这是未来60年的凶兆？自20世纪60年代末以来一直在研究能够大一统理论的伦敦帝国学院学者迈克·达夫（Mike Duff），则对于还需要多久才能得到满意的结果表现得出人意料的乐观，“我对于做预测一直抱有怀疑的态度，”他说，“但如果你一定要我给个数字，我会说这将需要10年以上，但不到100年。
 
　　环圈量子重力学的领军人物，法国艾克斯马赛大学(Aix-Marseille University）的卡洛罗维利（Carlo Rovelli），也同样对此表示乐观。 “在我看来，在未来六十年里，我们将拥有一个解释量子力学的终极理论”，他说道。
 
　　如果真如他们所言，那这将仅仅是一个开始，而不是结局。一种理论只能逐渐地积累信誉。广义相对论的一些预测，如黑洞和引力波，直到20世纪60年代才得到充分的认识和探索。今年早些时候，引力波的存在终于得以实验证实。
 
　　让统一理论变得更加复杂的问题在于，它会引入难以置信的高能量，能量之高使得我们的智慧甚至无法重现。即使能够获取实验证明，也很有可能是微弱而间接的。举个例子来说，这些特定的信号可能存在于宇宙微波背景中， 而宇宙微波背景是大爆炸之后残留的辐射形式。
 
　　基于相同因素，将理论立即转化为现实利益也几乎是不可能的，尽管我们永远也不要说绝不可能。罗维利说，“我现在还看不到这一理论的技术应用。但是在20世纪70年代，当我开始学习广义相对论时，没有人想象过GPS。”
 
　　所以不要指望任何灵机一动的时刻，这是一场更为悠久、更为缓慢的进化。但同样的，我们仍要期待一些意想不到的事有可能会发生。当保罗·迪拉克为了提供一个电子的完整描述，而在20世纪20年代将量子理论与爱因斯坦的狭义相对论统一在一起之时，他忽略了他的方程能够预测另一类、几乎相同的粒子。几年后，正电子的发现向我们揭示了一个我们尚未能完全探索的新世界——反物质。
 
　　例如，涵盖了所有事物的弦理论，可能能够证明存在着另一个宇宙的“多元宇宙”，这将大大扩展我们希望能够了解的事物范畴 。达夫说，这是追逐真理中的乐趣所在， “大多数科学家的目标都是成为游戏大师，而理论物理学家则仍在试图理解游戏。”
 
　　2076年的世界：数千人已经定居在火星上
 
　　今年是2066年。太阳在一个铁锈色的天空中昏暗地升起，照亮了水培田。在火星上的第一个永久栖息地，勇敢的探险家们刚刚醒来，开始另一个24.5小时的一天。
 
　　埃隆·马斯克认为，这样的场景是非常有可能的。 9月，这位SpaceX的创始人公布了他（仍然有点模糊的）的计划，在未来十年左右的时间里将人类送往火星，并指出到21世纪60年代，我们可能有一百万人在这颗红色星球上全职工作。更为保守的NASA则预计，第一个登上火星的人应该是在2030年左右。
 
　　我们必须开始行动。在定居者真正地开始建立生活之前，我们必须提前准备好维持火星人们生存所需要的一切。这意味着我们将要向火星发射大量的生命支持设备、栖息地、能量生产系统、食品、以及开发出能够从空气中分离可供呼吸的氧气和饮用的水的技术。
 
　　这是一个巨大的挑战。地球和火星之间的最短旅行时间大约是五个月，但是这种情形只有当行星彼此对齐才会发生，而且每两年才有一次机会。在最乐观的情况下，为了在2060年人类定居奠定基础，我们大约拥有22次理想的发射机会。
 
　　最近的ExoMars着陆器的失败案例告诉我们，在火星上着陆相当棘手：它有足够的重力使得飞船加速下降，但是如此稀薄的大气，使得降落伞还不足以将飞船降到足够低的速度。曾经在火星上降落的最重的东西，是重达1吨的好奇号漫游车，它组合使用了降落伞、反推火箭以及被称为天空起重机的悬挂装置。
 
　　考虑到我们目前尚不清楚，该如何将一个比好奇号更重的东西降落在火星表面，规划者们的工作被迫中止了。SpaceX计划使用一种称为超音速反向推进的技术，本质上来说，即通过发射加速火箭来减缓下降速度，并希望在2018年对该系统进行测试。NASA已同意对该项目施以援手，以换取一些从中学到的经验教训。
 
