xué)家瑪瑞克·庫(kù)庫(kù)拉表示，“希望人類能主動(dòng)地聯(lián)系到一種更加聰慧，更加崇尚和平的外星文明?！?/p>

然而，這位天文學(xué)家卻警告道：“我們可能會(huì)假設(shè)，我們會(huì)聯(lián)系到和善的智慧生命，然而現(xiàn)在卻鮮有證據(jù)能證明這一點(diǎn)?？紤]到和外星人聯(lián)絡(luò)的后果，很可能與我們的初衷相違背。在與外星人打交道的方面，最好也能讓聯(lián)合國(guó)和各國(guó)政府參加進(jìn)來(lái)。”

1月底，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)要舉辦為期兩天的研討會(huì)。會(huì)議主題為：探索外太空生命以及隨之而來(lái)的對(duì)科學(xué)和社會(huì)的影響。與此同時(shí)，4月份在美國(guó)德克薩斯將舉辦天體生物學(xué)大會(huì)，屆時(shí)，來(lái)自世界各國(guó)的科學(xué)家們將討論探索外星人的新方法。劍橋大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家西蒙·莫里斯教授將在英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的研討會(huì)上發(fā)言，他的發(fā)言主題是：探索外太空生命以及隨之而來(lái)的對(duì)科學(xué)和社會(huì)的影響——為最壞的打算最準(zhǔn)備。

莫里斯認(rèn)為，考慮到達(dá)爾文的進(jìn)化論具有普適意義，這就意味著，如條件合適，宇宙中其它地方進(jìn)化出智慧生命是“必然”的。如果這是正確的——并且進(jìn)化論同樣適合操控技巧的話，這就預(yù)示著宇宙中會(huì)有外星技術(shù)文明。人類在過(guò)去一個(gè)世紀(jì)一直向外太空發(fā)送電臺(tái)和電視信號(hào)，然而人類卻沒(méi)有收到任何回復(fù)，一些科學(xué)家對(duì)此感到十分困惑。

莫里斯教授的回答是：“如果我站在他們(外星人)的角度看，我不確定我是否會(huì)去接電話?！?/p>