اشتهر مؤلف الخيال العلمي فرانك هربرت بالعوالم الغنية بالتفاصيل التي ابتكرها. لا يُعرف أي من أعماله أكثر من 'الكثيب' ، الذي استغرق ستة أعوام لإكماله. مثل أعماله الأخرى ، فإن Dune مليء بالتفاصيل ، بما في ذلك وصف كوكب Dune ، أو كما يسميه Fremen ، Arrakis.
الكثيب هو عالم صحراوي لا يرحم ويعاني من عواصف ترابية قوية ولا تهطل الأمطار. انطلق العلماء المتخصصون في نمذجة المناخات لمعرفة مدى واقعية مقارنة الكثبان الرملية بالكواكب الخارجية. استنتاجهم؟
قام فرانك هربرت بعمل رائع ، معتبرا أنه أنشأ Dune في الستينيات.
في عالم الكثبان الرملية ، كوكب Arrakis مهم للغاية. إنه المصدر الوحيد المعروف للمورد المسمى spice melange ، وهو عقار ذو تأثير نفسي يسمح له عند استخدامه من قبل نقابة ملاحي الفضاء بالسفر بين النجوم. يتم استخدامه أيضًا من قبل المتعلمين والمتخصصين الفكريين الذين يجرون حسابات معقدة. (لا توجد أجهزة كمبيوتر بسبب رد الفعل العنيف ضد آلات التفكير. تحل Mentats محلها.) تجعل ظروف الكثبان الرملية القاسية من الصعب حصاد التوابل. ومع ذلك ، يجب أن يتم إنتاجه وإلا ستسقط الإمبراطورية بين النجوم بأكملها.
الكثيب هو عالم صحراوي ، حيث لا تمطر أبدًا وفقًا لهيربرت. المناخ حار جدًا لدرجة أن أي شخص يغامر بالخروج إلى الشمس يجب أن يرتدي بذلة ثابتة - والتي تبرد الجسم وتعيد تدوير رطوبة الجسم - أو يواجه الموت.
أراد العلماء الثلاثة فحص الكثبان الرملية ليروا مدى واقعية ذلك. للقيام بذلك ، اعتمدوا على نماذج المناخ الحالية. بدلاً من نشر بحث ، قدموا نتائجهم في مقال في المحادثة .
'لقد احتجنا إلى كمبيوتر عملاق ضخم لنتمكن من معالجة مئات الآلاف من العمليات الحسابية اللازمة لمحاكاة Arrakis.'
من 'الكثبان الرملية: قمنا بمحاكاة كوكب صحراء أراكيس لمعرفة ما إذا كان يمكن للبشر البقاء على قيد الحياة هناك.'
يمكن أن يكون الكوكب صالحًا للسكنى وغير مضياف ، مثل البيئات القاسية هنا على الأرض. تكيف الإنويت في أقصى شمال كندا مع بيئتهم القاسية ، وكذلك شعوب مثل البدو في الصحاري في إفريقيا. لذا فإن فكرة تكيف شعب مثل فريمن مع بيئة قاسية مثل أراكيس ليست امتدادًا. لكن ما مدى واقعية أراكيس نفسها؟
للإجابة على هذا السؤال ، بدأ المؤلفون بنموذج مناخي مستخدم هنا على الأرض. النماذج تعتمد على القوانين الفيزيائية في قاعدتها. استخدم الفريق القوانين الفيزيائية هنا على الأرض كأساس لهم ، وإلا فإنه يشير إلى أن الكثبان الرملية هي عالم خيالي كامل. مع فهم القوانين الفيزيائية ، استشار الفريق بعد ذلك الأوصاف التفصيلية لأراكيس في روايات هربرت الست وفي موسوعة الكثبان الرملية .
ثم يقومون بإدخال بيانات مثل تضاريس الكوكب وارتفاع الجبال وكمية ضوء الشمس التي تصل إلى السطح. كما أنهم يدخلون مدار أراكيس ، وهو دائري تقريبًا مثل مدار الأرض. يشير المؤلفون بشكل خاص إلى المدار ، والذي يمكن أن يؤثر بشدة على المناخ. 'شكل المدار يمكن أن يؤثر حقًا على المناخ: شاهد فصول الشتاء الطويلة وغير المنتظمة فيها لعبة العروش ،' يكتبون.
خريطة ارتفاع أراكيس (بالمتر). فارنسورث وآخرون ، قدم المؤلف.
