如果地球始终以同一面朝向太阳，那会如何？

在平静的海边欣赏浪漫的日落，在夜晚观测装点天空的星星，然后等待太阳从山后升起……我们每个人都体验过这些令人陶醉、难忘的时刻，也许当时身边还有一位知心好友。但如果这一切都不复存在，或者从未存在过呢？请想象一个没有日出，也没有日落的世界，那里的天空一成不变，永远处在昏暗或光明之中。在这样一个没有四季变化的世界，一个始终以同一面朝向太阳的世界，连时间的概念都难以界定。

这种情况在天文学里被称为“潮汐锁定”（blocco mareale），看起来是个难以置信、不着边际的幻想，但在宇宙中这种情况可绝非幻想。举个例子，月球。也许你发现了，我们观察到的月表特征一直没变：总是一样的陨石坑，一样的“海”，从来没有新鲜事物。之所以会出现这种情况，正是因为月亮被地球潮汐锁定了：月亮始终以同一面朝向我们，也因此，我们把看不见的那一面叫作“隐藏的面孔”。如果月亮的另一面上有生物居住，它应该连地球的存在都不知道。这是因为月亮离地球很近，离地球更近的月亮半球受到地球的引力大于更远的月亮半球，于是就出现了天文学里的“潮汐”现象。反过来也是一样的道理，地球上的海洋离月亮越近时，受其引力就越大，这便是海潮出现的原因。月亮刚形成的一段时间内，其自转一定是不受任何干扰的，但不对称的地心引力使它逐渐减缓了自转速度。到了某一刻，月球上一天的时间正好等于月球绕地球公转一周的时间，这种情况便是潮汐锁定。不仅是月亮，太阳系里几乎所有卫星都会被潮汐锁定。月亮对地球也有同样的影响，也就是说，地球也在减缓自转速度，大约每个世纪减慢2毫秒。1.8亿年后，地球上的一天将会有25小时，并且地球还将继续减缓自转速度，直到它也被月亮潮汐锁定。到了那时，地球上的一天和一个月将持续相同时间：47天，即1128小时。

如果地球离太阳足够近，类似的事情也会发生：潮汐力会导致地球始终以同一面朝向我们的恒星——太阳。我们所认识的这个世界将不复存在。“年”和“日”的概念不再有意义，因为太阳将始终位于天空中同一位置。被潮汐锁定的地球与我们现在认识的这个地球截然不同，甚至可能连海洋和大气层都不复存在。这个世界将划分为对比鲜明的两块区域：一部分永远被照亮，一部分沉没在无尽的黑暗中。不会再有日出和日落，或许90%的诗文、歌曲、情话也会消失。但人们要担心的倒不是浪漫主义行将消失，而是这个星球将被分成两块无法居住的区域。处于白天的半球将会是一个无法居住的闷热沙漠，而黑夜半球上的南极地区则会成为热带天堂。这两个极端之间有一条光明与黑暗的分界线，即天文学家口中的“晨昏线”，线上永远照耀着黄昏时那种微微泛红的霞光，居住在这一带的生物将会非常幸福。现在欢迎来到条形世界，艾萨克·阿西莫夫（Isaac Asimov）在大约50年前也有过类似设想。

很难细述这样一个世界里的气候状况如何。最主要的一个问题是，昼、夜半球的温差太大了，变成条形世界后的地球上会发生什么，很大程度上取决于这里的液态水量。我们能想象到的第一种情景是，夜半球上几乎所有水都会结成冰。与之相反，昼半球将会是一个无边无际、干燥炎热的沙漠。越靠近沙漠中心，温度就越高。在太阳完全直射的地方，温度最高可达70℃，这个地方叫“日下点”（punto subsolare）。空气受热膨胀后迅速上升，形成一股强烈的上升气流，与之相比，现在的飓风都不算什么。而在夜半球上，空气会大幅度冷却，然后像一桶冷水似的泼到地上，气温在“对日点”（punto antisolare，即天球上与太阳正好相对的点）上降至最低，为-70℃。日下点和对日点就像一个引擎，能将冰川上的空气输送到沙漠里，再将大量空气从沙漠转移回冰川，仿佛中间有一条传送带。在这一过程中会形成猛烈的大风，从冰川地区会刮来迅猛的冷风，经过条形世界的温带，吹向沙漠。这阵风会夹杂一点湿气，吹到山区时会导致降雨。雨水和融化的冰川水汇聚形成小河，一段时间后流入沙漠，然后蒸发得干干净净。很有画面感吧，但糟糕的是，这一情形可能会导致十分严重的灾难。日下点受到的太阳照射过多，表面液态水资源又十分匮乏，这样就会引发一系列复杂反应，使大气中的二氧化碳减少。而如果二氧化碳大量减少，地球的大气层就可能会消失。反过来，如果二氧化碳大量增加，那么温室效应将呈指数级加剧，地球将会变得像金星一样炽热。为了保证生物能在新环境下存活，地球应当在两个过程之间维持一种微妙的平衡。

