任青
年初,《流浪地球2》帶火了地下城概念。在影片中,地球踏上無法回頭的流浪之旅,只有艱苦的地下城才能為文明提供必要的保護(hù)。那么諸君,福利來了,如果你有志于科學(xué)事業(yè),要打造一個屬于自己的地下宮殿,或者有志于投資創(chuàng)業(yè),想搞一支“地下城概念股”,恭喜你!請閱讀本篇文章?。ň庉嫴坑亚樘崾荆阂蛳嘈疟疚膸淼耐顿Y損失屬個人風(fēng)險,如需索賠請直接與作者聯(lián)系。)
好的,我收回上面的話,想打造真正的地下城,可不是那么容易。遙想筆者當(dāng)年,小學(xué)入學(xué),雄姿英發(fā),和同學(xué)湊錢買了一套畫冊,內(nèi)容全是世界未解之謎。書中有個故事頗為驚悚,講述南美某支挖礦隊,沒日沒夜地炸山開礦,大家滿面塵灰煙火色,兩鬢蒼蒼十指黑,終于把山炸開了,赫然出現(xiàn)一個通向地底的洞窟!隊員們壯著膽子深入洞穴,卻在地宮深處看到了身長兩米、全身雪白的地底人,這地底人毫無憐憫地追上他們,將每個人開膛破肚……在小小年紀(jì)的我看來,這個號稱“真實(shí)事件”的故事的確驚悚恐怖。害怕之余,我也仔細(xì)思考過:這世界上真的有地宮嗎?或者地下城只是人們的幻想呢?
帶著這個疑問,我打開了奶奶家存放煤球和工具的小屋?!拔唇庵i”里說,地下城市通往地表有七個出口,我堅信奶奶家的平房里能攤上一個。我很快將目標(biāo)鎖定在小屋外面堆放竹竿的角落,那里還長著一棵無人問津的巨大梧桐樹。于是我扒開竹竿,真的發(fā)現(xiàn)了一個洞!不過洞有些小,看來奶奶家住的是迷你版的地下種族。于是我好奇地把手伸了進(jìn)去——真相大白,那只是一個天然形成的刺猬的窩。
“既然刺猬能住到地下,人類憑什么不可以!”當(dāng)時和我一起探秘的小伙伴發(fā)出了靈魂之問??晌疫€小,不知該如何作答。后來,他長大了,成了銀行行長,我們失去了聯(lián)系,但我知道,他有可能會看到這本世界發(fā)行量最大的科幻雜志,我可以在這個欄目對他隔空喊話,也可以更用心地將這些知識介紹給好奇的學(xué)生和所有讀者——那就是人類文明的地下遺存、現(xiàn)代人打造地下城的探索,以及未來建造太空地下城的可能性。所以,話不多說(已經(jīng)很多了),讓我們進(jìn)入神奇的科學(xué)地下城之旅!首先,咱們從三類科學(xué)切面,分析人類現(xiàn)有地下城建設(shè)的成功典范。
我們的第一站是歐洲。著名的《歌劇魅影》描述了隱藏在歌劇院地底的神秘湖泊,這也使巴黎的地下暗河聞名遐邇。實(shí)際上,巴黎在逾千年的發(fā)展史中,形成了錯綜復(fù)雜的地下空間,其中包括下水道、采石場、運(yùn)河渠道、地下墓穴以及十幾座棄用的幽靈地鐵站,組成了綿延一百三十千米的巴黎地下城區(qū)。如今,這些地下遺存大部分已變成旅游景點(diǎn),其中最著名的是下水道系統(tǒng)和地下墓穴,而下水道稱得上巴黎的一處科學(xué)奇跡。19世紀(jì)50年代,拿破侖三世不堪忍受首都的交通混亂、垃圾遍地和屎尿橫流,要求塞納區(qū)行政長官喬治·奧斯曼改造出一個新巴黎。于是,頂級城市規(guī)劃師奧斯曼男爵開始了驚天地泣鬼神的大拆大建。他拆掉了絕大部分中世紀(jì)城區(qū),首次將一座城市作為“整體”重新規(guī)劃,并鐵腕推動建設(shè)。十幾年后,世界上第一次出現(xiàn)了擁有公廁、休閑長椅、林蔭大道以及高效率交通輻射網(wǎng)的大都會。此外,奧斯曼男爵與著名建筑師厄熱·貝爾格朗合作,設(shè)計了整套城市地下排水系統(tǒng),貝爾格朗指揮建筑隊,沿著街道路徑挖掘下水道,精準(zhǔn)到了對應(yīng)街道門牌號的程度。