與神秘博士一起探索地質

1963年11月23日,英國科幻電視劇《神秘博士*》的首集播出。該劇講述了“博士”的冒險故事,他是時間領主的最後倖存者,時間領主是一個曾經居住在加里弗雷星球上的令人難以置信的先進外星種族。

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1963年11月23日,英國科幻電視劇“神秘博士*”的首集播出。該劇講述了“博士”的冒險故事,他是時間領主的最後倖存者,時間領主是一個曾經居住在加里弗雷星球上的令人難以置信的先進外星種族。在他50年的歷史中,博士操縱空間和時間的能力使得物理學家和天文學家都在推測《神秘博士》背後的科學,但是該劇中描繪的地質學又如何呢?

作為時間領主,博士應該對地球歷史的基礎知識充滿信心,如果他想回到更早的時間,也應該對年代地層學充滿信心。地質學家也算是時間領主,即使他們的儀器不像TARDIS(並且缺乏自我意識)那麼先進,他們也能夠製作出一張時間地圖。但不僅是地層學,地震學和火山學也在劇中客串出場。

似乎是第十任博士和他的同伴唐娜·諾布林對公元79年維蘇威火山的爆發負責——但這對於阻止以矽為基礎、在休眠火山內部繁衍的生命形式入侵地球是必要的。


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在50年的時間裡,博士遇到了許多奇怪的生物,但也許矽基生物對地質學家來說是最迷人的。矽是地球上最豐富的元素之一,與氧結合形成各種各樣的矽酸鹽礦物——但儘管它們很美麗,但它們是無生命的……

1891年,德國天體物理學家朱利葉斯·施萊納是最早提出矽(Si)基生命形式的人之一。三年後,H.G.威爾斯在一篇科普文章中推測了這種想法的潛力

這種暗示會讓人產生奇特的想象:矽鋁生物的景象——為什麼不直接想象矽鋁人呢?——比方說,他們在一個硫磺氣體的氛圍中游蕩,在溫度比高爐高約一千度的液態鐵海的岸邊遊蕩。”

1934年,斯坦利·溫鮑姆(他學過化學,但從未畢業)發表了他的短篇小說《火星奧德賽》,他在其中介紹了流行文化中第一個矽基生命形式。他甚至描述了它們的新陳代謝

那些磚塊是它的廢棄物……我們是碳基的,我們的廢棄物是二氧化碳,而這個東西是矽基的,它的廢棄物是二氧化矽——二氧化矽。但二氧化矽是固體,因此才有了磚塊。它把自己建造起來,當它被覆蓋時,它會移動到一個新的地方重新開始。”

他通俗易懂的文風影響了許多其他科幻小說作家,另類生物學的想法很快就被改編成各種電影和電視劇。

在科幻/怪獸電影《巨石怪獸》(1957)中,在加利福尼亞州的沙漠中發現了隕石碎片。當這種來自外太空的奇怪外星礦物與水接觸時,它開始生長成巨大的晶體,而且一場風暴正在迅速逼近(這部電影也因為使用的地質術語而值得一看)。礦物作為入侵物種的想法也用在電腦遊戲《命令與征服:泰伯利亞》中,其中外星礦物泰伯利亞透過從有機生命形式中提取養分而生長。即使是這些礦物最小的晶體也可以生長到巨大的比例,但是它們不能被歸類為真正的外星人,因為它們缺乏主動自我複製或進化的能力。

更加進化的生物來自《恐怖島》(1966)。在這裡,人造的“矽酸鹽”可以移動,甚至可以獵取人類骨骼中的鈣。

事實上,外星捕食者的化身——H.R. 吉格的“異形”——擁有一層矽化合物外殼,以保護其免受環境因素的影響。這種耐用的外殼對於容納這種怪物的酸性血液也非常有用。

在電視劇《星際迷航》中,船員在雅努斯六號星球上的採礦活動中發現了一種矽基生命形式,但是我們很快發現“黑暗中的惡魔”並不像其他異形那樣具有敵意。

我們所知的生命,普遍基於某些碳化合物的組合。但是如果存在基於其他元素的生命呢?例如,矽。”

在20世紀末改編的《星際迷航:下一代》中,有些劇集出現了一個活的“晶體實體”,但是這一次又是一個對人類生命懷有敵意的生物。

在X檔案劇集《行火者》中,一種蘑菇狀寄生蟲侵擾了一些火山學家,不幸的是,它透過用二氧化矽填充他們的肺而殺死了他們。我們發現,這次的生命形式是趨同進化的結果,適應了在部分熔融的岩石內部生活。

儘管有如此令人期待的景象,但我們似乎不太可能很快遇到像博士那樣的這些迷人的生物。我們所知的矽酸鹽結構主要限於長鏈或片狀結構。矽不會形成複雜的分子,例如碳基生命形式所需的酶,並且很難透過如此簡單的化學反應來實現新陳代謝。但最終“我永遠都是一個樂觀主義者。一個抱有遙遠希望的人,一個夢想著不可能實現夢想的人。

參考書目

雷諾茲,J.E.(1893):在英國科學促進協會上的講話。《自然》48(477)

威爾斯,H.G.(1894):生命的另一種基礎。《星期六評論》:676

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My name is David Bressan and I'm a freelance geologist working mainly in the Austroalpine crystalline rocks and the South Alpine Palaeozoic and Mesozoic cover-sediments in the Eastern Alps. I graduated with a project on Rock Glaciers dynamics and hydrology, this phase left a special interest for quaternary deposits and modern glacial environments. During my research on glaciers, studying old maps, photography and reports on the former extent of these features, I became interested in history, especially the development of geomorphologic and geological concepts by naturalists and geologists. Living in one of the key area for the history of geology, I combine field trips with the historic research done in these regions, accompanied by historic maps and depictions. I discuss broadly also general geological concepts, especially in glaciology, seismology, volcanology, palaeontology and the relationship of society and geology.

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