聖母計畫的極限返航

我大學時電腦裡安裝了一個螢幕保護程式SETI@home，會在電腦閒置時會跑出很酷炫的畫面，那是在協助非營利組織「搜尋地外文明計劃」（SETI）分析阿雷西博無線電望遠鏡（Arecibo Radio Telescope）採集的無線電訊號時的運算，利用CPU的閒置時間進行分散式計算，搜尋能夠證實地外智慧生物存在的證據。




我會參加SETI@home，其實也是因為我深信外星智慧生物的存在，只是不知能否在有生之年見識到他們。SETI@home的計畫在2020年3月底中止，伺服器不再分派運算任務給參與的電腦，但仍開放網站與留言板，官方鼓勵參與者加入其他的分散式運算項目計畫。雖然目前可能仍未找到外星智慧生物，可是讓科學家取得不少寶貴經驗和資料。

很多科幻電影都用外星人入侵地球當作主題，可是其中往往有諸多極不合理的設定，例如外星人也有和地球生物一樣的DNA編碼方式，在地球上獵殺人類時的感官和運動系統毫無障礙，還有能夠在陌生的地球上來去自如，和人類有一樣的情緒表現，或者甚至還能找駭客來駭入他們的資訊系統之類的。

這些設定很難經得起邏輯推理考驗──即使外星人是在一顆和地球很相似的星球中誕生，當地的大氣，以及主要元素成分，還有重力等等人條件一旦和地球有不小的差異，就會演化出很不一樣的生物，這樣的外星人即使能夠順利抵達地球，也不會像許多科幻電影那樣招搖吧？

然而，當讀到這本《極限返航》（Project Hail Mary）的時候，我驚呆了。這是我讀過對外星生物的設定最具科學說服力的科幻小說之一。不僅如此，地球人和外星人在另一個遙遠星系的互動，也讓我廢寢忘食地想要把小說一口氣讀完，對故事中高潮迭起的意外也感到非常揪心，彷彿地球和外星主角就是自己真正的朋友一樣！

《極限返航》作者安迪．威爾（Andy Weir）從火星的絕地任務中救援了一個落單的太空農夫，接著到月球城市的犯罪現場中辦了案。他的處女作《火星任務》被改編成電影《絕地救援》（The Martian），由麥特．戴蒙（Matt Damon）主演，入圍七項奧斯卡獎，並創下六億多鎂票房佳績。麥特戴蒙在火星上種馬鈴薯的可能性，也被科幻愛好者廣為傳頌。




他的第二部作品《月球城市》（Artemis），對月球上的生活該怎麼過，會面對什麼問題等等，用小說故事作了詳細說明，簡直就是到了不僅可以當作月球導覽手冊，甚至還能夠讓各國政府規劃在月球上建立人類聚落時，提早知道將會面臨到什麼樣的難題等等（請參見〈月球城市絕地救援〉）。

現在他要在《極限返航》這個精彩絕倫、感人肺腑的科學探險中，拯救宇宙的各大恆星系統免於暗淡的危機！如果俄羅斯暴君普丁沒傻到用核彈毀滅地球，地球未來真的有難，需要用科學方法解決，他肯定會是我們的救星啊！以下我儘量不爆超過書籍介紹的雷，請放心閱讀。




像《極限返航》這種講求嚴謹紮實的科學知識的科幻作品，大多數為人詬病的是，劇情和人物刻畫很常顯得扁平，即使故事張力夠，也往往把人物淪為工具，對話內容機械化且乏味可陳，像是大師級的麥可．克萊頓（Michael Crichton，1942–2008），畢竟很多作者是生活經驗貧乏的理工阿宅。

然而，安迪．威爾的作品卻在突發奇想的情況下，不僅科學上有更大的突破，人物和故事也更加的鮮明，跟著地球主角萊倫．格雷斯（Ryland Grace），我感覺也被打包到了太空船上航向遙遠的未來，充分感受到他的各種情緒，然後也要為捍衛地球乃至整個宇宙各大恆星的未來而一起操心。簡單說，即使不關心其中的科學道理，也能夠充分享受到閱讀的樂趣。