他挖掘的地下通道極其高大寬闊,總長度達(dá)六百千米,不僅人類可以行走順暢,甚至可以行船,一舉解決了城市排污問題,被譽(yù)為“城市的良心”。值得一提的是,貝爾格朗還采用了一些獨(dú)特的清污工具,比如清污車、清污船以及電影《料理鼠王》中出現(xiàn)過的巨型清污球。從此,巴黎不再擔(dān)心傾盆大雨和管線倒灌,為發(fā)展成現(xiàn)代化大都會鋪就了一條寬敞的“地下通路”。直到如今,一千多名專業(yè)人員仍在這個地下城中工作著,保養(yǎng)維護(hù)龐大的人造地下水世界。
原本是采石場的巴黎地下墓穴
1869 年,一群女游客乘船參觀法國巴黎的新下水道系統(tǒng)
如果說下水道系統(tǒng)為活人排憂解難,那么地下墓穴則是亡故者的寢園。墓穴位于巴黎地下二十米,原本是一些廢棄的巨型采石場。對人口密度極高的巴黎來說,處理死者比照顧活人更傷腦筋。自15世紀(jì)以來,巴黎一直存在“逝者無地安葬”的問題,只好將尸體大量埋在教會公墓,到了18世紀(jì)下半葉,巴黎多次暴發(fā)瘟疫,公墓再也無法承載尸體的數(shù)量,造成尸體外溢,更加劇了城市的疫病。法王路易十六頒旨,將平民公墓內(nèi)的尸骸悉數(shù)遷往由采石場改建成的地下墓穴。在隨后的一百年中,城市管理者向墓穴中至少存放了六百萬具遺體——真是難以想象的龐大數(shù)字!逝者的骨頭于通道兩側(cè)整齊而復(fù)雜地排列著,在巴黎寬闊的地下空間中形成了一個個骨質(zhì)的堡壘,望之如同通達(dá)地獄的極端美學(xué)。如今,地下墓穴的一小段開放成為旅游景點(diǎn),而等待參觀的游客即使冬天也在排著長長的隊伍——好吧,這既是歷史的見證,也是人類好奇心的證明,愿所有逝者安息。
2014年,約翰·道達(dá)爾拍攝了偽紀(jì)錄電影《地下墓穴》(As Above, So Below),講述考古學(xué)、符號學(xué)教授為了點(diǎn)石成金術(shù)深入巴黎地下墳場冒險的故事,片中對陰暗逼仄的地下墓穴展現(xiàn)到位,部分恐怖橋段精彩。(不過,你若有密集恐懼癥和幽閉空間恐懼癥的話……)
下面我們把視線轉(zhuǎn)向亞洲。如果說巴黎地下城僅滿足于打通地面二十米之下的“淺層”,那么日本東京則看重大深度空間利用的探索。自20世紀(jì)50年代以來,人口密度巨大的東京已在地下中淺層建成地下街道、交通線網(wǎng)、商業(yè)區(qū)等綜合體,但由于城市的不斷發(fā)展和十幾條地鐵線路的縱橫穿插,中淺層地下空間的利用趨于飽和。80年代,著名學(xué)者尾島俊雄提出了建設(shè)封閉性再循環(huán)系統(tǒng)(Recycle System)的設(shè)想,即開發(fā)利用城市地表五十米之下的深層空間,并使用工程手段,將多種循環(huán)系統(tǒng)有機(jī)地組織在深層地下空間中。按照尾島的設(shè)想,該系統(tǒng)可以從廢棄物中回收熱能進(jìn)行供暖,將污水處理后重復(fù)使用,甚至建設(shè)中產(chǎn)生的泥土也可以再利用,從而補(bǔ)足資源短板,大幅度提高地上地下生活質(zhì)量。在尾島理論的推動下,日本政府決定開展四十至一百米大深度地下空間開發(fā)的相關(guān)研究,并于21世紀(jì)初頒布《大深度地下公共使用特別措施法》和《地下深層空間使用法》,實(shí)現(xiàn)大深度開發(fā)的法治化管理。在成熟的地下工程施工技術(shù)加持下,2000年竣工的東京地鐵大江戶線最大埋置深度已達(dá)到四十九米。