天倉五殖民地：十幾光年外的另一個人類

人類殖民地與地球相隔十幾年的通訊延遲，會分岔成另一種文明嗎？這一頁講奠基者效應、語言演變等真實科學。

一群人乘飛船去了 11.9 光年外的天倉五，幾百年後，他們還是“我們”嗎？遊戲裡的“天倉五殖民地”通道，問的就是這個問題：兩個相隔 11.9 年通訊延遲的人類社會，會慢慢變成兩個文明嗎？

這一頁講這個問題背後的真實科學：天倉五是什麼樣的恆星、封閉生態為什麼難、奠基者效應和語言漂移有哪些真實案例；再概述遊戲設想的情節，最後列出相關的真實研究。殖民地本身是虛構的，天倉五的行星至今只是候選。

天倉五：一顆真實的鄰居

天倉五離太陽 11.9 光年，質量約為太陽的 78%，重元素只有太陽的約 28%。2017 年的視向速度分析在它周圍找到 4 顆候選行星，最外側的兩顆分別在宜居帶的內外邊緣附近。它周圍的塵埃比太陽系多十倍以上，說明那裡的彗星和小行星可能多得多，行星被撞擊也會更頻繁。

從天倉五看，太陽出現在大角星附近的天區，是一顆約 2.6 等的星：肉眼看得見，但並不顯眼。1960 年，人類第一次有組織地監聽外星訊號（奧茲瑪計劃），對準的就是它。

封閉的家園為什麼難

  • 穹頂農場：1991 年，8 個人住進了封閉的“生物圈 2 號”。一年多以後，裡面的氧氣從 20.9% 降到約 14.5%，只好從外面補氧。封閉的生態比想像中難維持得多。
  • 另一種重力：骨骼會按承受的負荷改建自己。宇航員在空間站裡每個月流失約 1% 到 1.5% 的骨量，因為負荷消失了。
  • 映象的生命：地球生命幾乎只用左旋胺基酸和右旋糖。如果另一顆行星的生命用的是映象分子，兩種生命很可能誰也消化不了誰。

分岔是怎麼發生的

  • 奠基者效應：約 1775 年，一場颱風過後，太平洋上的平格拉普島只剩約 20 人，其中一人攜帶全色盲基因。如今島上近 10% 的人是全色盲；在美國，這個比例約是三萬三千分之一。
  • 方言：冰島人在 9 世紀從挪威出發。一千多年後，冰島人仍能比較順暢地讀懂 13 世紀的薩迦，挪威語卻變化得多。孤立可以讓語言漂走，也可以讓它幾乎停住。
  • 格陵蘭的教訓：諾爾斯人在格陵蘭的定居點從約 985 年延續到 15 世紀，和歐洲的聯絡越來越少，最後無聲無息地消失了。
  • 自己的科學：大腸桿菌長期演化實驗從 1988 年開始。到 3 萬多代時，12 個種群裡只有一個突然學會了在有氧條件下吃檸檬酸。

怎麼把兩邊連在一起

無線電從太陽系到天倉五要走 11.9 年。問一個問題，最快也要 23.8 年後才能收到回答。要保持聯絡，需要中繼：美國的深空網路在加州、西班牙馬德里和澳大利亞堪培拉各有一組大天線，經度彼此相隔約 120 度，地球轉到哪裡，都有一組能對準遠方的探測器。

在度量上，2019 年起千克改用普朗克常數來定義，不再依賴巴黎近郊那塊鉑銥合金，任何一個實驗室足夠好的文明，都能獨立復現同一個千克。在制度上，1967 年的《外層空間條約》規定，任何國家不得把月球和其他天體據為己有，它至今仍是太空法的基礎。在語言上，旅行者號的金唱片上錄了 55 種語言的問候。

遊戲裡的設想

下面是遊戲設定。通道的發現條件是星際文明時代完成“星際航行”：第一艘世代飛船抵達天倉五。核心機制是分化：兩邊的每一句話都要走 11.9 小時，沒有人刻意改變什麼，語言、身體和習慣卻會一點點漂開。分化越大，殖民地越有創造力（產出越高），離你也越遠；主文明的信能把分化拉回來一些。