但我们的地球完全被大洋覆盖着，所以事情并不会照这样发展。水的比热容很大，翻腾的海水能够重新分配热量，大大减小地球上的温差。日下点附近会形成极猛烈的暴风雨，而对日点则非常像现在的北极，会有一块几米厚的浮冰在那里不停地漂流。一阵类似信风的大风将会刮过整个地球，从西边不断吹向东边。这阵风会从夜半球的荒原直接吹向晨昏线以西（我们称其为“西地平线”）的陆地，接着这些陆地便会被干燥寒冷的强烈气流吹裂。

而另一边东地平线的陆地上将会形成热带湿润气候，因为这场席卷全球的风先经过日下点辽阔、温热的海洋，然后再吹过来，尽管两边陆地接收的阳光一样多。南、北地平线附近的大陆上会有频繁的降雨，相当寒冷。如果条形世界接收的能量减少，比如和火星表面接收到的一样少，那么，除了日下点附近的一小块区域，地表上绝大部分区域都将冷冻结冰。这种星球被戏称为“眼球行星”。

在条形世界上存活不是不可能，相反，不管是严寒的副极地，还是酷热的沙漠地区，生物们都能轻松适应，正如地球上的生命一样。人类也能顺利进化，并统治这个新地球的每一个角落。我们可以想象类似贝都因人[1]（i beduini）或游牧民族的生活文化：贝都因人住在太阳高照的沙漠里，而游牧民族沐浴在仲夏的午后阳光下，在无边无际的草原上漂泊。城市与国家将会在最有利的环境下建立起来，比如在拥有温带气候和多样景观的欧洲，那里受到的光照犹如缓缓消散的晚霞。而永远处于黄昏和夜晚的荒野中将会有小型聚落存在，类似现在的因纽特人（Inuit），这些小型聚落将会塑造夜半球的特色文化。毫无疑问会出现为这一奇怪世界而生的宗教和神话故事：身处白天的民族会崇拜太阳，身处黑夜的人民则会知道星星与银河系的存在。你们想想，那儿的人会讲述什么样的传说，一个住在草原上的人听到“夜晚”“黑暗”，或“除了太阳光还有其他天体发光”时，会有多惊讶。又或者，想象一下寒冷地区的人听说会流动的水、数不尽的沙子、无法直视的耀眼阳光时，那难以置信的表情。这和真实地球上的文化交流没什么两样。

可以想见，与人类相似的文明如果出现在这个星球上，也能够达到人类现有的发展水平。人类非常擅长利用任何条件，包括表面上对自己不利的条件：借助涡轮机，风可以用来发电，并且用之不竭；温差也能发电——黑暗地区的冰冷水流与太阳酷晒下沙漠里滚烫的水之间存在巨大温差。这两种能源肯定会比石油（如果存在的话）先一步发现。真实地球上的北极地区以及更干燥的沙漠中都有城市，所以对条形世界上的人来说，适应各种不同的气候也不是完全不可能。毕竟有些英雄一生中甚至会在太空某个狭小空间（比如国际空间站）度过好几个月！征服看似不宜居住的区域并非乌托邦式的幻想，比如南极基地的建立。事实上，人类可以运用自身的聪明才智，将昼半球的热量传送过来使冰川融化，确保有取之不尽的液态水和能源，从而在无尽的黑夜里也能够安居，并给房子装上巨大的可加热屋顶。不用再费力设想其他技术，利用我们现已掌握的科技就能在向阳的半球上修建许多太阳能板，使其成为又一个用之不竭的能量来源。

