有可能

挪威北极地区冰川呈现 哭脸

上升的海平面将会改变世界。

撰文 戴维 别洛(David Biello)翻译 王栋

严格说来，美国的版图正在缩小。在20世纪，美国东海岸的海岸线后退了近20米。由于热胀冷缩(温 度更高的水占有更大的体积)和持续的极地冰盖消融，海平面自 1900年以来已经升高了大约 17厘米。

然而，比起海平面将要上升的高度，这 17厘米根本不算啥。“做好本世纪末升高一米的准备吧，”美国航空航天局退休科学家、冰川学家罗伯特 宾德谢德勒(Robert Bindschadler)说，“海洋里的热量正在使冰盖消融。”

一些xx的预言， 例如美国佛罗里达州淹没在海平面 5米以下，孟加拉国变成海湾，可能还要再过几个世纪才会实现。但是到 2100年，北极无冰和海岸线变样都会发生。根据英国伦敦经济学院经济学家尼古拉斯 斯特恩(Nicholas Stern)估算，全球约有 2亿人居住在高出目前海平面不到一米的地区，其中包括全球十座{zd0}城市中的 8座。“他们将不得不迁移，”宾德谢德勒说。

事实上，除非对温室气体排放进行控制，否则覆盖在高山地区(约占地球上总冰量的 1%)、格陵兰岛( 9%)和南极州(90%)的冰盖终会消融殆尽。如果它们完

全融 化，最终将会使海平面上升 65米。

冰盖全部消融需要几个世纪，然而，冰盖的消融速 度比科学家在仅仅几年以前所作的预计还要迅速。哪怕海平面平缓上升，发生灾难性风暴的风险也会逐渐增大。另外，最近人们才惊讶地意识到，冰盖对周围海水还 有万有引力效应：大体来说，如果格陵兰冰盖融化，“海平面的上升主要会发生在南半球”，反过来，如果南极冰盖融化，北半球海平面将上升更多。加拿大多伦多 大学物理学家 W 理查德 佩尔蒂埃(W. Richard Peltier)解释说：“我们认为，南极洲西部是最容易受目前全球变暖影响而消融的地区。”

即使减少温室气体的排放，极地冰盖的融化也难以避免，因为冰盖对气候的响应是滞后的，而且一旦消融，再重新形成冰盖将十分困难。人类将如何适 应这个“未来水世界”依然未知，但根据目前的趋势，宾德谢德勒指出，“我们无法逃避这个现实”。

7.太平洋地震

极有可能

2010年1月海地地 震

大地震会不会把加利福尼亚州撕成碎片？

撰文 凯瑟琳 哈蒙(Katherine Harmon)

翻译 王栋

这场预料之中的大 地震袭来时，洛杉矶可能还不至于被震离大陆，变成一座孤岛。但是圣安德烈亚斯断层(San Andreas faul)发生的每一次地震，都会把洛杉矶向旧金山推进几米。很长时间以来，科学家们和公众都预期一场大地震会降临在美国西海岸。美国地质调查局估计，加 利福尼亚州在 2038年之前将遭遇一场至少里氏 6.7级地震(与 1994年加利福尼亚州北岭地震震级相同)的概率高达99%。

但是，这场地震很可能更大，甚至大得多。位于南加利福尼亚州的美国地质勘探局综合性多灾害演示项目 (Multi-Hazards Demonstration Project)首席科学家露西 琼斯(Lucy Jones)说，如果大部分圣安德烈亚斯断层同时断裂，地震会达到里氏 8.2级。

圣 安德烈亚斯断层自南加利福尼亚起，直到穿越旧金山湾区，绵延约 1 300千米。它是向东南移动的北美板块和向西北移动的太平洋板块的分界。根据地质记录，科学家认为，该断层通常每隔大约150年就会断裂一次。而现在距上 一次大规模断裂已经差不多 300年了。

如果发生一场里氏 7.8级的地震(在2008年的美国地质勘探局和加利福尼亚州地质协会的报告中，这被称为“看似合理的情况”)，差不多 1 000万南加利福尼亚州居民会遭到波及，造成约 1 800人死亡，5万人受伤。根据美国地质勘探局“假想中的大地震”模拟预测项目估计，这一规模的地震意味着断层将会移动 13米。如此程度的错位会摧毁跨越断层的道路、管道、铁路及通信线缆，并引发滑坡。接下来数周，这一地区还将遭受一系列强度可达里氏 7.2级的余震。琼斯指出，这场地震预计会直接造成约 2 000亿美元的破坏，基础设施和商业秩序被长期破坏，还将导致数十亿美元的其他损失。

