人類生命的約定空間

我們究竟能在哪裡生活？

地球是我們的行星。乍看之下，我們能在其上生活似乎是不言自明的——畢竟，人類已經在這裡生活了數十萬年。但如果我們提出一個更精確的問題：人類在不依賴複雜生命維持系統的情況下，能夠生活與工作的實際空間有多大？ 答案就不再那麼顯而易見了。

這裡討論的不是人類偶爾到訪的地方——例如高度紀錄、深海潛水，或地下探索。關注的是在人類生物學能夠獨立運作的空間中，亦即不需要以技術作為環境「義肢」的情況下，人類仍能正常運作的範圍。

生物運作的極限

人類並非通用型結構。我們的身體只能在狹窄的條件範圍內運作：溫度、氣壓、大氣組成，以及氧氣的可得性。一旦跨越這些界限，就必須依賴技術——從簡單工具到複雜的生命維持系統。

讓我們假設人類生命在垂直方向上的功能性生物極限如下：

海平面以上 +5.5 公里 —— 這是人類在不使用呼吸裝置的情況下，仍能生活與工作的上限。這不是高度紀錄，而是可持續運作的實際邊界。世界上確實有人類聚落位於這樣的高度；人們在那裡出生、成長並工作。

地表以下 −1 公里 —— 這是在不使用主動通風與冷卻系統的情況下，仍可工作的實際下限。再往下，由於溫度升高與自然空氣循環不足，就必須依賴技術基礎設施。

合計：約 6.5 公里 的垂直生物可及空間。

這些假設是簡化的，但它們基於真實的人體生理限制，而非任意的紀錄或極端成就。

我們排除的部分——以及為何這很重要

水域

在此模型中，海洋與大海的內部被排除在人類生命空間之外，因為人在水下無法在沒有生命維持設備的情況下運作。相對地，海洋上方的空域——從海面到約 5.5 公里的高度——在大氣條件上與陸地上方並無不同。站在木筏、船隻或平台上的人，呼吸空氣的方式與在沙漠中無異。

這並不是因為我們不能潛水——當然可以。但關鍵在於：

• 我們無法在水下呼吸
• 我們無法自由移動
• 我們無法在那裡持續工作、建造或生活

水是一種在生物學上不相容的人類生存環境。即便是淺水潛水，也只是短暫的探索，而非生活。人類在水下僅僅幾十秒後就需要裝備。因此，我們排除的是水體本身的體積，而不是其上方的空間。

極地

在實際運作上，極地屬於人類始終需要技術基礎設施才能生存的極端環境。並不是說人類不會前往那裡——當然會，有研究站與探險活動。但能夠在那裡生活的是技術，而非自然條件本身。

為了簡化計算，極地被視為生物相容空間的邊界。這不是政治或地理上的判斷，而是一種生理學上的觀察。

沙漠、泰加林、叢林

乍看之下，既然我們排除了極地，那麼是否也應該排除撒哈拉沙漠、西伯利亞的泰加林或亞馬遜叢林？答案是否定的。

可達性並不等同於舒適或環境友善。它僅僅表示在沒有技術性環境義肢的情況下，生物學上仍然可以生活與工作。

在撒哈拉有人居住。在泰加林有人居住。在亞馬遜也有人居住。他們在沒有空調、沒有密閉結構、沒有呼吸裝置的情況下生活。環境艱難，但生物學上是可行的。這不是對生活品質的評價，而是是否符合人類生理條件的判斷。

無人居住的區域，並不等同於生物學上不可達的區域。

生命層與功能層

雖然向上 +5.5 公里、向下 −1 公里的界限尚不需要生命維持設備，但這並不代表它們是人類日常自然活動的空間。

人類在地球上的實際生活空間，主要位於地表以上約 0 到 2 公尺的薄薄一層之中。在這個範圍內，我們：

• 行走
• 睡眠
• 工作
• 呼吸
• 在沒有技術中介的情況下運作

超出這一層的所有活動，基本上都已經是技術性的延伸。

我們可以爬上樹——那是幾公尺的高度。
我們可以建造高塔——那是數百公尺。
我們可以下到礦井——那是數百公尺向下。

但每一次偏離這層極薄的生活空間，都需要越來越複雜的技術來支撐人類的運作：

• 幾公尺到十幾公尺 → 建築物、結構
• 數百公尺 → 電梯、管線、承重系統
• 向下數公里 → 通風、冷卻、運輸
• 向上數公里 → 密閉、壓力控制、環境控制