　　之前所说的这一切还没有包含旅程之中和登陆后的危险。这其中包括高水平的辐射、太阳耀斑的威胁、低至-125℃的极端寒冷环境，以及可能覆盖太阳能电池板的尘埃——这些尘埃也有可能像玻璃碎片一样搅碎航天员的肺部。而且，我们还不知道该如何在那里种植食物。
 
　　但是，让我们先假设我们克服了所有这些挑战。那么接下来呢？太空探索的粉丝们喜欢指出，人类在历史上已经多次离开家园，去遥远甚至可能危险的地方寻找新的生活。登上探索新世界的大船，经常意味着你可能永远都不再会看到你的家园或家庭。
 
　　火星的不同之处在于，在那里除了尽量活下来以外，没有别的什么可以做。当欧洲探险家们走向美洲时，他们怀揣着能够找到能够卖回自己家乡的资源的希望，或者至少是一个建立农场的地方。火星上的资源少得可怜。在很长的一段时间里，第一批定居者们都将得不依赖他们的家园世界。而到2060年实现自给自足，看起来似乎是一个非常有野心的目标。
 
　　不过，定居者们还是可以做一件有用的事：科学。人类在一个小时内可以完成的研究需要耗费火星车好几个月的时间。当然，关于食物种植的研究会更加紧迫。
 
　　我们确实拥有这样一个遥远却而又无价的研究前哨的例子：南极洲。没有人永久地居住在那里，但人们短居在那里的一两年时间里，做了其他地方都不可能做到的科学研究。而火星可能正与此类似。
 
　　另一个与过去向遥远区域扩张不同之处在于，火星定居者们将与地球保持着持续的沟通，虽然受光速的限制，这种沟通将存在着几分钟的延迟。我们这些还在地球上的人们几乎肯定会看看他们的生活是如何开始的。我们能够看到所有进展顺利的一面，以及所有搞砸了的一面。
 
　　而接下来，我们是否进一步向太阳系推进，或者撤回地球则可能取决于这两件事的权衡。如果我们能够想出如何在红色星球上获得食物和空气，以及相应的生活方式，我们似乎可以将这些想法应用于其他行星之上，或者更有可能就是身边的月球。我们能否成为一个多星球物种？火星将是我们的第一次大考验。

　　2076年的世界：再见电流，你好超导
 
　　对于一条大新闻来说，三十年的等待已经算得上是很长的时间了。但是，在《新科学家》杂志的半生岁月里，已经有一小群研究人员非常确定，一个能够改变世界的发现即将到来。中国吉林大学的马彦明说，这一发现将给“我们的日常生活带来革命性变化”。
 
　　我们到底说的是什么突破？能够在室温和标准大气压下工作的超导体。我明白，这样的表达听起来很绕口，但是我会详细解释。
 
　　所谓超导体，是没有电阻的导电材料。这种现象最初是由荷兰物理学家海克卡·
莫林昂内斯（Heike Kamerlingh Onnes）发现的。他在1911年，发现汞在绝对零度以上4.2摄氏度时，其电阻下降到零。随后科学家们发现其他材料可以在稍高的温度下实现超导，但由于离不开极端制冷的环境，该现象的应用受到了很大的局限。
 
　　这一难题直到1986年才得以攻克。那一年我们发现了高温超导体，其在大约100开尔文（这是-170°C：术语“高温”是相对的）的温度下实现了超导。猛然间，创造室温超导体似乎没有看起来得那么遥远。
 
　　但是，到目前为止，第二次巨大的飞跃还没有到来。英国爱丁堡大学的保罗·艾菲特说，与30年前相比，我们并没有取得什么太大的进展。现在已经发现部分材料会在稍高的温度下超导，但前提是得施加非常高的压力。
 
　　目前而言，对于那些杀手级应用而言，超导仍然不是一个完全可行选项，尽管实现室温超导，将允许我们改变世界：包括运输和电力传输。
 
　　超导体是磁场的强势垒，意味着磁体将在它们上方悬浮。这使得他们非常适合用于打造高效和非常快速的磁悬浮列车，而不因受到摩擦造成能量损失。
 
　　能量损失——或者不存在能量损失——对于电力供应而言至关重要。当我们从发电站向消费者供电时，电流需要通过电缆传输，而电缆的电阻却阻碍这样的流动。其结果是，我们生产出的功率远远超过我们真正所需。
 
　　使用超导电缆，我们就都不会损失了。这也意味着使用超导材料的电池可以永久地充电。这两种技术将帮助我们解决世界上许多能源问题，而不必依赖于另一个伟大的未来能源革命——核聚变。
 