然而，圣安德列亚斯断层并不是{wy}一个可能断裂的断层。而且即使相隔数千千米，沿一个断层发生的 地震也会引发其他断层中积蓄已久的地震。今年 1月，加利福尼亚州北部近海岸发生的一场里氏 6.5级地震位于卡斯卡迪亚地层潜没带(Cascadia subduction zone，位于美国西北太平洋沿岸)南端。这个板块边界有能力引发一场强度至少达到里氏 9.0级的地震——与引发 2004年那场可怕大海啸的苏门答腊大地震震级相同。地质记录表明，公元 1700年这里曾发生过一次大地震，引发的海啸穿越了太平洋，一直抵达日本。在未来数十年内发生类似规模地震的概率约为1/10。

美国俄勒冈州立大学地球物理学家罗伯特 耶茨(Robert Yeats)说，预测地震有点类似于根据气候记录去猜测未来一周的天气。他补充说，知道一场地震可能在不久的将来发生，“不一定会影响你的度假安排，但一 定会影响建筑规范”。大型建筑是xxx的，加利福尼亚州的一些摩天大楼都是按抗里氏 7.8级地震的标准建造。正是因为一场大地震似乎迟迟没有发生，下一场地震或许不会如预期中最坏的情况那么严重。科学家仍在深入研究地质记录中大地震(超 过里氏 6.0级)发生的频率，一些新证据暗示，圣安德列亚斯断层会越来越多地发生小型地震，而不是大地震。

得益于现代防震建筑和公共预防运动，当预期中的大地震真的袭来时，或许人们会发现它造成的损害并不 如一直想象的那么巨大。而在世界上比较贫穷、没有做好充分准备的地区，即使地震规模较小，也会造成大得多的灾难。今年 1月发生在海地的地震就是一个典型的例证。这场地震造成近 25万人死亡——用血的教训提醒我们，在断层的突然滑动面前，没有进行过详细防震规划的城市是多么的脆弱。

极不可能

美国国家点火装置

虽然它能缓解环境危机，但实现起来仍有难度。

撰文 迈克尔 莫耶(Michael Moyer)翻译 庞玮

曾有人这样揶揄核聚变能源：无论何时，问实现的时间，永远需要20年。今天看来，这还是太过乐观 了。世界上{zd0}的等离子聚变项目，位于法国南部的国际热核聚变实验堆 (ITER，参见《环球科学》2010第 4期《核聚变悬疑》一文)，最早也要等到 2026年才能开始核聚变实验研究。工程人员至少需要十年时间对 ITER进行测试，然后才能开展下一步工作。在这个项目中，他们计划将把等离子体束缚在“磁瓶”里，最终建成一个可输出净能量的核聚变反应堆实验原型。要 看到能直接向电网输送能源的反应堆开始运行，那是下一代人的事了。与此同时，人类社会对能源的胃口却永无止境。“全世界对能源的需求都如此巨大，增长都如 此迅速，迫使我们必须另辟蹊径，”美国国家点火装置(National ignition Facility，NIF)主管爱德华 摩西(Edward Moses)说。(NIF位于美国加利福尼亚州的利弗莫尔国家实验室，是美国主要的核聚变实验装置，它将多束激光聚焦于很小的靶丸上引发核聚变反应。)理 论上，聚变电站可以提供这样的一条“蹊径”。这种电站以存在于普通海水中的重氢为原料，不产生任何有害排放──没有烟尘、没有核废料、不排放温室效应气 体。它们将驾驭使太阳发光发热的内部能源，为我们这颗行星提供电力。

然而实际上，核 聚变大概不会如物理学家期望的那样改变世界。事实证明，触发和控制核聚变进行自持反应(self-sustaining，指聚变产生中子数等于消耗中子 数，使得反应平稳持续)所需的技术极为复杂。除此之外，{dy}代聚变反应堆肯定会价格不菲，本世纪内无法广泛应用。

