人類不會長久存在 未來將被宇宙毀滅

  最新觀測表明,宇宙正在加速膨脹。如果這一結論獲得證實,那麼生命的前途可能極為不妙。物質將變得稀薄,現在我們眼中的所有恆星將離去。

  到那個時候,就真的沒有新世界可供人類征服了,我們將真正成為宇宙中的孤獨一族,甚至很可能根本無法存在。

  宇宙學觀測表明,宇宙將永遠膨脹下去,而不是像科學家一度認為的那樣,膨脹到一個最大尺度後又開始收縮。因此,我們注定不會在一場狂暴的大收縮中走向世界末日。

宇宙學觀測表明,宇宙將永遠膨脹下去

  初看起來,永恆的膨脹應該使我們樂觀:有什麼東西能夠阻止一個有充分智慧的文明,利用無窮無盡的資源從而永遠生存下去呢?

  但是生命是靠能量和信息繁榮興旺起來的:在永遠膨脹的條件下,任何一種有意義的意識形態都不可能永遠存在。

一個可能具有無限體積的永恆宇宙中,人們希望能夠收集無限多的物質、能量與信息

  永世的荒漠

  在普林斯頓高級研究所的弗裡曼·戴森於1979年發表一篇經典論文之前,沒有幾位宇宙學家深入考慮過一個永遠膨脹的宇宙對生命的影響。自從戴森的論文發表後,物理學家和天文學家開始反覆思考這個問題。

  在一個可能具有無限體積的永恆宇宙中,人們希望能夠收集無限多的物質、能量與信息。但出人意料的是,即使我們付出了無數代的艱辛努力,仍然只能收集到有限數目的粒子、有限的能量以及有限數目的信息位。

  令人更感沮喪的是,可用的粒子數、爾格數以及信息位數或許會無限增長,問題不是缺乏資源,而是這些資源很難收集。

  最主要的障礙恰好就是使我們能夠期望生命永存的那個現象——宇宙膨脹。通常當宇宙的尺寸增大時,能源的平均密度就下降。宇宙的半徑增加1倍,將使原子的密度下降為1/8。對於光波,這一下降的速度更快。

  由於宇宙的膨脹把光波拉長,從而吸走了光波的能量,因此當宇宙半徑擴大1倍時,光波能量密度將下降為1/16。

宇宙的膨脹把光波拉長

  由於物質密度的下降,收集資源將成為越來越費時的工作。屆時,我們可以採取兩條截然不同的策略:讓物質送上門來或出去搜尋物質。

  對於前者,從長遠來看,最好的方法莫過於讓引力來承擔這一工作。

黑洞吞噬

  敗於虛空

  然而,引力也面臨著同宇宙膨脹相抗衡的問題,因為後者使物體分開,從而削弱它們之間的相互吸引。只有一種情況除外:即宇宙剛好處於膨脹與收縮之間時,在這種情況下,引力將無限度地聚集起越來越多的物質。

  但是,最新的觀測結果卻與這種情況相矛盾,而且可以聚集起來的物質變得高度集中後將坍縮成黑洞,從而把所有生命形式一掃而光。

  住在黑洞內部不是一件令人高興的事,在地球上是條條道路通羅馬,而在黑洞內部則是條條道路(在有限的時間內)通黑洞中心,在那裡所有一切都會遭到分解和毀滅

  並非所有的能量形式都同等地受到稀釋的影響。例如,宇宙中可能充滿了一個宇宙弦網絡。所謂宇宙弦,就是其上聚集了能量的無限長而細的弦,它們可能是在宇宙早期不均勻冷卻的過程中產生的。

  宇宙弦中每單位長度上的能量不因宇宙的膨脹而變化。我們或許可以嘗試切斷一根弦,聚集在斷開的端頭周圍並利用它的能量。如果宇宙弦網絡是無限大的,那麼我們就可以期望我們的能量需求永遠得到滿足。但奇就奇在這裡,不管我們能做什麼事情,自然界同樣也能做。

  如果某個文明能夠想出一種辦法來切斷宇宙弦,那麼弦的網絡將會自動分解開來(例如,黑洞可能自發地出現於弦上併吞食它們)。因此,智慧生命或許只能在用掉有限的一點弦後就碰到弦斷開的另一端。整個弦網絡最終將消失,使這個文明又沒有能量可用。

  那麼利用量子真空又如何呢?遺憾的是,如果真空放出能量的話,那麼它就將跌落到一個更低的能態上,但真空已經是處於最低能態上了。

  無論我們多麼聰明,也無論宇宙多麼配合,有朝一日我們終將面對我們可以支配的資源數量有限這一局面。我們必須學會用較少的資源生存下去,可行的辦法之一便是設法降低我們的體溫。可以設想通過遺傳工程改造人類,使之能在體溫低於35.8℃的情況下活動。

  冬眠能使人長存嗎  

  有機體的體溫下降到一定程度後必然就不能再下降了。對於缺乏自信心的人來說,似乎是走投無路了。然而,戴森想出了一個大膽的點子——冬眠,此時有機體將只有很少一點時間是醒著的。

  在睡眠時,有機體的代謝率將下降,事實上,把越來越多的時間用來睡覺,有機體就可以只消耗有限的能量,但卻能永遠生存下去,並產生無窮多的想法。戴森的結論是,永恆存在的生命的確是可能的。

  放棄我們的身體

  放棄自己身體的設想雖然看起來像是未來主義的奇談怪論,但要實現它卻不存在根本的困難。許多科學家認為,意識並不是某一組有機分子所特有的現象,而是可以用多種不同的形式來體現,從太空機器人到有知覺的星際雲。

  大多數現代哲學家和認知科學家都認為,有意識的思維是計算機能夠實現的一種過程。在此我們不必關心其細節,我們還有幾十億年,甚至幾百億年的時間來設計新的物理化身。有朝一日,我們將把自己意識上的自我轉移到這些化身上。

  把自己變成一組指令送到極遠的新宇宙,這是關於智慧生命能否永世長存的一個焦點,涉及對計算的基本限制。計算機科學家一度認為,如果不消耗某一最低限度的單位能量,計算是不可能進行的。

  20世紀80年代,研究人員意識到,某些物理過程可以作為無損耗計算機的基礎,這樣的計算機運行時可以只耗用任意小的能量。

  為了減少能量的消耗,計算機只要降低速度就行了,這裡需要滿足兩個條件:首先,與其環境保持熱平衡狀態;其次,必須不丟棄信息。遺憾的是,這些條件在一個膨脹的宇宙中是無法解決的問題。

  由於宇宙膨脹把光的波長拉長,有機體將不能發射或吸收為了保持與環境的熱平衡而需要的輻射。而且,由於只有有限數量的材料供它們使用(因此也只能有有限的記憶),有機體最終將不得不為了容納一個新的念頭而忘掉一個舊的念頭。

  這樣的有機體將以何種形式永恆存在呢?有限的信息意味著思維也是有限的。有機體將要做的一切就是重溫過去,一次又一次地反覆產生同樣的思想。永恆的存在將變成一座監獄,而不是創造和探索那無窮無盡的過程。

  永恆的生命是否還存在其他的一線生機呢?如果量子力學允許穩定的蟲洞存在,那麼生命形式或許就能克服光速帶來的障礙,進入宇宙中某些用其他方式無法到達的區域,並收集無窮無盡的能量和信息。

  或許他們還可以建造一些“新生”宇宙,把自己——或者是把如何重構自己的一組指令——送人新生宇宙中。這樣,生命也就可以一直延續下去了。




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