《阿凡达》——人类

詹姆斯·卡梅隆

如果说《哈利波特》是人类想象力的试金石，电影《阿凡达》则是人类未来科技的一面镜子。新年伊始，好莱坞大导演詹姆斯·卡梅隆执导的《阿凡达》在全球热映。这部最新科幻大片打造了一个瑰丽神秘的世界，尽管人人知道这是虚拟的，可是它的逼真程度、精致细节、缜密逻辑以及鲜活画面，都让人情不自禁展开热烈探讨。

寻找外星人

《阿凡达》画面：“半人马座阿尔法星A”发出的白黄色光芒照亮了巨大的气态行星“波吕斐摩斯”及其炎热的卫星“潘多拉”。在这个郁郁葱葱的世界，大型猛兽在丛林中徜徉，如翼龙一般的动物在空中翱翔。名为“纳美人”的蓝皮肤类人族在那里繁衍生息，深谙与自然和睦相处之道。

科学事实：半人马座阿尔法星A是组成半人马座阿尔法星的三颗恒星之一。半人马座阿尔法星距地球4.37光年，是太阳系中距离我们最近的恒星。今年1月，耶鲁大学天文学家芭芭拉·费舍尔领导的一个研究小组利用安设在智利托洛洛山美洲天文台的1.5米孔径望远镜，展开了对半人马座阿尔法星为期五年的研究。位于半人马座阿尔法星中心地带的两颗恒星通常被称为“Cen A”和“Cen B”，轨道力学计算表明，可能有行星隐藏于周围。

《阿凡达》剧照

《阿凡达》电影中的“增强机动平台”（简称AMP服）

《终结者》海报

人机合一

《阿凡达》画面：为了工作、战斗和穿越“潘多拉”雨林地区，人类太空海军陆战队员穿上了“增强机动平台”(简称AMP服)。AMP服会让操作人员变身“大力神”，手提庞大的30毫米自动大炮参加战斗，就如一个人扛步枪般轻松。操作人员手臂和胳膊的活动会传递给AMP服的外部肢体，得到“增强”。操作人员摆动手臂，摆幅虽只有几英寸，但AMP服的金属臂却可挥动周长约合3.05米的圆弧。

科学事实：几十年来，美国军方一直在开发有动力装置的外骨骼服，可以让士兵携带重型装备参加行动，帮助实施救援任务、工程作业、受伤康复。2000年以来，美国国防部高级研究计划局根据“增强人类性能的外骨骼”项目，资助了各种各样的研究，包括对雷神萨柯斯研究团队的支持。他们开发的机器名为“XOS”，重70千克，可以带在人的手臂、胳膊和背部。这套铝制机器人装置的水力学原理可以让使用者数百次举起约90千克的重物也丝毫不觉得累，而且用起来非常便捷，使用者仍能自如爬楼梯或踢足球。

设想中的反物质火箭

《泰坦尼克号》海报

拍摄于2001年的纪录片《深海幽灵》，运用了当时最先进的水下设备，重返沉没于大西洋底的泰坦尼克号

一部IMAX-3D纪录片《深海异形》。全片在太平洋和大西洋深海拍摄，拍摄成员中除了几位海洋科学家外，还有来自NASA喷气推进实验室和约翰逊航天中心的太空生物学专家。生存于极端恶劣环境下的终极生物,不依赖太阳能就能生存的生态系统，和地球上其他物种的非独立生态系统完全不同。这种生命的形式还会存在于外太空吗？

反物质火箭

《阿凡达》画面：为准备赶赴半人马座阿尔法星的星际之旅，人类建造了长近约合1.6千米的太空飞船，太空飞船使用混合反物质聚合发动机。这些飞船的航行速度大概相当于光速的十分之七，即每小时11亿千米，然而，即便是照此速度航行，赶赴距离地球最近的星球也需要大约6年时间。

科学事实：物质与反物质湮灭释放的能量可以直接用作推进剂，从火箭后部的喷嘴中喷射出来，或者反物质可以在其他物质中诱发裂变(原子分裂)或聚变反应(原子合并)，产生强大的推力。从事先进推进系统研究的美宇航局科学家乔治·施密特表示：“这是我们所知最强大的能量反应。”

然而，获取这种星际之旅所需要的反物质以及长期保存这种挥发性燃料，一方面耗资巨大，另一方面技术难度大。按照现在的标准，每造出1毫微克的反物质，投入高达600亿美元，虽然造价数十亿美元的专门设施能以每毫微克600万美元的成本制造反粒子。施密特说：“令我高兴的是，《阿凡达》电影制作者提出以混合核进程作为能量来源。相比纯粹的反物质火箭，这种概念需要的反物质数量更少。”不过施密特同时指出，混合反物质聚变发动机不可能产生所需达到光速十分之七的推力。