　　德国美因茨马克斯普朗克化学研究所的米凯海尔恩里梅茨（Mikhail Eremets）说：“人类将生活在一个超导的世界。”
 
　　恩里梅茨说，室温超导不存在基础的理论障碍。8月，由位于纽约恩普顿的布鲁克海文国家实验室的伊万波兹维奇（Ivan Božović）领导的一个研究小组在《自然》杂志上发表了一篇开创性的论文，可能指出了新的方向。 波兹维奇说道，“这表明，我们的追求中出现了一个战略性的变革，我对此感到很乐观。”

　　2076年的世界：人口崩溃
 
　　人口爆炸是否会以最意想不到的方式被触发？与马尔萨斯人口爆炸论相反，我们是否有可能正站在人口崩溃的悬崖边？
 
　　为了理解这是如何发生，以及为什么会发生，我们可以去日本看一看。最近的一项调查发现，那里的人们正在逐步放弃了性生活。尽管人们的预期寿命为85岁而且这个数字仍然在不断增加，日本的人数正在下降，这主要应归因为了每个妇女只有1.4个孩子的生育率，以及据报道日益增长的童贞数量。人们似乎太忙了（也太害羞），而顾不上生育。
 
　　这个结果引人注意。欧洲和远东的国家也正在徘徊在人口悬崖上，生育率低于1.5。根据最近的趋势，在未来60年内，德国和意大利的人口数量将减半。
 
　　世界已经达到其儿童数量的峰值，在瑞典斯德哥尔摩卡洛琳卡学院（Karolinska Institute）的汉斯·罗斯林（Hans Rosling）说。人口的高峰也即将到来。
 
　　当下而言，世界人口继续攀升。由于非洲的高生育率，我们的人口可能会从今天的74亿人，增长到90亿左右。联合国预测人口将持续上升，并在2100年，人口数量达到约112亿。但这似乎不太可能发生。在人口低迷之后，没有一个国家的生育力能够得以恢复。许多人口学家预计，到2076年全球将会崩溃。
 
　　政府可能在试图阻止这样的下降趋势——虽然在新加坡，人们已经尝试了整整一代人，但是新加坡仅为0.8的生育率仍然为世界上最低。一旦能够生育的妇女人数开始下降，扭转这一趋势将非常困难。人口增长将变成衰落。
 
　　这对人类的未来而言，意味着什么？ 到2076年，孩子们将成为稀罕物。在历史上第一次，绝大多数人口都是老年人。而20世纪那样疯狂的、激素驱动的文化似乎注定要衰败了，创新也因此而可能会枯竭。
 
　　它也可能会破坏我们的经济。一些经济学家说，自从1990年代以来，日本一再的经济衰退是因为越来越多的老人平添了负担。也许欧洲也是这样。中国可能会是下一个，因为其人口将在2030年达到顶峰。人口决定论者担忧我们的物种处于一个缓慢的下降螺旋。人类灭绝的原因可能不是因为人口爆炸，而是失禁后的呜咽。
 
　　当然，也许可能现实并不会这样糟糕。银发社会肯定会有所不同。但也许，像那些上了年纪的摇滚明星那样，我们会发现，老了也并不是那么坏，老人也可以重新变得年轻。而且老年社会不容易拿起武器。一个拥有更少人类的社会也会给地球的生态系统一个喘息的机会。
 
　　或许，马尔萨斯的观点将不会再被提及。相反，生态学家爱德华·威尔逊呼吁，长达一个世纪的生态恢复可能会到来。至少，大自然也许会享受好的这一面。
 
　　2076年的世界：文明比我们想象的更脆弱
 
　　现在这个星球上有74亿人——这几乎是60年前的三倍。 联合国估计，在接下来的一个60年时间里，我们的人口将接近110亿。但也有人指出，受资源限制，地球人口数量将达到峰值，然后逐渐下降。
 
　　其实还有另一种可能性：面临资源的限制，会使我们脆弱到令人惊讶的文明崩溃，并引发全球性的灭绝。
 
　　文明可能看起来很强大，但它实际上更像是一个杂耍行为。我们使用密切联系网络，将制造、贸易、金钱、就业、食品、水、运输、能源、技术、医疗保健、地缘政治和法律和秩序等联系在一起，就像是把所有的球都扔在空中。每个网络借由许多反馈回路，与所有其他网络彼此依赖。
 
