很多魔幻小說中都喜歡設定這樣的一個情景,一個世界,只有永無停歇的光明白晝……如果我們要用科學的角度去解析的話……

很顯然,這太可怕了。

中間是發牢騷環節,不想看的可以跳過,本文其實是雨狸的α5設定裡面的白晝烏甸引發的腦洞思考。

其實是他們解析組說要我寫一個三千字的烏甸生態分析才讓我分析,結果萬萬沒想到,我真寫了。

切,我好歹也是個做科普的好不好。

至於本專欄為什麼好久沒更新呢……因為我中間去光明網寫軍事科技前沿了(據其稱還給了我個科普中國軍事科技前沿優秀作者獎,但是我還沒拿到獎狀),然後現在在做百家號。所以說想招募我做自媒體的請抓緊時間。

本文同步發表於微博和B站專欄,並以中古作為背景設定

1、被潮汐鎖定的星球

潮汐鎖定的意思很簡單,就是一個星球的執行軌道被鎖定,其永遠有一面對準著其恆星。如此一來,這個世界就會如同一些小說中一樣擁有“光世界”和“暗世界”。

OK,聽起來不錯,但是實際上的結果要比你們想象的要慘烈得多。

當一個行星的一面永遠朝向太陽,那麼他就時刻開始接受來自於太陽的光輻射,而無法良好的進行熱擴散。這一面的溫度將是暗面的二到三倍高(K值計算)。

假如說這是一個類似於地球的星球,包括其上面的物種,再加上我們的中古奇幻設定,這個世界應該是這個樣子的。我們透過一個朝聖者的故事開始。

小明,一位來自“世界邊緣”的冒險者,他現在要前往光世界的中心的高塔上去朝聖。那麼故事是這樣的。

Day1,小明從世界的邊緣出發了,這裡是星球的北極,現在則是光和暗的交界處,這裡的溫度只有零下六十攝氏度,所見的一切只有冰雪。這裡的光非常暗淡,事實上幾乎沒有,不過,他頭頂無時無刻的會出現極光——來自恆星的高能粒子流與行星磁場的撞擊,事實上即便有磁場保護,這個星球的大氣層也會在接下來的數千萬年中被逐漸的剝離。這裡沒有任何的植物,海洋也被冰封,這裡的人們只能靠著捕獵魚類和哺乳動物活著。此時的小明穿著動物毛皮製成的深色大衣。

Day10,小明走出了300公里,他的頭頂已經有不少光亮了,這裡的溫度是零下二十攝氏度,苔原植物和少量的寒帶矮灌木開始出現。這個區域也是許多寒帶的捕獵者,例如狼和熊的出沒地。

D30,小明終於來到了文明世界,如果按照地球的經緯度來計算,這裡已經快要離開北極圈了,這裡的地表溫度為3到8攝氏度,但是空氣溫度要高一些,因為來自於光世界的空氣被太陽加熱而膨脹,開始向暗世界匯聚。從這裡開始有種植業和穩定畜牧業,一些小型王國也在這世界邊緣紮根。

D50,小明來到了文明世界的核心,這裡的溫度大約有二十五到三十五攝氏度,氣溫則要更高,小明不得不開始換上輕薄服裝,這裡是人口最為密集的地區。不過,這裡卻是光世界中最暗的地方——此處是熱空氣和冷空氣的匯集點,於是大多是時間處於陰天狀態。雖然這裡是全世界降雨量最多的地區,但是甚至只能與地球上的哈薩克之類的內陸草原相比——在地球上,帶來水汽的大多是熱空氣,而在這個星球上,光世界的大部分水分都已經被烤乾,水汽由冷空氣帶來,降雨量自然大大減少。

D60,小明再一次來到了文明世界的邊緣,這裡的溫度是四十攝氏度,氣溫更高。不過導致這裡人口稀少並不是溫度,而是水和紫外線。由於之前我們提到的原因,這個地區應該全部都是沙漠,只有從文明世界核心地區流淌下來的河流能為這個地區提供足夠的水。另一個問題則更為嚴重,由於這裡越來越接近太陽直射點,此地區的紫外線強度可達到150-200,再加上空氣稀薄的原因(受熱空氣膨脹於是跑到暗世界去,所以光世界越熱的地方空氣越稀薄),此地區的紫外線足以讓一個人暴露於陽光下幾分鐘就被灼傷。所以小明不得不使用阿拉伯式長袍來抵禦光照。

D65,溫度達到了六十五攝氏度,小明應該只能到這裡了,但是他只走了不到三分之二的路。原因很簡單,六十五攝氏度已經達到了地球生物所能承受的極限,我們這裡假設他有魔法或者某些神力,可以繼續前進。

D80,溫度已經達到了200攝氏度,由於乾燥的空氣,這裡的地表溫度比空氣溫度更高。由於我們前面說過小明有魔法,所以這裡倒黴的不是他自己,而是他的衣服如果是亞麻之類的常見熱帶服裝,那就麻煩了,因為這裡的空氣將會導致他的衣服自燃。