对这个星球上的居民来说，技术层面要解决的一个大问题是发明测量时间的方法。太阳在空中的位置永远不会变，昼夜和季节都不再更替，除非这里也有个周期性运动的“月亮”，否则是不可能发明历法的。要测量时间，一开始得使用挂钟和漏壶，因为日晷在这里用不上。条形世界里的科学家很可能由住在冰川地带的人担任，因为他们能看见星星。确实，星星在一年里会有所变化，它们将随着条形世界的运动“升起”或“下落”。实际上潮汐锁定指的正是行星始终以同一面朝向它的恒星，而不是相对于宇宙中的其他天体也保持静止。如果条形世界的公转轨道略显椭圆形，那么太阳在一年中就不是静止不动的，而会在东—西方向上略微晃动。处于黄昏地带的民族可以利用日出日落以及只有他们才能看见的星星发明一种历法。另一个神奇之处是这里的基本方位：天文学家很可能会意识到“东方”和“西方”的存在，星星从东方升起，西方落下，他们也会知道地球有一条自转轴，以及南、北极的存在。但对于住在有光照的平原上的人来说，这些东西应该毫无意义，他们能建立一个以太阳位置为基础的方位系统：朝太阳移动或远离太阳，向左移动或向右移动。而且，这块区域的人应该十分清楚自己所处的行星是个球体。毕竟，只要一直朝“右”走，过一会儿就能回到出发点，这一点就连最早开始探险的人都能发现。

前面我们想象让地球靠近太阳至一定距离，直至出现潮汐锁定，但我们忽略了一个根本问题：这么做意味着我们自己在靠近一个核能火炉。要实现太阳与地球之间的潮汐锁定，二者间距应该比水星与太阳的距离近得多，那样，地球公转一周的时间将为20天左右。这时地球接收到的能量，将会是正常情况下的30倍还多。日下点的温度会达到数百甚至数千摄氏度，连岩石都会熔化，形成熔岩海。并且，由于太阳照射过于强烈，地球将无法留住大气层。另一边的夜半球上由于没有流动的空气和水，无法实现热量的再分配，情况将会更糟：温度会持续降低，接近宇宙深空的温度，只有数千米厚的冰层下存在液态水。这一情形与水星上的情况没多大区别，水星接收的能量“仅”为地球的7倍。水星没有被潮汐锁定，但其自转速度非常慢，并且水星上没有一丁点儿大气：白天的温度可达到450℃，但夜晚温度骤降，最低降至-180℃，就算存在氧气，这么低的温度理论上也足以使其液化。在两极附近的一些陨石坑底部甚至已经发现水结成的冰块——那里从来没有阳光照射，永远处于阴影之中。

尽管十分荒诞，但我们宇宙里的某颗行星被潮汐锁定并非完全不可能，正如对于太阳系来说，卫星被潮汐锁定是常态，而非个例。我们之所以明白这一点，是因为多年前科学家发现了第一颗绕另一颗恒星，而不是绕太阳公转的行星，即第一颗太阳系以外的行星。从那以后人们一共发现了数千颗此类行星，并且其中一些距离它们的恒星实在太近，几乎可以肯定这些行星被潮汐锁定了。但并非所有被锁定的行星都会被加热熔化，因为有些恒星比太阳弱小、寒冷得多：“红矮星”（nane rosse），就像一堆烧红的柴火。为了能在表面储存液态水，红矮星周围的行星必须距离它非常近，直至能受到这颗恒星的潮汐力并被它潮汐锁定。在这些行星上眺望天空，看见的红矮星会比我们平常看见的太阳大4倍左右，并呈现出明亮的橙黄色。这一切仿佛不可能发生，然而真相已经超越了科幻作品，因为在我们的银河系里，太阳系外的行星远比地球这样的行星多。实际上，银河系至少3/4的恒星都是小小的红矮星，像太阳这样的恒星实属罕见。最为众人所知的一个例子是2017年2月发现的“TRAPPIST-1”恒星系统：有7颗行星围绕这颗微弱的红矮星公转，它们很可能是岩质行星，其中足足有3颗位于所谓的宜居带（fascia abitabile），并且很可能都被潮汐锁定了。可惜此类恒星在早期非常不稳定，经常喷发大量等离子，毁灭大气层，即第一章里我们描述过的超级耀斑。失去了大气层，这些行星将受到致命的辐射，很快，任何生命形式都将灭亡。幸运的是，地球十分安全。你们下次陶醉于海边赤红的日落，或沉浸在山里的宁静祥和之中时，想想自己能每天观赏此等景致是多么的幸运，而在其他星球上，这些景象也许只出现在科幻电影里。

[1] 以氏族部落为基本单位，在沙漠旷野中过游牧生活的阿拉伯人。——编者注