越接近生物學極限（向上 5.5 公里、向下 1 公里），技術就越不再只是輔助，而是成為生存的前提條件。

「自然相容的環境」與「技術維持的環境」之間的界線，並非一道清晰的分割線，而是一個連續的過渡。建築、船舶、礦井是在補償環境；而太空服與供氧裝置，則是在直接取代環境。

關於體積的問題

在確定了這些生物學邊界之後——向上 +5.5 公里（陸地與海洋上空）、向下 −1 公里（僅限陸地下方），並排除水體內部與極地區域——我們就可以提出一個簡單的幾何問題：

這個人類生命空間的體積（以立方公里計）與整個地球相比，有多大？

這不是哲學問題，而是一個計算問題。而答案，出人意料。

關於簡化的邊界

當然，這個模型仍然可以進一步細化。現實中，生物可達空間的邊界取決於許多局部條件：土壤類型、自然通風的可得性、地基穩定性，或與水體的距離。距離海岸線僅幾十公尺的地方，若沒有先進基礎設施，就不可能開鑿一條一公里深的豎井。在某些深度，空氣不再自然流動，而溫度也迫使我們必須主動冷卻。極地亦是如此——它們的排除並非出於行星幾何，而是源於人類生理條件以及對持續技術支援的必然需求。

所有這些細節，在此都被刻意省略。我們關注的是第一階近似：在全球尺度上，人類生物學上可相容的生命空間。

僅僅是「人類在地球上能夠運作的空間」這個主題，本身就已經足夠廣闊且令人驚訝，因此我將在未來的文章中再次回到這個問題。

第 2 部分：計算

地球的體積

地球是一個半徑約為 6371 公里的球體。其體積可由球體體積公式計算：

V = (4/3) × π × r³

V = (4/3) × π × 6371³ ≈ 1.083 兆 km³

這是整個行星的完整體積——從地核到大氣的最外層。全部。

生命空間的體積

現在我們來計算生物學上可達的生命空間的體積。這並不是地表上一個簡單的薄層，而是由數個幾何元素組合而成。

計算假設

• 地球表面積：約 5.10 億 km²
• 陸地面積：約 1.49 億 km²（29.2%）
• 海洋面積：約 3.61 億 km²（70.8%）
• 極地區域（近似）：約 2,800 萬 km²（占地球表面 5.5%）
• 扣除極地後的陸地面積：約 1.21 億 km²
• 扣除極地後的海洋面積：約 3.33 億 km²
• 扣除極地後的地球表面積：約 4.82 億 km²

垂直範圍：向上 +5.5 公里，向下（僅限陸地下方）−1 公里

地表以上的層（+5.5 公里）

空氣在任何地方都是可達的——不論是在陸地上，還是在海洋上空。人類在太平洋中央的木筏上，與在沙漠中一樣能自由呼吸。因此，我們計算的是整個地球表面（排除極地）上方的空氣空間。