摩西等人认为，能最快接近核聚变的途径莫过于“杂交技术”，即用聚变反应来加速核废料中的xx反 应。在这种被称为“激光惯性聚变引擎”(laser inertial fusion engine，LIFE)的方法中，大功率激光束将能量聚焦在很小的靶丸上，能量冲击将点燃初级核聚变反应，聚变产生的中子向外传播，击中外面包裹的xx 物质壳层，壳层可以是来自核电站的乏燃料(spentfuel，使用过的燃料)，也可以是军事上常用的贫铀(depleted uranium)。放射性废料在中子的轰击下会触发更多衰变，释放出可用于发电的热，同时加速废料本身向稳定物质的转变(从而解决了核废料的处理问题)。 摩西称，他能在 2020年之前制造出一台基于 LIFE的工程原型，并在2030年之前实现并网发电。

换句话说，可以利用核聚变的实用反应堆距离现在，真的只有 20年了。

9.地外文明

不太可能

搜寻地外文明的艾伦望 远镜阵

我们该如何回应来自外太空的信号？

撰文 约翰 马特森(John Matson)

翻译 谢懿

50年前，一个沉 溺于“星际窃听”的天文学家把一台无线电天线对准了我们

的近邻，想看看究竟能听到些 什么。1960年 4月，在美国西弗吉尼亚格林班克的国

家射电天文台，时年 29岁的弗兰克 德雷克(Frank Drake)将一架直径 26米的射电望远镜瞄准了两颗近距恒星，来寻找那里可能存在的文明发出的信号。虽然搜寻工作无果而终，但德雷克的“奥兹玛”计划开启了目前仍在进行中的地 外文明搜寻，又称SETI。

今年 5月就已年满 80岁的德雷克依然工作在这一领域，主管着非营利性的 SETI研究所下属的卡尔 萨根宇宙生命研究中心，该中心位于加利福尼亚州的芒廷维尤(又称山景城)。与常常需要租用其他天文观测设备的研究者不同，这一领域的科学家已经有了专门为 此建造的设备，例如刚投入使用的艾伦望远镜阵(Allen Telescope Array，ATA)。但由于缺乏资金，原定 350面天线的 ATA目前只建了 42面。天文学家现在收集到的数据，还不足以为“宇宙中智慧生命的存在与否”给出明确的答复。

“虽然我们 50年来‘一直在干这个’，但占用的望远镜观测时间并不是非常多，”SETI研究所 SETI研究中心主任吉尔 塔尔特(Jill Tarter)说，“我们只能这样讲，不是银河系里所有的恒星系统都拥有能发出无线电波的文明。”美国卡内基科学研究所的理论天体物理学家艾伦 P 博斯(Alan P. Boss)对此表示认同。“迄今仍未发现 SETI信号，这只能说明，想向我们发送广播的地外文明的数量，还没有多到能够让规模有限的 SETI搜索找到一个信号的地步，”博斯说，“不过银河系中还有很多地方未被搜寻过。”凤凰计划(Project Phoenix)是迄今搜寻范围最广的项目之一，它使用了世界上{zd0}的一些射电望远镜，在较宽的波段内搜索了近距恒星。在 9年中，凤凰计划观测了大约 800颗恒星，还不足银河

系恒星数的一亿分之一。

即便对于那些已经被扫描过的恒星，搜寻文明信号所涉及的参数也多得令人崩溃。就像地球上的无线电广 播一样，这些参数包括频率(发送广播的是哪个电台)、时间(全年无休还是午夜关机)、调制类型(调幅还是调频)等等。“SETI搜寻至少要考虑 9个独立参数，”塔尔特说，“即使我们能够猜对所要寻找的信号是什么，建造的观测设备在其中 8个参数的设置上也蒙对了，我们仍会因为搞错了第 9个参数而与信号失之交臂。”

证实其他恒星周围普遍存在行星系统，已经为 SETI和宇宙中普遍存在生命的观点提供了支持。在已知的 400多颗系外行星中，大多数都是滚烫的巨行星，不适宜我们所知的生命生存。美国航空航天局的开普勒空间望远镜正在监视超过 10万颗恒星，寻找它们周围的行星。未来几年之内，它会明确告诉我们，类地行星(Earth-like planet)究竟有多么普遍。