設想裡，飛船降落在最外側那顆候選行星上，那裡寒冷但有水；這顆行星比地球重得多，幾代之後殖民地的人長得更矮、更結實；他們在土壤裡找到的本地微生物，用的是右旋的胺基酸。雙方約定一切度量衡都從物理常數出發，簽下了每次修訂要 23.8 年才能走完一個來回的憲章，殖民地第一次用自己的語言寫信，後面附了翻譯。通道有三個結局：聯邦、姐妹文明、陌生人。這些都是虛構。

三本相關的小說

  • 《極光（暫譯）》（金·斯坦利·羅賓遜，2015 年）：書裡封閉生態系統慢慢失衡的描寫有現實依據（生物圈 2 號）；天倉五的行星至今只是候選，書中的衛星和生命是虛構。
  • 《基地》（艾薩克·阿西莫夫，1951 年）：統計規律確實能預測大群體的行為，但無法預測個人；書裡的超光速躍遷是虛構。
  • 《時間機器》（H. G. 威爾斯，1895 年）：狹義相對論允許“去往未來”（時間膨脹），回到過去至今沒有任何可行方案。

相關的真實研究

下面這些研究和殖民、語言擴散、離開太陽系有關，是相關的真實科學，並不是“殖民地會分岔”的依據。

  • 與語言相關的 FOXP2 基因在人類譜系中發生過特殊變化（Enard 等，《Nature》2002）。
  • 農業人口的擴張，把他們的語言也帶到了各地，塑造了今天的語系分佈（Diamond 與 Bellwood，《Science》2003）。
  • 用地面雷射陣列推動極輕的光帆，有望把探測器加速到光速的五分之一（Lubin，《Journal of the British Interplanetary Society》2016）。
  • 旅行者 1 號測到的粒子變化顯示，它已離開太陽風的勢力範圍，進入星際空間（Stone 等，《Science》2013）。

真實依據

  • 著陸：天倉五離太陽 11.9 光年，質量約為太陽的 78%，重元素只有太陽的約 28%。2017 年的視向速度分析在它周圍找到 4 顆候選行星，最外側的兩顆分別在宜居帶的內外邊緣附近。

  • 塵埃盤：天倉五週圍的塵埃比太陽系多十倍以上，說明那裡的彗星和小行星可能多得多，行星被撞擊也會更頻繁。

  • 穹頂農場：1991 年，8 個人住進了封閉的「生物圈 2 號」。一年多以後，裡面的氧氣從 20.9% 降到約 14.5%，只好從外面補氧。封閉的生態比想像中難維持得多。

  • 奠基者效應：約 1775 年，一場颱風過後，太平洋上的平格拉普島只剩約 20 人，其中一人攜帶全色盲基因。如今島上近 10% 的人是全色盲；在美國，這個比例約是三萬三千分之一。