陸地與海洋上方 +5.5 公里層（不含極地）的體積：

V_上 = 4.82 億 km² × 5.5 km = 26.51 億 km³

地表以下的層（−1 公里）

地下空間只存在於陸地下方，而不包含海洋之下（海底在生物學上是不可達的）。

V_下 = 1.21 億 km² × 1 km = 1.21 億 km³

生命空間的總體積

V_生命 = 26.51 + 1.21 = 27.72 億 km³

取整後：約 2.77 兆 km³

比例

現在我們可以計算，生命空間占地球整體體積的百分比：

(27.72 億 km³) / (1,083,000 億 km³) × 100% = 0.256%

人類的生命空間約占地球體積的 0.26%。

換句話說：約 四分之一個百分點。

再換一種說法：約為整個行星體積的 1/390。

直覺驗證

這些數字看起來有些抽象，因此值得檢查它們是否合理：

• 地球半徑：6371 km
• 生命層厚度：6.5 km
• 比例：6.5 / 6371 ≈ 0.1%

我們得到的結果（0.26%）略高，原因在於我們計算的是整個地球表面（不含極地）上方的空間，而不僅僅是陸地上方。若將地球縮小為半徑 1 公尺的球體，那麼生命空間將相當於一層毫米級厚度的薄層——覆蓋於陸地與海洋之上，但只有在陸地處才向下延伸到地下。

這在實際上意味著什麼

2.77 兆立方公里聽起來很多，但在行星尺度下，仍然只是不到一個百分點的碎片。

整個人類文明——所有城市、建築、基礎設施、工作場所、住宅、醫院、工廠、道路與農田——都位於這一層極薄的空間之中。不是因為我們選擇了這樣做，而是因為我們在其他地方無法正常運作。

任何更深的下探、任何更高的攀升、任何進入水中的行為，都需要技術支援。而且，離這一層越遠，所需的技術就越複雜。

人類在地球上的生命空間，出乎意料地有限。

第 3 部分：視角

從軌道看地球

從太空返回的太空人，幾乎都會說到同一件事。他們從數百公里外俯瞰地球時，看見了一件在地表上無法真正理解的東西：生命的層有多麼薄。

大氣層在行星地平線上呈現為一道藍色的邊緣——一條纖細而脆弱的線，將生命與真空分隔開來。阿波羅 14 號的太空人埃德加・米切爾（Edgar Mitchell）曾說過：「從這個視角看，一切都變得不同了。你看到的是一顆懸浮在真空中的、脆弱的生命之球。」

從軌道上可以清楚看見：我們並不是生活在地球上。
我們是生活在地球裡——在一層緊貼著表面的薄薄層中，就像玻璃窗上凝結的一層水氣。

為了「分數的分數」而戰

整個人類歷史，都可以被描述為對這層薄薄空間碎片的爭奪。

偉大的帝國——羅馬、蒙古、大英帝國、奧斯曼帝國——爭奪的是土地、資源與貿易路線。戰爭、征服、擴張、殖民，所有這些，本質上都是對同一空間的競爭——行星體積中那四分之一個百分點。

國界、經濟海域、爭議領土——它們全都只涉及陸地與水面的分佈，只涉及這一層可達空間。沒有人為了控制海底下 100 公里的空間而戰，也沒有人為了地表上方 50 公里的高度而衝突。因為那裡無法生活。

整個地緣政治，本質上都是對「分數的分數」的爭奪。

你的世界地圖

也許你喜歡旅行。
也許你常搭飛機。
也許你去過好幾個大洲。
也許有人會對你說：「你見過這個世界。」

但即使你走遍了 50 個國家，飛行了數萬公里，看過海洋、山脈與沙漠——你仍然只是在同一層薄薄的空間中移動。你從未離開那 6.5 公里的垂直範圍。

在 10 公里高度飛行的飛機？那已經是在生命層之外——是由技術延伸出來的存在。
下潛到 30 公尺？那是對邊界的探索，而不是生活。

你所認識的整個「世界」，只是行星體積的四分之一個百分點。

關於未來的問題

0.26%，並不多。

整個人類文明——八十億人口、所有城市與基礎設施——全都擠在這個只占行星四分之一個百分點的空間裡。其餘的部分，對我們而言不是必須依賴技術才能進入，就是完全無法進入。

這不是悲觀的判斷，而是一個物理事實。

但同樣的事實，也引出了另一個問題：
如果在地球上，真正可用的只有 0.26%，那麼向太空擴展，是否並非幻想，而是邏輯上的必然結果？

如果我們想要更多的生命空間，唯一的方向，就是向上。

在那層薄薄的生命層之外，是否存在著一些在地球上我們甚至無法想像的可能性？