然而，即便是在类地行星上，掌握了无线电广播技术的生命也不一定常见。许多科学家认为，寻找较为简 单的生命形式更有希望，例如微生物或者黏菌(slime mold)。博斯说，这类生命应该很普遍，但我们至少 20年之内还开发不出能够探测到它们的技术。

但是，如果有人真的接收到了来自地外文 明的信号，那会怎么样呢？ SETI领域对此已经有了预案，例如请世界各地的天文台确认信号，但世界各国政府还没有做好准备。目前还没有一个联合国框架来指导有可能引发争议的后续步 骤——如果我们收到了一个来自具有潜在敌意的邻居的呼叫，我们敢回应吗？

对德雷克而 言，这并不是前所未有的全新体验，他在研究生时就一度认为自己探测到了一个信号。他说，“如果你认为这件事已经发生了，你会感觉到一种非常特殊的情绪，因 为你意识到所有的事情都将发生改变。”他指出，人类可能很快就会对其他行星、物种和文化获得新的认识。“这种情感你必须理解了才能体会，而我已经感觉到 了”。

不太可能

核武器爆炸场景

一场地区战争可能会给全球带来噩梦。

撰文 任文驹(Philip Yam)

翻译 王栋

冷战的结束以及美国和俄罗斯之间正在进行的军备控制措施，已经极大地降低了全球核毁灭的威胁。然 而，局部地区持续的紧张局势，使得地区性核战争仍有可能一触即发。

仅仅一次核爆炸， 就能以多种方式导致可怕的伤亡。广岛原子弹(1.5万吨TNT当量)爆炸产生的冲击波造成了超音速狂风，吹垮了爆炸点下方的混凝土建筑；爆炸产生的热量将 方圆 1千米内的所有人烧焦。数千米外，暂时幸存的人们最终也逐渐死于严重的辐射损伤和癌症。

不过，这样的核爆炸不会带来全球影响，除非数十枚核武器接连爆炸(巴基斯坦和印度之间如果发生核战争，就可能出现这种情况)。在模拟核爆炸效 果时，科学家假设印巴动用了它们的全部核武库，这就相当于爆炸了大约 100颗广岛原子弹(参见《环球科学》2010年第 2期《核冬天一触即发》一文)。

模拟结果显示，除了 2 000万人会直接死于核战争外，许多战区外的人也会逐渐死去。这是因为核爆冲击波会将多达500万吨烟尘抛入到上层大气。在大气运动的驱动下，这些烟尘微 粒会在大约一个星期之内绕地球一周，两个月内覆盖整个地球。暗淡的天空会阻挡植物光合作用所需的阳光，并扰乱食物链长达 10年之久。由此造成的饥荒会使现在就已经食不果腹的 10亿人死亡。

虽然结果很悲 惨，但前景并非一片黑暗——人类有能力，也有责任，让能够改变世界的这一幕永远不会发生。

11.小行星撞击

不太可能

威胁地球的小行星

生物灭绝级的事件不太可能发生，但“空中爆炸”可以夷平一座城市。

撰文 罗宾 劳埃德(Robin Lloyd)翻译 谢懿

今年6月13日，一颗被命名为2007 XB10的小行星与地球“擦肩而过”。这个小行星直径1.1千米，足以造成全球规模的大灾难。幸运的是，跟其他近地小天体一样，它到地球的距离相当远，有 1 060万千米，相当于地月距离(约 38.4万千米)的 27.6倍。事实上，还没有巨型小行星似乎会在短期内改写地球的历史。但坏消息是，在未来 200年里，或许会有一颗小型太空岩石在大气中爆炸，威力足够摧毁一座小型城市。

近 地小天体(near-Earth object，NEO)是到地球的最短距离小于 1.95亿千米的小行星或者彗星。2009年，NASA观测到 90个闯入 5倍地月距离以内的天体，其中 21个进入 1倍地月距离。近地小天体“猎手”通常会寻找它们在照片留下的“斑点”，如此短暂的观测很难计算出它们的轨道。因此科学家只能先估算出它们可能撞击地球的 概率，然后等待更多观测数据。NASA已经发现了 940个直径不小于 1千米的近地小天体(约占这一大小近地小天体估计总数的 85%)，所幸它们都不会和地球相撞。(造成恐龙灭绝的近地小天体直径约 10千米。)