  • 11.9 年的回聲：無線電從太陽系到天倉五要走 11.9 年。問一個問題，最快也要 23.8 年後才能收到回答。

  • 新的星空：從天倉五看，太陽出現在大角星附近的天區，是一顆約 2.6 等的星：肉眼看得見，但並不顯眼。

  • 方言：冰島人在 9 世紀從挪威出發。一千多年後，冰島人仍能比較順暢地讀懂 13 世紀的薩迦，挪威語卻變化得多。孤立可以讓語言漂走，也可以讓它幾乎停住。

  • 共同的尺子：2019 年起，千克改用普朗克常數來定義，不再依賴巴黎近郊那塊鉑銥合金。任何一個實驗室足夠好的文明，都能獨立復現同一個千克。

  • 另一種重力：骨骼會按承受的負荷改建自己。宇航員在空間站裡每個月流失約 1% 到 1.5% 的骨量，因為負荷消失了。

  • 中繼站：美國的深空網路在加州、西班牙馬德里和澳大利亞堪培拉各有一組大天線，經度彼此相隔約 120 度：地球轉到哪裡，都有一組能對準遠方的探測器。

  • 格陵蘭的教訓：諾爾斯人在格陵蘭的定居點從約 985 年延續到 15 世紀，和歐洲的聯絡越來越少，最後無聲無息地消失了。

  • 映象的生命：地球生命幾乎只用左旋胺基酸和右旋糖。如果另一顆行星的生命用的是映象分子，兩種生命很可能誰也消化不了誰。

  • 聯邦憲章：1967 年的《外層空間條約》規定，任何國家不得把月球和其他天體據為己有。它至今仍是太空法的基礎。

  • 自己的科學：大腸桿菌長期演化實驗從 1988 年開始。到 3 萬多代時，12 個種群裡只有一個突然學會了在有氧條件下吃檸檬酸。

  • 用新語言寫的信：旅行者號的金唱片上錄了 55 種語言的問候。

  • 《極光（暫譯）》（金·斯坦利·羅賓遜，2015 年）的科學背景：書裡封閉生態系統慢慢失衡的描寫有現實依據（生物圈 2 號）；天倉五的行星至今只是候選，書中的衛星和生命是虛構。

  • 《基地》（艾薩克·阿西莫夫，1951 年）的科學背景：統計規律確實能預測大群體的行為，但無法預測個人；書裡的超光速躍遷是虛構。

  • 《時間機器》（H. G. 威爾斯，1895 年）的科學背景：狹義相對論允許「去往未來」（時間膨脹），回到過去至今沒有任何可行方案。

相關研究

這些研究和本頁主題相關，但不是本頁內容的直接證明。

  • 語言基因：與語言相關的 FOXP2 基因在人類譜系中發生過特殊變化。

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

  • 農民與語言：農業人口的擴張，把他們的語言也帶到了各地，塑造了今天的語系分佈。

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

  • 光帆飛向群星：用地面雷射陣列推動極輕的光帆，有望把探測器加速到光速的五分之一。

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

  • 走出日球層：旅行者 1 號測到的粒子變化顯示，它已離開太陽風的勢力範圍，進入星際空間。

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

遊戲設定（虛構）

  • 節點「著陸」：世代飛船降落在最外側的那顆候選行星上：寒冷，但有水。
  • 節點「奠基者效應」：殖民地所有人的祖先，只是飛船上的幾千個人。
  • 節點「11.9 年的回聲」：遊戲裡是 11.9 小時。
  • 節點「共同的尺子」：殖民地和家鄉約定：一切度量衡都從物理常數出發。
  • 節點「另一種重力」：這顆行星比地球重得多。幾代之後，殖民地的人長得更矮、更結實。
  • 節點「中繼站」：殖民地和家鄉之間排開了一串中繼站。
  • 節點「映象的生命」：殖民地在土壤裡找到了本地的微生物，它們的胺基酸是右旋的。
  • 節點「聯邦憲章」：主文明和殖民地簽下了一份憲章：每一次修訂，都要 23.8 年才能走完一個來回。
  • 節點「用新語言寫的信」：殖民地第一次用自己的語言給家鄉寫信，後面附了翻譯。
  • 節點「兩個文明」：從同一艘船上走下來的人，現在是兩個文明。
  • 通道結局「聯邦」：11.9 光年沒能把他們分開。殖民地的孩子仍然讀得懂家鄉的詩，兩個世界組成了一個慢吞吞的聯邦：每一次投票，都要等 23.8 年才能計完票。本輪主文明「星際文明」產出 +10%。
  • 通道結局「姐妹文明」：他們有了自己的口音、自己的節日、自己的科學。家鄉的信他們仍然會回，只是越來越像兩個老朋友之間的通訊。
  • 通道結局「陌生人」：幾百年後，主文明派去的使者已經聽不懂殖民地的語言了。他們長得更矮、更結實，用另一套記號做數學，把當年的飛船當作神話。威爾斯在《時間機器》裡讓人類分成兩個物種用了八十萬年；文化上的分開，只用了幾百年。
  • 小說《極光（暫譯）》概述：一艘載著約兩千人的世代飛船以光速的十分之一飛了一百多年，抵達天倉五。目的地那顆衛星上的本地生命是致命的，殖民者們因此分裂：一部分人留下，一部分人決定回家。
  • 小說《基地》概述：一位數學家用「心理史學」算出銀河帝國即將崩潰，於是在銀河邊緣建立基地，想把黑暗時代從三萬年縮短到一千年。
  • 小說《時間機器》概述：一位發明家坐上自己造的機器，來到八十萬年後。人類分化成了地面上嬌弱的埃洛伊人，和地下的莫洛克人。
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