想象中的反物质飞船

NASA的座上宾

在《阿凡达》中，我们不难发现，电影中描绘的未来宇宙开拓画面，其实在我们身处的世纪已有雏形显现。如果您知道导演詹姆斯·卡梅隆曾是美国航宇局的咨询委员会成员，曾参与研究用于火星探测任务的相机，对《阿凡达》中所展现的先进技术场景也就不足为奇。

卡梅隆小时候最大的兴趣是读科幻小说，看科幻漫画。14岁时，他看到了大师斯坦利·库布里克的《2001太空奥德赛》，开始用他父亲8毫米摄影机开始拍摄一些小短片。

23岁他看到了乔治·卢卡斯的经典科幻影片《星球大战》，正式确立了自己的人生方向：拍电影，并用自制的模型制作了一个10分钟的科幻短片，并以此征服了好莱坞制片人罗杰·卡曼。

成名后卡梅隆曾在美国航宇局的顾问委员会当过3年顾问。他认为美国航宇局太保守了。

詹姆斯·卡梅隆和航天年轻工作者聊天

卡梅隆是美国火星协会的成员，这一协会成员都具有相当的科技教育背景，并定期轮流为美国航宇局高层提供咨询服务。他强烈建议美国航宇局应该尽快“飞往火星”，但是，美国航宇局正陷在为重返月球而做着繁琐而庞大的风险计算工作，无法满足卡梅隆“2012年前火星上至少要有个麦当劳”的疯狂臆想，卡梅隆只能在无所不能的电影世界里满足他开拓潘多拉星球的梦想。

卡梅隆一直都对大自然有种敬畏感，年少时花了大量时间到森林里徒步旅行，经常采集各种样本，并放在显微镜下观察。曾经为从水桶里出来的老鼠做了一个“潜水艇”，并把它沉到尼亚加拉河底来试验潜艇技术。他总共花了2500多个小时到深海潜水，在海底看到的大量令人惊奇的海洋生物，珊瑚礁、发光体，它们的颜色、形状，看起来就像外星球一样，这些都影响到他对潘多拉星球的设计。

潘多拉的雨林类似一个壮观的珊瑚礁，到了晚上，植物会发光，当纳维人经过时，他们的脚下会发亮，这种生动的特效模糊了真实与虚构以及物质与精神的界限，在他特别的乌托邦思想中，技术和生态融合，这是卡梅隆电影的核心。

《阿凡达》的拍摄花了4年时间。先用了五六年时间做深海纪录片拍摄和3D技术实验。卡梅隆和他的团队甚至研究到了细菌层面，从巨大的食肉动物到点亮潘多拉黑夜的微小发光生物。

2010年1月19日，美国航宇局局长查理斯·博尔登在华盛顿会见詹姆斯·卡梅隆，两人围绕航天教育以及公众关心的诸多话题展开了讨论

美国云雀号卫星眼中的水母状的星云

钱德拉X射线望远镜拍到的艾贝尔3627星团

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如果外星人来电话？

据英国《每日电讯报》1月24日报道，英国天文学家警告说，联合国和各国政府应参加寻找外星生命的活动，以免科学家联系到不怀好意的外星人，避免地球遭遇“外星政治风波”。

此前，世界各国的科学家们关于是否应加强对外星生命寻找的争论就一直在进行。来自格林威治皇家天文台的天文学家玛瑞克·库库拉表示，“希望人类能主动地联系到一种更加聪慧，更加崇尚和平的外星文明。”

然而，这位天文学家却警告道：“我们可能会假设，我们会联系到和善的智慧生命，然而现在却鲜有证据能证明这一点。考虑到和外星人联络的后果，很可能与我们的初衷相违背。在与外星人打交道的方面，最好也能让联合国和各国政府参加进来。”

1月底，英国皇家学会要举办为期两天的研讨会。会议主题为：探索外太空生命以及随之而来的对科学和社会的影响。与此同时，4月份在美国德克萨斯将举办天体生物学大会，届时，来自世界各国的科学家们将讨论探索外星人的新方法。剑桥大学进化生物学家西蒙·莫里斯教授将在英国皇家学会的研讨会上发言，他的发言主题是：探索外太空生命以及随之而来的对科学和社会的影响——为最坏的打算最准备。

莫里斯认为，考虑到达尔文的进化论具有普适意义，这就意味着，如条件合适，宇宙中其它地方进化出智慧生命是“必然”的。如果这是正确的——并且进化论同样适合操控技巧的话，这就预示着宇宙中会有外星技术文明。人类在过去一个世纪一直向外太空发送电台和电视信号，然而人类却没有收到任何回复，一些科学家对此感到十分困惑。

莫里斯教授的回答是：“如果我站在他们(外星人)的角度看，我不确定我是否会去接电话。”