雪里梅
最新觀測表明,宇宙正在加速膨脹。如果這一結(jié)論獲得證實,那么生命的前途可能極為不妙。物質(zhì)將變得稀薄,現(xiàn)在我們眼中的所有恒星將離去。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(xué)觀測表明,宇宙將永遠(yuǎn)膨脹下去,而不是像科學(xué)家一度認(rèn)為的那樣,膨脹到一個最大尺度后又開始收縮。因此,我們注定不會在一場狂暴的大收縮中走向世界末日。初看起來,永恒的膨脹應(yīng)該使我們樂觀:有什么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(yuǎn)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(yuǎn)膨脹的條件下,任何一種有意義的意識形態(tài)都不可能永遠(yuǎn)存在。
永世的荒漠
在普林斯頓高級研究所的弗里曼·戴森于1979年發(fā)表一篇經(jīng)典論文之前,沒有幾位宇宙學(xué)家深入考慮過一個永遠(yuǎn)膨脹的宇宙對生命的影響。自從戴森的論文發(fā)表后,物理學(xué)家和天文學(xué)家開始反復(fù)思考這個問題。
在一個可能具有無限體積的永恒宇宙中,人們希望能夠收集無限多的物質(zhì)、能量與信息。但出人意料的是,即使我們付出了無數(shù)代的艱辛努力,仍然只能收集到有限數(shù)目的粒子、有限的能量以及有限數(shù)目的信息位。令人更感沮喪的是,可用的粒子數(shù)、爾格數(shù)以及信息位數(shù)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(xiàn)象——宇宙膨脹。通常當(dāng)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。對于光波,這一下降的速度更快。由于宇宙的膨脹把光波拉長,從而吸走了光波的能量,因此當(dāng)宇宙半徑擴(kuò)大1倍時,光波能量密度將下降為1/16。
由于物質(zhì)密度的下降,收集資源將成為越來越費時的工作。屆時,我們可以采取兩條截然不同的策略:讓物質(zhì)送上門來或出去搜尋物質(zhì)。
對于前者,從長遠(yuǎn)來看,最好的方法莫過于讓引力來承擔(dān)這一工作。
敗于虛空
然而,引力也面臨著同宇宙膨脹相抗衡的問題,因為后者使物體分開,從而削弱它們之間的相互吸引。只有一種情況除外:即宇宙剛好處于膨脹與收縮之間時,在這種情況下,引力將無限度地聚集起越來越多的物質(zhì)。但是,最新的觀測結(jié)果卻與這種情況相矛盾,而且可以聚集起來的物質(zhì)變得高度集中后將坍縮成黑洞,從而把所有生命形式一掃而光。住在黑洞內(nèi)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(nèi)部則是條條道路(在有限的時間內(nèi))通黑洞中心,在那里所有一切都會遭到分解和毀滅。
并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(wǎng)絡(luò)。所謂宇宙弦,就是其上聚集了能量的無限長而細(xì)的弦,它們可能是在宇宙早期不均勻冷卻的過程中產(chǎn)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并利用它的能量。如果宇宙弦網(wǎng)絡(luò)是無限大的,那么我們就可以期望我們的能量需求永遠(yuǎn)得到滿足。但奇就奇在這里,不管我們能做什么事情,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,那么弦的網(wǎng)絡(luò)將會自動分解開來(例如,黑洞可能自發(fā)地出現(xiàn)于弦上并吞食它們)。因此,智慧生命或許只能在用掉有限的一點弦后就碰到弦斷開的另一端。整個弦網(wǎng)絡(luò)最終將消失,使這個文明又沒有能量可用。
那么利用量子真空又如何呢?遺憾的是,如果真空放出能量的話,那么它就將跌落到一個更低的能態(tài)上,但真空已經(jīng)是處于最低能態(tài)上了。
無論我們多么聰明,也無論宇宙多么配合,有朝一日我們終將面對我們可以支配的資源數(shù)量有限這一局面。我們必須學(xué)會用較少的資源生存下去,可行的辦法之一便是設(shè)法降低我們的體溫??梢栽O(shè)想通過遺傳工程改造人類,使之能在體溫低于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后必然就不能再下降了。對于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(yuǎn)生存下去,并產(chǎn)生無窮多的想法。戴森的結(jié)論是,永恒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(shè)想雖然看起來像是未來主義的奇談怪論,但要實現(xiàn)它卻不存在根本的困難。許多科學(xué)家認(rèn)為,意識并不是某一組有機分子所特有的現(xiàn)象,而是可以用多種不同的形式來體現(xiàn),從太空機器人到有知覺的星際云。
大多數(shù)現(xiàn)代哲學(xué)家和認(rèn)知科學(xué)家都認(rèn)為,有意識的思維是計算機能夠?qū)崿F(xiàn)的一種過程。在此我們不必關(guān)心其細(xì)節(jié),我們還有幾十億年,甚至幾百億年的時間來設(shè)計新的物理化身。有朝一日,我們將把自己意識上的自我轉(zhuǎn)移到這些化身上。
把自己變成一組指令送到極遠(yuǎn)的新宇宙,這是關(guān)于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(xué)家一度認(rèn)為,如果不消耗某一最低限度的單位能量,計算是不可能進(jìn)行的。20世紀(jì)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(chǔ),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,這里需要滿足兩個條件:首先,與其環(huán)境保持熱平衡狀態(tài);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。
由于宇宙膨脹把光的波長拉長,有機體將不能發(fā)射或吸收為了保持與環(huán)境的熱平衡而需要的輻射。而且,由于只有有限數(shù)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恒存在呢?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,一次又一次地反復(fù)產(chǎn)生同樣的思想。永恒的存在將變成一座監(jiān)獄,而不是創(chuàng)造和探索那無窮無盡的過程。
永恒的生命是否還存在其他的一線生機呢?如果量子力學(xué)允許穩(wěn)定的蟲洞存在,那么生命形式或許就能克服光速帶來的障礙,進(jìn)入宇宙中某些用其他方式無法到達(dá)的區(qū)域,并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(gòu)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(xù)下去了。