天仓五殖民地：十几光年外的另一个人类

人类殖民地与地球相隔十几年的通信延迟，会分岔成另一种文明吗？这一页讲奠基者效应、语言演变等真实科学。

一群人乘飞船去了 11.9 光年外的天仓五，几百年后，他们还是“我们”吗？游戏里的“天仓五殖民地”通道，问的就是这个问题：两个相隔 11.9 年通信延迟的人类社会，会慢慢变成两个文明吗？

这一页讲这个问题背后的真实科学：天仓五是什么样的恒星、封闭生态为什么难、奠基者效应和语言漂移有哪些真实案例；再概述游戏设想的情节，最后列出相关的真实研究。殖民地本身是虚构的，天仓五的行星至今只是候选。

天仓五：一颗真实的邻居

天仓五离太阳 11.9 光年，质量约为太阳的 78%，重元素只有太阳的约 28%。2017 年的视向速度分析在它周围找到 4 颗候选行星，最外侧的两颗分别在宜居带的内外边缘附近。它周围的尘埃比太阳系多十倍以上，说明那里的彗星和小行星可能多得多，行星被撞击也会更频繁。

从天仓五看，太阳出现在大角星附近的天区，是一颗约 2.6 等的星：肉眼看得见，但并不显眼。1960 年，人类第一次有组织地监听外星信号（奥兹玛计划），对准的就是它。

封闭的家园为什么难

  • 穹顶农场：1991 年，8 个人住进了封闭的“生物圈 2 号”。一年多以后，里面的氧气从 20.9% 降到约 14.5%，只好从外面补氧。封闭的生态比想象中难维持得多。
  • 另一种重力：骨骼会按承受的负荷改建自己。宇航员在空间站里每个月流失约 1% 到 1.5% 的骨量，因为负荷消失了。
  • 镜像的生命：地球生命几乎只用左旋氨基酸和右旋糖。如果另一颗行星的生命用的是镜像分子，两种生命很可能谁也消化不了谁。

分岔是怎么发生的

  • 奠基者效应：约 1775 年，一场台风过后，太平洋上的平格拉普岛只剩约 20 人，其中一人携带全色盲基因。如今岛上近 10% 的人是全色盲；在美国，这个比例约是三万三千分之一。
  • 方言：冰岛人在 9 世纪从挪威出发。一千多年后，冰岛人仍能比较顺畅地读懂 13 世纪的萨迦，挪威语却变化得多。孤立可以让语言漂走，也可以让它几乎停住。
  • 格陵兰的教训：诺尔斯人在格陵兰的定居点从约 985 年延续到 15 世纪，和欧洲的联系越来越少，最后无声无息地消失了。
  • 自己的科学：大肠杆菌长期演化实验从 1988 年开始。到 3 万多代时，12 个种群里只有一个突然学会了在有氧条件下吃柠檬酸。

怎么把两边连在一起

无线电从太阳系到天仓五要走 11.9 年。问一个问题，最快也要 23.8 年后才能收到回答。要保持联系，需要中继：美国的深空网络在加州、西班牙马德里和澳大利亚堪培拉各有一组大天线，经度彼此相隔约 120 度，地球转到哪里，都有一组能对准远方的探测器。

在度量上，2019 年起千克改用普朗克常数来定义，不再依赖巴黎近郊那块铂铱合金，任何一个实验室足够好的文明，都能独立复现同一个千克。在制度上，1967 年的《外层空间条约》规定，任何国家不得把月球和其他天体据为己有，它至今仍是太空法的基础。在语言上，旅行者号的金唱片上录了 55 种语言的问候。

游戏里的设想

下面是游戏设定。通道的发现条件是星际文明时代完成“星际航行”：第一艘世代飞船抵达天仓五。核心机制是分化：两边的每一句话都要走 11.9 小时，没有人刻意改变什么，语言、身体和习惯却会一点点漂开。分化越大，殖民地越有创造力（产出越高），离你也越远；主文明的信能把分化拉回来一些。