近年來,地下連續(xù)墻技術(shù)(泥漿護(hù)壁、開挖深槽、灌筑水下混凝土)也飛速發(fā)展,采用該技術(shù)施工的立坑,深度已經(jīng)達(dá)到一百四十米。目前,在多方推動下,建設(shè)“網(wǎng)絡(luò)交叉點(diǎn)上的地下綜合體”這一概念已得到廣泛認(rèn)同,綜合體預(yù)期將由地鐵、地下街、地下城市、共同溝(即公用管線空間和供檢修人員行走的隧道)組成,朝著更加系統(tǒng)有序、可循環(huán)的網(wǎng)絡(luò)邁進(jìn)。尾島俊雄當(dāng)年的設(shè)想,正漸漸由夢想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。
電影《500年后》中,地下城里被控制的居民們
雖然科學(xué)技術(shù)過硬,但日本科幻電影似乎更喜歡講一些柔軟的時間穿越故事,去贏得長久的共情。堤真一主演的《穿越時光的地鐵》正是與地鐵有關(guān)的時間穿梭故事。主角走在地鐵通道中,跟隨早已去世的哥哥的身影沖出隧道,卻發(fā)現(xiàn)從2006年回到了1964年,并且得到了重新體驗一切的寶貴機(jī)會。阿部寬主演的《超時空泡泡機(jī)》沒有進(jìn)入地下,而是鉆進(jìn)洗衣機(jī)里,去逆轉(zhuǎn)90年代初的泡沫經(jīng)濟(jì)危機(jī)(順便安撫大美女廣末涼子)?,F(xiàn)實(shí)中,我們也許不會得到這樣的機(jī)會,但是,只經(jīng)歷一次的生活自有它的美好,比如你正在閱讀這篇文章,此刻便是生命中不可復(fù)現(xiàn)的小小寶貴時刻,或許多年以后,當(dāng)你在挖掘真正的太空地下城時,會突然想起這一剎那的時光,誰又能說得定呢!
接下來,我們再看看北美發(fā)生了什么。如果給世界上的超級大都會搞一個排名,紐約、倫敦、巴黎、東京是我們最先想到的名字。那么,全世界最大的地下城市在哪里呢?估計大部分人猜不出正確答案——位于加拿大魁北克省的“島市”蒙特利爾。蒙特利爾擁有四百一十萬人口,是巴黎的三分之一、東京的九分之一,但這是一座環(huán)境嚴(yán)酷的城市,擁有長達(dá)五個月的漫長冬季,每年最冷的時候,氣溫會降到-35℃左右,一年累積的降雪量多達(dá)兩米以上。到了夏季,蒙特利爾人又要受到高溫濕熱的考驗,7月的平均溫度達(dá)到32℃,濕度100%。在這種極端氣候條件的催化下,蒙特利爾人開鑿了史上規(guī)模最大、可容納人口最多的地下城市。地下城的設(shè)計者是我們很熟悉的人物——貝聿銘。自1954年開始,貝聿銘規(guī)劃了蒙特利爾的維萊—瑪麗廣場區(qū)域,設(shè)計了別具一格的地下商業(yè)街,匯聚起大量人流,成為龐大地下城的發(fā)源地。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,蒙特利爾打造出了嘆為觀止的地下城市,其中地下通道長達(dá)三十二千米,地下城建成面積達(dá)到四百萬平方米,連通了全市超過八成的辦公寫字樓和超過兩千家商店。在地下城中,甚至建有奧林匹克公園、藝術(shù)廣場、展覽廳、大教堂、兩所大學(xué)和七家大型酒店,每天有五十萬人在地下城中生活和穿梭。蒙特利爾地下城展現(xiàn)了人類建設(shè)地下空間、躲避嚴(yán)酷自然環(huán)境的理想狀態(tài),也為未來可能出現(xiàn)的生活方式提供了范本。由于杰出的地下空間設(shè)計加持,2006年,蒙特利爾被聯(lián)合國教科文組織評為“設(shè)計之城”。