مع وجود هذه البيانات في مكانها الصحيح ، لجأ المؤلفون إلى الغلاف الجوي وما يتكون منه. الغلاف الجوي للكثبان الرملية يشبه الغلاف الجوي للأرض ، باستثناء ثاني أكسيد الكربون. تبلغ 350 جزء في المليون بدلاً من الأرض ، والتي تبلغ حاليًا حوالي 413 جزء في المليون. هذا النوع من المنطقي ، لأنه كتب في الستينيات عندما كانت تركيزات ثاني أكسيد الكربون أقل في غلافنا الجوي.
الأوزون مختلف أيضًا. يوجد أوزون الأرض في الغلاف الجوي العلوي مع وجود القليل جدًا في الغلاف الجوي السفلي. بشكل عام ، الغلاف الجوي للأرض يتكون فقط من 0.000001٪ أوزون ، بينما الغلاف الجوي لأراكيس حوالي 0.5٪. هذا منطقي لأن الأوزون أكثر فعالية في تدفئة الغلاف الجوي من ثاني أكسيد الكربون.
مع انتشار نموذج المناخ ، انتظر الفريق جهاز كمبيوتر قويًا لتشغيله. 'النماذج المعقدة مثل هذه تستغرق وقتًا للتشغيل ، في هذه الحالة ، أكثر من ثلاثة أسابيع. كنا بحاجة إلى كمبيوتر عملاق ضخم لنتمكن من معالجة مئات الآلاف من العمليات الحسابية اللازمة لمحاكاة Arrakis '.
كجزء من نتائجهم ، أنتج الثلاثي من الباحثين أ نموذج المناخ البصري لأراكيس .
النتائج؟ يقول الفريق إن Arrakis واقعية جدًا وصالحة للسكن في الغالب. كتبوا: 'قد نحتاج أحيانًا إلى تعليق عدم الإيمان ، لكن الكثير من Arrakis نفسها ستكون صالحة للسكن بالفعل ، وإن كانت غير مضيافة'.
هناك بعض الاختلافات الملحوظة بين الكثبان الرملية في هربرت والكثبان الرملية النموذجية ، لا سيما عندما يتعلق الأمر بالمدن. مدن اركن و قرطاج بالقرب من المناطق القطبية ، ويجب أن تكون الظروف أكثر ملاءمة وفقًا للكتب. لكن ليس وفقًا للنموذج.
أنتج النموذج ارتفاعات تصل إلى حوالي 45 درجة مئوية في المناطق الاستوائية ، وهي درجة حرارة مرتفعة ولكنها لا تفسد الصفقات. في الأشهر الأكثر برودة ، لم تنخفض المناطق المدارية إلى أقل من 15 درجة مئوية. كلتا الحالتين تشبهان الأرض.
أنتجت Arrakis النموذجية ظروفها الأكثر قسوة في خطوط العرض الوسطى والمناطق القطبية. وصلت درجات الحرارة في الصيف هناك إلى 70 درجة مئوية شديدة الحرارة في النموذج ، مع انخفاض درجات الحرارة في الشتاء إلى -70 درجة مئوية في المناطق القطبية و -40 درجة مئوية في خطوط العرض الوسطى. ال أدنى درجة حرارة مسجلة على الأرض كان -89.2 درجة مئوية في عام 1983 في فوستوك ، أنتاركتيكا. الأرض أعلى درجة حرارة مسجلة هي 56.7 درجة مئوية ، والتي تم تسجيلها في عام 1913 في وادي الموت في كاليفورنيا.
درجات الحرارة المرتفعة في المناطق القطبية بدلاً من المناطق الاستوائية تتعارض مع تجربتنا على الأرض. يوضح المؤلفون: 'مع ذلك ، في النموذج ، تتمتع المناطق القطبية في Arrakis برطوبة جوية أكبر بشكل ملحوظ وغطاء سحابي مرتفع يعمل على تدفئة المناخ لأن بخار الماء هو أحد غازات الدفيئة'.
خلق هربرت كوكبًا بلا مطر ، لكن النموذج لم يعيد إنتاج ذلك. وبدلاً من ذلك ، تعرضت مناطق الارتفاعات العالية في خطوط العرض العليا لأمطار موسمية. لكن ليس كثيرًا.