设想里，飞船降落在最外侧那颗候选行星上，那里寒冷但有水；这颗行星比地球重得多，几代之后殖民地的人长得更矮、更结实；他们在土壤里找到的本地微生物，用的是右旋的氨基酸。双方约定一切度量衡都从物理常数出发，签下了每次修订要 23.8 年才能走完一个来回的宪章，殖民地第一次用自己的语言写信，后面附了翻译。通道有三个结局：联邦、姐妹文明、陌生人。这些都是虚构。

三本相关的小说

  • 《极光（暂译）》（金·斯坦利·罗宾逊，2015 年）：书里封闭生态系统慢慢失衡的描写有现实依据（生物圈 2 号）；天仓五的行星至今只是候选，书中的卫星和生命是虚构。
  • 《基地》（艾萨克·阿西莫夫，1951 年）：统计规律确实能预测大群体的行为，但无法预测个人；书里的超光速跃迁是虚构。
  • 《时间机器》（H. G. 威尔斯，1895 年）：狭义相对论允许“去往未来”（时间膨胀），回到过去至今没有任何可行方案。

相关的真实研究

下面这些研究和殖民、语言扩散、离开太阳系有关，是相关的真实科学，并不是“殖民地会分岔”的依据。

  • 与语言相关的 FOXP2 基因在人类谱系中发生过特殊变化（Enard 等，《Nature》2002）。
  • 农业人口的扩张，把他们的语言也带到了各地，塑造了今天的语系分布（Diamond 与 Bellwood，《Science》2003）。
  • 用地面激光阵列推动极轻的光帆，有望把探测器加速到光速的五分之一（Lubin，《Journal of the British Interplanetary Society》2016）。
  • 旅行者 1 号测到的粒子变化显示，它已离开太阳风的势力范围，进入星际空间（Stone 等，《Science》2013）。

真实依据

  • 着陆：天仓五离太阳 11.9 光年，质量约为太阳的 78%，重元素只有太阳的约 28%。2017 年的视向速度分析在它周围找到 4 颗候选行星，最外侧的两颗分别在宜居带的内外边缘附近。

  • 尘埃盘：天仓五周围的尘埃比太阳系多十倍以上，说明那里的彗星和小行星可能多得多，行星被撞击也会更频繁。

  • 穹顶农场：1991 年，8 个人住进了封闭的「生物圈 2 号」。一年多以后，里面的氧气从 20.9% 降到约 14.5%，只好从外面补氧。封闭的生态比想象中难维持得多。

  • 奠基者效应：约 1775 年，一场台风过后，太平洋上的平格拉普岛只剩约 20 人，其中一人携带全色盲基因。如今岛上近 10% 的人是全色盲；在美国，这个比例约是三万三千分之一。

  • 11.9 年的回声：无线电从太阳系到天仓五要走 11.9 年。问一个问题，最快也要 23.8 年后才能收到回答。

  • 新的星空：从天仓五看，太阳出现在大角星附近的天区，是一颗约 2.6 等的星：肉眼看得见，但并不显眼。

  • 方言：冰岛人在 9 世纪从挪威出发。一千多年后，冰岛人仍能比较顺畅地读懂 13 世纪的萨迦，挪威语却变化得多。孤立可以让语言漂走，也可以让它几乎停住。

  • 共同的尺子：2019 年起，千克改用普朗克常数来定义，不再依赖巴黎近郊那块铂铱合金。任何一个实验室足够好的文明，都能独立复现同一个千克。

  • 另一种重力：骨骼会按承受的负荷改建自己。宇航员在空间站里每个月流失约 1% 到 1.5% 的骨量，因为负荷消失了。

  • 中继站：美国的深空网络在加州、西班牙马德里和澳大利亚堪培拉各有一组大天线，经度彼此相隔约 120 度：地球转到哪里，都有一组能对准远方的探测器。

  • 格陵兰的教训：诺尔斯人在格陵兰的定居点从约 985 年延续到 15 世纪，和欧洲的联系越来越少，最后无声无息地消失了。

  • 镜像的生命：地球生命几乎只用左旋氨基酸和右旋糖。如果另一颗行星的生命用的是镜像分子，两种生命很可能谁也消化不了谁。

  • 联邦宪章：1967 年的《外层空间条约》规定，任何国家不得把月球和其他天体据为己有。它至今仍是太空法的基础。

  • 自己的科学：大肠杆菌长期演化实验从 1988 年开始。到 3 万多代时，12 个种群里只有一个突然学会了在有氧条件下吃柠檬酸。

  • 用新语言写的信：旅行者号的金唱片上录了 55 种语言的问候。

  • 《极光（暂译）》（金·斯坦利·罗宾逊，2015 年）的科学背景：书里封闭生态系统慢慢失衡的描写有现实依据（生物圈 2 号）；天仓五的行星至今只是候选，书中的卫星和生命是虚构。