根据美国国家研究委员会(NRC)今年公布的报告，一些较小的岩石反而能带来更大的威胁。直径不小于 140米的小行星和彗星数量有 10万左右，它们不会带来世界末日，但即便是其中最小的一个撞上地球，撞击能量也可达 3亿吨 TNT当量。平均而言，这种规模的撞击事件发生的频率(直径 140米的天体每 3万年撞一次地球)，要比千米级小行星撞击(每70万年一次)大得多。

考虑到潜在的危险，美国国会于2005年下令，要 NASA在 2020年前发现这些近地小天体中的90%。但是 NRC发现，预算短缺使得科学家无法在截止日期前完成这个目标。无论如何，从风险的角度来看，科学家还要考虑更小的天体，因为最有可能撞击地球的是直径 30~ 50米的“城市杀手”，也就是那些会在大气中爆炸的火流星。最xx的一次毁灭性“空中爆炸”发生在 1908年西伯利亚通古斯上空，它将超过 2 000平方千米的区域夷为平地。美国亚利桑那州xx的巴林格陨石坑也是这种大小的一颗陨星造成的。

现在，有关空爆的最详尽信息掌握在美国国防部、能源部以及《全面禁止核试验条约》监测站手中。 NRC已经提出要求进一步共享这些保密数据。据他们估计，25米级火流星的空爆每 200年会发生一次。大部分爆炸会发生在海洋上空，对生命的直接威胁较小，但有可能引发海啸。NRC专门小组成员、美国桑迪亚国家实验室的马克 博斯劳(Mark Boslough)介绍说，平均每年都会发生一次 4米级天体的爆炸事件。

如果发现了会危及人类生命的近地小天体，该怎么办？ NRC专门小组成员、美国马里兰大学的迈克尔 F 埃亨(Michael F. A'Hearn)说，切实可行的解决方案还不成熟。对于还有数年或者数十年时间才会威胁地球的中等大小天体，运动撞击最为有效。办法之一就是，让一个或者 多个航天器去撞击天体来改变它的轨道。如果预警时间只有几个月到几年，对于直径超过 500米的天体，核爆炸是解决问题的{wy}办法。

阿赫恩认为，对于预警时间较短的“城市杀手”级近地小天体，{wy}选择或许就只有疏散了。幸运的是， 做到这点很容易。更加值得庆幸的是，似乎没有什么东西会撞上我们——至少目前看来是这样。

50%的实现可能

H1N1亚型猪流感病 毒的电子显微图片

虽然H1N1不属于高致死性流感病毒，但流感病毒仍 有可能吞噬上百万生命，严重破坏世界经济。

撰文 凯瑟琳 哈蒙(Katherine Harmon)

翻译 陈晓蕾

2009年的 H1N1病毒流行并没有人们最初想象的那样恐怖，但它将一个严酷事实摆在我们面前：在对付致命病原体时，我们依旧措手不及。自 1918年流感大暴发之后，尽管医学已经取得了长足进步，但新的高传染性疾病依然能夺取无数生命，颠覆全球社会、经济、政治和法制结构。

美国乔治敦大学国际卫生法(global health law)教授劳伦斯 O 戈斯坦(Lawrence O. Gostin)说，流感病毒也好，其他病毒也罢，新出现的毒性菌株有可能令上百万人死于非命，哪怕他们正值壮年。此外，很多国家可能会因此关闭边境，这一 举措可能会导致针对个人的歧视和政府之间的彼此抱怨。戈斯坦说，国际贸易和商业可能会一蹶不振，这会带来“巨大的金融后果”。他预计，全球 GDP将下降 3%~5%(总共损失 1.8万亿 ~3万亿美元)。戈斯坦指出，随着一种疾病在季节更替时一波接一波暴发，社会动荡和传染病的这种循环可以持续“好多年”。

在某一致命威胁刚刚开始浮出水面的情况下，政策制定者和有关部门可能不得不根据不够准确或不够完善 的信息作出艰难的抉择。在政府试图xx这一威胁的过程中，一些基本人权可能都会面临挑战。

如果这种传染病灾祸是人为的，社会骚乱很可能会更加严重。戈斯坦评论说：

“患 病和致死率带来的负担可能都算是轻的。一旦传染病因人为因素而起，人们的恐慌才是最糟糕的。它会给社会和经济带来非常沉重的破坏性打击——远甚于自然灾 害。”

(环球科学)