يحتوي الكثبان الرملية لهيربرت أيضًا على قبعات قطبية ، لكن النموذج لم يكن قادرًا على إعادة إنتاجها. هذا الاختلاف هو الأكبر وفقًا للمؤلفين. كتبوا: 'لكن هذا هو المكان الذي ربما تختلف فيه الكتب كثيرًا عن نموذجنا ، مما يشير إلى أن درجات الحرارة في الصيف ستذيب أي جليد قطبي ، ولن يكون هناك تساقط للثلوج لتجديد القمم الجليدية في الشتاء'.
إذن ، هل Arrakis الخيالي صالح للسكن بالفعل؟ نعم ، ولكن ليس بالطريقة التي يعيش بها السكان الخياليون هناك. Arrakis هو عالم وحشي للبقاء على قيد الحياة ، ولكن هذا ممكن.
في مناقشتهم حول القابلية للسكن ، افترض المؤلفون أن البشر الخياليين على الكثبان الرملية ، ونحن البشر غير الخياليين على الأرض ، نتمتع بنفس درجة تحمل الحرارة. في هذه الحالة ، فإن المناطق الاستوائية هي أكثر المناطق الصالحة للسكن ، وليس المناطق القطبية. الرطوبة هي سبب الاختلاف في هذه الحالة. الرطوبة العالية تجعل من الصعب على البشر التخلص من الحرارة بتبخر العرق. 'نظرًا لوجود القليل جدًا من الرطوبة هناك ، يمكن البقاء على قيد الحياة درجات حرارة اللمبة الرطبة - مقياس 'القابلية للسكن' الذي يجمع بين درجة الحرارة والرطوبة - لا يتم تجاوزه أبدًا ، كما يوضحون.
كوكب Arrakis واقعي جدًا لشيء تم تصوره في الستينيات. حقوق الصورة: شيابيلا جيمس / وارنر بروس
في الكتب ، يعيش معظم الناس في خطوط العرض الوسطى. لكن النماذج تقول إن هذا غير واقعي. تتمتع خطوط العرض الوسطى بمتوسط درجات حرارة شهريًا غالبًا ما يتجاوز 50-60 درجة مئوية في الأراضي المنخفضة ، مع بلوغ الحد الأقصى اليومي أعلى من ذلك. لا يمكن للبشر تحمل ذلك.
كثيب هربرت ليس به هطول أمطار ولا مسطحات مائية ، لذا من الضروري وجود شيء مثل البدلة الثابتة ، التي تعيد تدوير الرطوبة وتبرد الجسم. هل ما زالت الدعاوى واقعية؟ يبدو أنهم يجمعون بين العلم والسحر ، لكن علينا انتظار تحليل متعلم آخر لواقعيتهم. على أي حال ، فإن الكثير من الكثبان الرملية حار جدًا وبارد جدًا بحيث لا يستطيع البشر العيش بدون حماية تكنولوجية من أقصى الحدود.
هذا العمل ممتع قليلاً ، وقد أوضح المؤلفون أنهم فعلوا ذلك في وقتهم الخاص. يقولون أنه بالنسبة لوقته ، قام فرانك هربرت بعمل جيد في صنع كوكب يمكن تصديقه بشكل معقول ، دون الاستفادة من علوم المناخ وأجهزة الكمبيوتر والكواكب الخارجية التي لدينا اليوم.
فقرتهم الأخيرة: 'من المهم أن نتذكر أن هربرت كتب أول رواية عن الكثبان الرملية في عام 1965. كان هذا قبل عامين من نشر سيوكورو مانابي الحائز على جائزة نوبل مؤخرًا كتابه الأساسي أول نموذج مناخي ، ولم يكن لدى هربرت ميزة أجهزة الكمبيوتر العملاقة الحديثة ، أو في الواقع أي جهاز كمبيوتر. بالنظر إلى ذلك ، يبدو العالم الذي خلقه متسقًا بشكل ملحوظ بعد ستة عقود '.
العلماء الثلاثة وراء هذا الجهد هم أليكس فارنسورث و مايكل فارنسورث ، و سيباستيان شتاينج .
أكثر:
- المحادثة: الكثبان الرملية: قمنا بمحاكاة كوكب Arrakis الصحراوي لمعرفة ما إذا كان يمكن للبشر البقاء على قيد الحياة هناك
- GeekWire: كيف تتوازى ملحمة الخيال العلمي 'الكثبان' مع العلم الحقيقي لكثبان أوريغون
- الكون اليوم: كوكب خارج المجموعة الشمسية شديد الحرارة هناك 7 أنواع مختلفة من المعادن الغازية في غلافه الجوي