D99,高塔已經近在眼前,然而這裡的空氣密度已經低至0。1個標準密度,更糟糕的是,某些地方已經開始出現岩漿。

D100,赤身裸體的黑人小明終於抵達了高塔,此時的地表溫度接近500攝氏度,正常的人類摸一下高塔就會因為熱傳遞而被燒傷,此時的氣壓和溼度足以讓任何一滴汗水在沒流出毛孔之前被吸乾。

我的天,這樣的世界實在是太嚇人了。

2、媽媽,天上有好多太陽

好吧,我們知道了,潮汐鎖定有多嚇人,不過我們可以用很多個太陽來解決這個問題。不過,首先我們要知道,幾個恆星同時照耀一個行星是幾乎不可能的,兩個恆星恰好同時照耀一個星球的話,說明這個星球被兩個恆星的引力鎖定在中間,如果是多個恆星則會出現三體或者多體運動。

這樣的結果就是,行星會被多個恆星的潮汐引力所撕裂。

So,我們要採取次要方案,就是使用星體反光,月球就是一個很好的例子。但是月球的反光率實在是太低了,折射到地球上的照度只有0。3勒克斯,我們可以用真正意義上的反光板來代替月球,其反光率要比月球大十多倍,基本上會有5勒克斯這麼高。不過,陰天的室外環境似乎也要有50-500勒克斯。那麼我們就可以增強一下這個次要方案——我們要十個月亮再加上拉近地月距離。如此一來,夜間環境下,星球背面也會擁有大約100勒克斯的光照度——雖然也不怎麼亮。星球依然在自轉並接受太陽光的照射。

壞訊息是,由於設定是高塔永遠對著太陽,我們不得不用SSO(太陽同步軌道)衛星來代替這個高塔……呃,一天估計也就幾個瞬間能看到這個高塔了。

3、科技的力量

好吧,自然界中形成永晝世界似乎是很難滿足設定的,我們可以採取次要的方案——科幻作品中有許多的世界能達到永晝的效果。

首先,是環世界。

論只有白晝的世界是什麼樣的

環世界,顧名思義,是一個環裝的世界,而且其圍繞的是太陽。在地球軌道上建立一個環繞太陽一週的超級人工結構體,其長度將達到9。42億公里,方便大家理解的話,地月距離為38萬公里,而在這樣的環世界,光走一圈都需要快一個小時。

這樣的世界其實很像是我們說的潮汐鎖定世界的光世界,不過,由於它是一個人工製造體,我們完全可以口胡其擁有完善的溫度和氣候控制系統,所以風調雨順。

當然,如果你覺得這個設定過於宏大,我們可以削減一下,變成環世界的一部分——一個長方形或者正方形的世界,其厚度不過幾公里,整體微曲向內凹陷,採用黑科技的人工重力系統來提供表面重力和氣候控制——不管怎麼說,這個設定可以方便你隨意口胡。

4、我們為什麼不造一個軌道棲息地呢

軌道棲息地,用人話說就是軌道太空城。這樣的太空城通常能提供重力和氣候環境,如果你樂意造的大一些,那麼作為一個世界的絕對沒什麼問題的。

一個正確的軌道棲息地設定能同時滿足你的口胡需求又滿足科學設定。他的設定應該是這樣的。

論只有白晝的世界是什麼樣的

首先,其主體結構是一個巨大的圓筒狀結構,其內壁將擁有山川海洋,而外壁則是機械結構。整個圓筒將以較快的速度進行旋轉,而內壁上的人將因為圓筒結構自轉產生的離心力壓在地上,進而產生人造重力。

而光照,則透過圓筒中心的人造太陽提供,這個人造太陽有兩個選擇,前者是一個巨型的LED大燈泡——很科學但是很low,後者則是一個噴射著高溫等離子體的核聚變裝置,由於核聚變正是太陽能量的核心,所以這玩意的逼格很高,但是壞訊息是……你肯定不希望你設定的世界有事沒事就刮一陣烈焰風暴吧。

而高塔,就是通往中心大燈泡的衍架結構,正常情況下的這種衍架結構應該多達十幾個,形成輪輻結構,但是為了我們的設定,我們只能選擇用一條衍架。

那麼問題來了,為什麼這個世界即使是永晝環境,還能風調雨順呢?

答案是這樣的,首先,中間的大燈泡所釋放出的光輻射能量是可控的,其次,整個棲息地的外壁結構將擁有大量的散熱板——沒錯,在太空環境下,散熱是個比保暖更重要的話題,不然你看看為什麼太空梭一上軌道就要開啟散熱板。

而風調雨順的問題嘛,世界正在自轉,而筒壁兩側的區域受輻射較低,溫度較低,會產生冷風,而中心則會產生熱風,但由於整體世界較小,且在自轉,將會帶來大氣對流,所以不會只在一個地方下雨。

不過嘛,這個世界仍然有一些問題。

筒壁兩側需要密封,不然就看到太空了,但是裡面的居民的生活狀況是這樣的——抬頭看,太陽對面是另一側的世界,往兩邊看,只有機械結構。

此外,這個世界靠近太陽的話,重力會越來越小的哦。

最後……

請問一下

我們為什麼要在一個奇幻世界找尋世界的真實???