未来我们真能在地下安家?

2022-05-30 10:48林宽雨
科学大众(中学) 2022年8期
关键词:人类生活

林宽雨

高温、暴雨、寒潮、风暴……在地球进入“逃逸时代”后,地表已不再是人类美好的家园,为了生存,35 亿人进入了地下城。人们从土壤中提取氧气,利用模拟的自然光种植农作物,通过全息屏再现蓝天白云——这是《流浪地球》中人们在地下生活的场景。其实,不仅是《流浪地球》,在《三体》《微光城市》等科幻作品中,地下都成了人类未来的家园。看过这些作品,不知道你有没有这样的疑问:若干年后,地下真的能成为人类的栖息之地吗?

真实的地下之城

其实,地下之城并非科幻作品的专利,现实中的人们很早就打起了地下的主意。无论是古代还是现代,人们都在地下留下了很多建筑。

No.1 古代地下建筑

在没有先进的科学技术和设备的古代,人们就已经把活动区域拓展到了地下。如今,很多神奇的地下建筑遗迹都成为人们的旅游打卡地。

卡帕多奇亚地下城

1963 年,居住在土耳其卡帕多奇亚的德林库尤村的一个居民在自己家里发现了一个洞口,这个洞口如水井一般大,一眼望不到底。他借助梯子从洞口下去才发现,洞口下面竟是一个庞大的地下之城。这个地下之城占地2 500 平方米,深约55 米,分为8 层。卧室、厨房、餐厅、交通、学校等一应俱全,最底层还有一个储水库。据说,类似的地下之城在当地还有不少,它们已经成为当地的著名旅游景点,每年吸引不少游客前来拜访。还有不少洞穴被改造成了很有特色的洞穴酒店,为慕名而来的游客提供真实的地下生活体验。

马盖特贝壳宫殿

在英国肯特郡的海边小镇马盖特,一座由贝壳打造而成的地下宫殿同样惊艳了世界。这座宫殿是1835 年一个农夫无意中发现的,据推测,建造时间大概在3 000 年前。置身于这座宫殿中,看着周围由各种海螺、贻贝、牡蛎等的外壳拼凑成的精美图案,你可以尽情去畅想,在3 000年前,当这些贝壳还未褪去五彩斑斓的色彩时,这座宫殿该有多么富丽堂皇、惊艳夺目。

No.2 现代地下建筑

到了现代,伴随着各种先进设备的出现,人们对地下的开发就更多了,越来越多的地下建筑出现在了我们的生活中。

地下交通枢纽

在地下建设交通枢纽,无疑是人类社会发展过程中的一项伟大发明。据说,4 000 年前的古巴比伦就已经掌握了修建隧道的技术。如今,这项技术被人们运用在了地铁的建造上。地铁的出现给人们的出行提供了很多便利,在早晚出行高峰,面对拥挤的地面交通,通畅的地铁已经成为很多人的出行首选。

地下生活设施和娱乐场所

随着人口和地面建筑的增多,许多地方的地面资源变得很有限且价格不菲。为了获得更多的空间和更优惠的租金,很多生活设施和娱乐场所都被搬到了地下,比如我们熟悉的地下停车场和建在负一层的地下商场。

地下仓库

地下恒温、恒湿的环境特点,让其成为很多仓库建造时的首选。无论是农村还是城市,人们都喜欢在地下开辟一部分空间存储东西。此外,很多著名的存储机构也都建在地下,比如位于挪威斯瓦尔巴群岛上的国际种子库,这个存放着100 多万份生物种子备份样本的种子库就将库房建在了约160 米深的地下。

地下研究机构

为了摆脱宇宙射线等的干扰,很多研究机构都建在了很深的地下。比如欧洲核子研究中心的大型强子对撞机,就被建在了日内瓦附近、瑞士和法国交界地区地下100 多米深的环形隧道内;隶属于意大利国家核物理研究所的格兰萨索国家实验室,位于意大利大萨索山岩层下1 400米深的地方;我国也有建在地下2 400 米深的锦屏地下实验室,也是目前世界上岩石覆盖最深、宇宙能量最小、可用空间最大的地下实验室,而且实验室正在进行二期扩建,未来可用空间将增加到30 万立方米。

永居地下要满足什么条件

当然,这些地下建筑还远远不能满足人类长期在地下生活的条件。如果想建造一座可以让人类永久居住的地下之城,必须先解决很多实际问题。

氧气

人类的生存离不开氧气,没有氧气,人类没法呼吸,自然也无法让生命延續。在不见天日的地下,如果没有植物,无法进行光合作用,人类必须想办法制造出氧气才行。

水是生命之源,它同样是人类生存不可或缺的。虽然地下有含水量丰富的蓄水层,但当大量人类转到地下生活后,如何保证蓄水层的淡水资源被合理分配利用、生活污水如何处理、如何确保水资源不被污染等问题,依然需要人类拿出合理的解决方案。

食物

“人是铁,饭是钢”,人类无论在哪儿生活都得填饱肚子。可到了地下,如何填饱肚子将成为一个难题。在阳光照射不到的地下,传统的农耕不能正常开展,没有饲料喂养家畜,畜牧业也无法维持下去。如果不能像《流浪地球》中那样找到阳光的合适替代者,人类恐怕无法在地下长久生活下去。

安全

在地下生活也存在安全隐患,不仅要抵御地表的冲击,还要防范来自地球更深处的威胁,比如岩浆。我们知道,地球是由地壳、地幔和地核构成的,其中地幔又分为上地幔和下地幔,我们熟悉的岩浆就存在于上地幔和地壳深处。如果我们在更深的地下建造城市,有可能像《流浪地球》中那样出现岩浆渗入,给人类生活带来重大灾难。

除此之外,还存在能源问题、环境问题、心理问题等,这些都是人类在地下生活时需要面对的问题。

各国规划的“地下未来”

如果这些关乎人类生存的实际问题都能得到解决,在地下建城还是有不少好处的。

最明显的好处自然是可以提高土地利用率,缓解城市用地紧张。另外,因为地下温度波动范围要比地表小很多,所以在地下生活可以节省很多用于制冷和制热的能源。如果地下城建得足够深,比如像《三体》中建在了地下1 000 多米深的地方,头顶上厚厚的土壤就是一个很好的天然防护层,能帮助人类挡下包括宇宙射线、核辐射等在内的多种灾难。

鉴于地下建城的优势,很多国家已经开始利用地下资源并制订了地下之城的建造计划。比如新加坡,由于地表空间匮乏,继续填海造地成本又太高,新加坡政府已经把目光投向了地下。据报道,新加坡已经修建了地下高速公路和先进的地下空调系统。未来,他们将以3 个区域为试点,利用三维技术制作地下地图,继续建造地下之城。除了新加坡,加拿大、芬兰等国都有自己的地下都市规划。

中国也不例外。南京正在江北新区建造国内现阶段建设规模最大、集成度最高的城市地下空间,最大挖深约51 米,地下空间总建筑面积约198 万平方米。这座地下之城不仅拥有交通、商业、轨道等设施,还将引入风、光、水、绿,让人们在地下感觉更舒适。

可以预见,随着科技的发展与人类生存空间的逐渐匮乏,未来的地下之城将会越来越多。也许某一天,我们也会像科幻电影中那样在地下安家或在地下学习、工作。你会期待那一天的到来吗?

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