  • 《基地》（艾萨克·阿西莫夫，1951 年）的科学背景：统计规律确实能预测大群体的行为，但无法预测个人；书里的超光速跃迁是虚构。

  • 《时间机器》（H. G. 威尔斯，1895 年）的科学背景：狭义相对论允许「去往未来」（时间膨胀），回到过去至今没有任何可行方案。

相关研究

这些研究和本页主题相关，但不是本页内容的直接证明。

  • 语言基因：与语言相关的 FOXP2 基因在人类谱系中发生过特殊变化。

    出处：Enard et al., Nature 2002, "Molecular evolution of FOXP2, a gene involved in speech and language"

  • 农民与语言：农业人口的扩张，把他们的语言也带到了各地，塑造了今天的语系分布。

    出处：Diamond & Bellwood, Science 2003, "Farmers and their languages: the first expansions"

  • 光帆飞向群星：用地面激光阵列推动极轻的光帆，有望把探测器加速到光速的五分之一。

    出处：Lubin, Journal of the British Interplanetary Society 2016, "A roadmap to interstellar flight"

  • 走出日球层：旅行者 1 号测到的粒子变化显示，它已离开太阳风的势力范围，进入星际空间。

    出处：Stone et al., Science 2013, "Voyager 1 observes low-energy galactic cosmic rays in a region depleted of heliospheric ions"

游戏设定（虚构）

  • 节点「着陆」：世代飞船降落在最外侧的那颗候选行星上：寒冷，但有水。
  • 节点「奠基者效应」：殖民地所有人的祖先，只是飞船上的几千个人。
  • 节点「11.9 年的回声」：游戏里是 11.9 小时。
  • 节点「共同的尺子」：殖民地和家乡约定：一切度量衡都从物理常数出发。
  • 节点「另一种重力」：这颗行星比地球重得多。几代之后，殖民地的人长得更矮、更结实。
  • 节点「中继站」：殖民地和家乡之间排开了一串中继站。
  • 节点「镜像的生命」：殖民地在土壤里找到了本地的微生物，它们的氨基酸是右旋的。
  • 节点「联邦宪章」：主文明和殖民地签下了一份宪章：每一次修订，都要 23.8 年才能走完一个来回。
  • 节点「用新语言写的信」：殖民地第一次用自己的语言给家乡写信，后面附了翻译。
  • 节点「两个文明」：从同一艘船上走下来的人，现在是两个文明。
  • 通道结局「联邦」：11.9 光年没能把他们分开。殖民地的孩子仍然读得懂家乡的诗，两个世界组成了一个慢吞吞的联邦：每一次投票，都要等 23.8 年才能计完票。本轮主文明「星际文明」产出 +10%。
  • 通道结局「姐妹文明」：他们有了自己的口音、自己的节日、自己的科学。家乡的信他们仍然会回，只是越来越像两个老朋友之间的通信。
  • 通道结局「陌生人」：几百年后，主文明派去的使者已经听不懂殖民地的语言了。他们长得更矮、更结实，用另一套记号做数学，把当年的飞船当作神话。威尔斯在《时间机器》里让人类分成两个物种用了八十万年；文化上的分开，只用了几百年。
  • 小说《极光（暂译）》概述：一艘载着约两千人的世代飞船以光速的十分之一飞了一百多年，抵达天仓五。目的地那颗卫星上的本地生命是致命的，殖民者们因此分裂：一部分人留下，一部分人决定回家。
  • 小说《基地》概述：一位数学家用「心理史学」算出银河帝国即将崩溃，于是在银河边缘建立基地，想把黑暗时代从三万年缩短到一千年。
  • 小说《时间机器》概述：一位发明家坐上自己造的机器，来到八十万年后。人类分化成了地面上娇弱的埃洛伊人，和地下的莫洛克人。
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