　　换句话说，文明是一个适应性的、复杂的系统——这种系统容易遭受灾难性的失效。在马萨诸塞州剑桥的新英格兰综合系统研究所的亚尼尔巴亚姆（Yaneer Bar-Yam）说，任何重要的子系统的失效都会导致整个大楼崩溃。即使是小故障也可能造成很大的麻烦。正如我们在2008年看到的那样，当地方财务失败通过耦合系统级联，导致了全球金融危机，而我们现在仍然能感受到这次危机的余波。
 
　　就文明本身而言，我们不清楚哪个子系统失效，或者多严重的失效，将使我们陷入严重的麻烦。但我们可能知道一些会引发崩溃的因素。
 
　　举个例子来说，如果全球变暖，导致甲烷从冻结的沉积物释放，我们将面临正反馈：进一步升温，导致进一步的气体释放，最终导致温度升高完全失控。面对天气，病虫害以及疾病等的快速变化，农业系统将会崩溃。数百万人会饿死。而其他的主要风险还有核战争和全球流行病。
 
　　除了夺走数以百万计的生命之外，这些情形还可能触发社会的总崩溃。经济体系对于失去那些起到“枢纽”作用的关键工人非常敏感，如卡车司机和炼油厂操作员。
 
　　举例而言，与1918年那场流感具有相近死亡率的流行疾病将使得许多对食物供应、民事秩序、运输、电力和许多其他支持系统至关重要的关键人物退出工作岗位。随着事态的进一步失控，越来越多的人死于越来越多的原因，导致越来越多的子系统失效，并最终进一步地加速了崩溃的发生。
 
　　难道我们不能只是暂时偃旗息鼓，当风暴结束时像往常一样回去工作？ 问题是，一旦复杂的系统崩溃，它将保持着崩溃的状态。历史的进程告诉我们，我们之前的一个不那么复杂而可替代的稳定状态将重新出现。它可能是小型的、专制的城市国家，或甚至重新回到狩猎和群居时代。
 
　　这个故事的意义究竟何在？我们需要为大型流行病、温室气体排放、核扩散等做好准备。最重要的是，我们要认识到，一个紧密耦合的全球社会其实很脆弱。

　　2076年的世界：反科学的反弹已经开始
 
　　在1957年约翰·冯·诺伊曼逝世后，他的朋友和合作者斯坦尼斯瓦夫·乌兰姆（Stanislaw Ulam）写过一篇悼文，向在战后在世界上推动科学和技术进步做出了最大贡献的这个人致敬。
 
　　乌拉姆回忆说，冯诺依曼担心科学失去公众支持：“人类的利益可能改变，而大众对科学的好奇心可能停止，并且未来人类的思想可能被完全不同的事情所占据。”
 
　　冯·诺依曼太过于悲观了：过去60年来，科学技术的进步令人震惊。但时代在变化，公众的态度也充满变数。他的预测会在将来成真吗？
 
　　研究科技政策影响与观点的伦敦大学学院的杰克·斯蒂尔格（Jack Stilgoe）说，“我确实担心公众舆论有可能会转向。 “如果人们认为创新会逐渐远离其本质，让富人更加富有，而其他社会需求却被忽视，那么他们很可能就会失去兴趣。
 
　　当机器人接手我们的工作，或者当保险公司因为人类已经成了最危险的马路杀手，而索求巨额保费时，我们仍然会喜欢技术吗？ 人们会砸烂自助驾驶的出租车吗？就像卢德成员攻击自动织布机那样？
 
　　在一些小的、充满愤怒的角落，这样的反弹思潮已经羽翼渐丰。前数学家泰德卡兹尼斯基（Ted Kaczynski，又名炸弹客）刚刚出版了一本名为《反科技革命》的书。
 
　　英国华威大学的社会学家史蒂夫·富勒说：“他似乎认为，唯一的办法就是大幅度缩减我们的科学和技术野心，即使这可能导致人类生活方式的急剧倒退。这本书写得合情合理。这本书写得就像他在指示一个充满革命斗志的细胞如何阻止科学和技术破坏地球。”
 
　　斯蒂尔格则对此持怀疑态度。他认为， 富国的社会已经变得非常依赖科学和技术，所以真的不太可能发生。 但如果确实发生，后果将是可怕的。哈佛大学历史学家马修·赫施（Matthew Hersch）表示，公众情绪的改变会阻碍一切形式的科学研究，这将导致技术和经济的停滞，而我们将面临技术和金融的破坏。