如果說蒙特利爾展現(xiàn)了人類地下城的理想狀態(tài),那么喬治·盧卡斯1971年的長片處女作《500年后》(THX 1138)則預(yù)測了一個完全相反的黑暗未來。片中,未來的地下城到處都是監(jiān)控裝置,居民全被剃光了頭,連名字都被剝奪,每人只擁有一個數(shù)字編號,每天服用控制思想的藥物,日復(fù)一日從事著繁重的體力勞動。雖為處女作,本片在鏡頭語言、前瞻性、想象力等方面卻令人驚艷,啟發(fā)了《撕裂的末日》《逃出克隆島》《未來水世界》等多部相似題材的影片,是一部具有標(biāo)桿意義的實(shí)驗性科幻電影。
1966年,月球軌道飛行器2號拍攝的月球馬里烏斯丘陵區(qū)域
熔巖管(Lava Conduit)是月球上的一種地質(zhì)構(gòu)造,顧名思義,是由熔巖的流動所形成的管道狀洞穴。地球上也存在這類熔巖管構(gòu)造,最寬的僅有二十米左右,但在月球的低重力環(huán)境下,熔巖管直徑可以達(dá)到地球上的幾百乃至上千倍!2011年,人類在月面馬里烏斯丘陵(Marius Hills)首次發(fā)現(xiàn)了熔巖管,隨后十年,探測器已在月球上找到三百多個熔巖管洞穴入口,有的洞穴預(yù)測長度達(dá)到幾十千米。這些熔巖管洞穴的存在,為建設(shè)地下城提供了得天獨(dú)厚的條件,在管道內(nèi)部,月面不利于人類生存的諸多難題都可迎刃而解。首先是輻射問題,根據(jù)《空間科學(xué)與技術(shù)》(Space: Science & Technology)期刊發(fā)表的一項研究,深度超過六米的熔巖管基本能免于宇宙射線和太陽輻射的傷害,太陽耀斑和太陽粒子事件也基本不會影響熔巖管內(nèi)部環(huán)境。此外,月球表面存在大量“月塵”,即在太陽風(fēng)作用下形成的帶電塵埃,易吸附于機(jī)器上,對設(shè)備和人體非常有害。幸運(yùn)的是,太陽輻射一般無法到達(dá)熔巖管內(nèi)部,所以熔巖管中月塵含量極少,足以把危害程度降到最低。同時,熔巖管內(nèi)部擁有堅硬的玄武巖壁,夾雜鐵和鈦化合物,管內(nèi)氣溫相對溫和,可以降低維持溫度方面的能源消耗。最后,由于月球內(nèi)核已冷卻,月面已經(jīng)超過十億年沒有火山爆發(fā),現(xiàn)有的熔巖管均是極早年間的產(chǎn)物,這些熔巖管能夠在月球上長期存在,即證明其自身結(jié)構(gòu)足夠穩(wěn)定,足以承受隕石撞擊和月震的考驗??傊?,月球熔巖管簡直是為修建地下城“量身定制”!如果終有一天,人類能夠踏上移民地外天體的旅途,它將成為先驅(qū)者維持生存、儲備物資的第一站和建設(shè)大規(guī)模聚居點(diǎn)的最佳選擇。地下城,在月球上不再是遙不可及的夢!
如果你對所謂“未解之謎”感興趣,肯定聽過坊間流傳的一個傳說——月球是空心的!“月球空心說”的支持者甚至提出了一些證據(jù),比如阿波羅12號撞擊月面導(dǎo)致月球像鈴鐺一樣發(fā)出長時間的震動。但實(shí)際上,對月球轉(zhuǎn)動異常模式的探測、繞月飛行器軌道研究和長期積累的地震數(shù)據(jù)都不支持月球空心說,而月球在撞擊下能夠發(fā)出長時間震動,只是因為月面巖石比地球干燥,月震波在表層衰減得比地球更慢。不過,著名導(dǎo)演、視效大咖羅蘭·艾默里奇還是以“月球空心說”為立意,拍攝了一部大片《月球墜落》(Moonfall),滿足了大家的好奇之心。那么,呃……咱們退一萬步講,如果月球真的是中空的話,算不算一個超大的地下城嘞?
【責(zé)任編輯 :竹 子】