格雷斯本該是個不折不扣的宅男，他因為在論文中大放厥詞，得罪了天文學界不少大佬，只好到一旁玩沙⋯⋯哦不⋯⋯到國中教書。那他究竟是提出了啥邪門歪道的學說呢？就只是他論證水，也就是傳說一的一氧化二氫，並非所有生命所必需的。呃，這是啥驚天地、泣鬼神的偉大理論啊？他肯定是態度不佳才會被科學界排擠。

突然間，宇宙間出現一道神祕紅線正竊取太陽能量，當地球出現了這個震驚七十億人的大危機，他就突然被國安部門架到秘密基地冒死為他們進行研究，過程中還得忍受各種冷嘲熱諷，但是當他突破各種限制取得重大進展，卻被高層發現和他的理論無關且他再也沒有利用的價值，就被他們架走丟包到絕密實驗室外，只差沒被滅口⋯⋯簡單說，他就是個工具人嘛⋯⋯箇中辛酸，你我看得懂的⋯⋯

當工具宅被打包上聖母計畫的太空船，這個宅男的惡夢才真正開始，在地球上的一切都是小菜一碟。當他在太空船上甦醒的時候，沒想到就真的只剩他一個人單身單到老了，而他唯一活下去的動力，就只是一點一滴地回想起他有多宅⋯⋯哦不⋯⋯有多重大的任務在身，也就是繼續當工具人下去。皇天不負有心宅，沒想到當他抵達了目的地，要進行科學觀測找到解救全人類乃至全宇宙的方法時，他居然遭遇了一個也算是人類文明史上最重要的時刻——原來他不是那個十二光年外的天倉五星系（Tau Ceti）中最宅的生物！而且更令他興奮的還有，原來他博士論文的理論是有可能的！

當另一個星球出現了智慧生物，他們和地球上的生命的異同到底有多少呢？如果那個星球的大氣沒有氧氣，而主要是其他氣體如氨氣呢？如果那個星球的大氣濃密到不見天日，那麼那裡的生物究竟要如何互通訊息呢？我們能夠和他們順利用語言溝通嗎？

為了讓格雷斯善盡工具宅的任務，安迪．威爾還設計了地表上⋯⋯哦不⋯⋯全宇宙最酷的人造離心機，讓宅男在太空中也能創造了1G的重力，讓地球上生產的各種精密科學儀器和設備等等，不至於在太空船的無重力環境中四處流浪。整台太空船聖母號可以變形成為大型離心機，產生剛剛好的重力，讓格雷斯可以安心在實驗艙中操作他的小型離心機⋯⋯

不過百密一疏，儘管儘量在科學上做到最大的嚴謹，可是安迪．威爾還是犯了一個低級物理學錯誤，就是那些噬日菌，無論是從地球上觀測噬日線，還是捉回實驗室中測量，都穩定地發出25.984微米的紅外光。可是當噬日菌在太空中相對地球做高速運動，紅外光的波長就應該發生變化，這就是所謂的都卜勒效應（Doppler effect）──當波源和觀察者有相對運動時，觀察者接受到波的頻率與波源發出的頻率並不相同的現象。根據都卜勒效應，遠方急駛過來的火車鳴笛聲會變得尖細（即頻率變高，波長變短），而離我們而去的火車鳴笛聲會變得低沉（即頻率變低，波長變長）。

具有波動性的光也會出現這種效應，它又被稱為都卜勒─斐索效應（effet Doppler-Fizeau）。因為法國物理學家斐索（Hippolyte Fizeau，1819-1896）於1848年獨立地對來自恆星的波長偏移做了解釋，指出了利用這種效應測量恆星相對速度的辦法。光波頻率的變化使人感覺到的是顏色的變化。如果恆星遠離我們而去，則光的譜線就向紅光方向移動，稱為紅移；如果恆星朝向我們運動，光的譜線就向紫光方向移動，稱為藍移。都卜勒-斐索效應從十九世紀下半葉起就被天文學家用來測量恆星的視向速度。現已被廣泛用來佐證觀測天體和人造衛星的運動。因此，那些噬日菌發出的紅外光，在不同的觀測地點應該會發生波長的變化，不該是小說中穩定的25.984微米。

然而瑕不掩瑜，《極限返航》絕對是我這十年中讀過最喜愛的科幻小說！好萊塢的米高梅已經把版權買下了，很期待改編電影的上映，希望它能和小說一些精彩！




本文原刊登於閱讀最前線【GENE思書軒】