有人說(shuō)世界將死于火。有人說(shuō)世界將死于冰。從我的欲望出發(fā),我贊同那些偏愛(ài)火的人。

———羅伯特·弗羅斯特 (RobertFrost)

在它結(jié)束之前,它沒(méi)有結(jié)束——。

—約吉·貝拉 (YogiBera)

無(wú)論是地球上的文明還是在外層空間的文明,能否達(dá)到掌握超空間的技術(shù)發(fā)展階段部分取決于是否能跨過(guò)零型文明的一系列災(zāi)難 (正如我們已經(jīng)看到的)。危險(xiǎn)期是核時(shí)代出現(xiàn)后的幾百年,當(dāng)文明的科技發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了它的社會(huì)和政治上處理地區(qū)沖突的能力。

當(dāng)一個(gè)文明已經(jīng)達(dá)到Ⅲ型文明時(shí),它的行星的社會(huì)結(jié)構(gòu)已先進(jìn)到足以避免自我毀滅;它的技術(shù)已先進(jìn)到足以避免生態(tài)或自然災(zāi)害 (如冰川期或太陽(yáng)坍縮那樣的生態(tài)崩潰)。然而,即使是 Ⅲ型文明也很難避免終極災(zāi)難 ———宇宙之死。即使最強(qiáng)大、最完善的 Ⅲ型文明的飛船也無(wú)法逃離宇宙的終極命運(yùn)。

19世紀(jì)的科學(xué)家就已經(jīng)知道宇宙必定會(huì)死亡。查爾斯 ·達(dá)爾文 (CharlesDarwin)意識(shí)到這個(gè)深?yuàn)W且令人沮喪的事實(shí),他在《自傳》中痛苦地寫(xiě)道:“我相信遙遠(yuǎn)的未來(lái)的人類(lèi),將是一種無(wú)比完美的生物。令人無(wú)法忍受的是,經(jīng)過(guò)這么長(zhǎng)時(shí)間的持續(xù)的進(jìn)步,他和其他眾生注定要 毀滅。”

數(shù)學(xué)家和哲學(xué)家伯特蘭·羅素 (BertrandRusel)寫(xiě)道,人類(lèi)最終會(huì)滅絕是 “徹底絕望”的一個(gè)起因。羅素寫(xiě)的下面一段話,一定是科學(xué)家看到過(guò)的最令人沮喪的一段話,他說(shuō):

人無(wú)法預(yù)見(jiàn)他們最終將取得什么結(jié)局;他的出生、成長(zhǎng)、希望和恐懼、愛(ài)和信仰,不過(guò)是原子偶然搭配的結(jié)果;火、英雄主義、強(qiáng)烈的思想或感情都不能永生不死;所有的勞動(dòng)、奉獻(xiàn)、靈感、人類(lèi)天才的光輝,注定要消失在太陽(yáng)系的滅絕中;所有的人類(lèi)成就必會(huì)被掩埋在宇宙的碎片和廢墟中———所有這些雖然遠(yuǎn)未擺脫爭(zhēng)論,但還是如此近乎的肯定,沒(méi)有反對(duì)它們的哲學(xué)能夠有望成立。只有在這些事實(shí)的框架內(nèi),只有在徹底絕望的牢固基礎(chǔ)上,才能安全地建造靈魂的家園。

羅素的這段話寫(xiě)于1923年 (空間旅行到來(lái)前的幾十年),太陽(yáng)系死亡的陰影籠罩在他的心頭,因?yàn)檫@是物理定律導(dǎo)出的必然結(jié)果。受限于他那個(gè)時(shí)代技術(shù)的約束,得出這個(gè)令人沮喪的結(jié)論似乎是不可避免的。自那時(shí)以來(lái),我們已掌握了充足的關(guān)于恒星演化的知識(shí)。我們知道太陽(yáng)會(huì)演化為紅巨星,且在核火中將地球毀滅。不過(guò),我們也了解了空間旅行的基礎(chǔ)知識(shí)。在羅素的時(shí)代,大型飛船將人類(lèi)送往月球或行星的想法純屬瘋子行為。然而,隨著技術(shù)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng),太陽(yáng)系死亡的前景對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)已不再像以前那樣可怕了。在太陽(yáng)變?yōu)榧t巨星之前,人類(lèi)或已死于核塵埃中,或已在群星之中找到了棲息之所。

不過(guò),將羅素的 “徹底絕望 ”的太陽(yáng)系之死推廣到宇宙之死并不困難。在這一事件中,似乎沒(méi)有任何方舟可以將人類(lèi)從災(zāi)害中拯救出來(lái)。結(jié)論似乎是無(wú)可辯駁的,物理學(xué)預(yù)測(cè),“所有的智慧生命形式,不管其自身有多么先進(jìn),在宇宙自身死亡的時(shí)候都終將滅亡”。

根據(jù)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論,宇宙不是在一片嗚咽聲中將永遠(yuǎn)膨脹下去并最終無(wú)限接近絕對(duì)零度的宇宙溫度,就是收縮為一個(gè)火球而崩墜,即 “大坍縮”。宇宙或者以開(kāi)放的形式死于 “冰 ”,或者以封閉的形式死于 “火”。無(wú)論哪種方式,Ⅲ型文明注定會(huì)因?yàn)闇囟葘②呌诮^對(duì)零度或無(wú)窮大而滅亡。

為了弄清楚自己的命運(yùn) ,宇宙學(xué)家用愛(ài)因斯坦方程計(jì)算了宇宙中的物質(zhì)-能量的總量。因?yàn)樵趷?ài)因斯坦的方程中 ,物質(zhì)決定了時(shí)空彎曲的量。我們必須知道宇宙的平均物質(zhì)密度 ,以確定其是否有足夠的物質(zhì) -能量使引力扭轉(zhuǎn)最初宇宙大爆炸造成的宇宙膨脹。

一個(gè)平均物質(zhì)密度的臨界值決定了宇宙和宇宙中所有智慧生命的命-29

運(yùn)。如果宇宙的平均密度小于 10克每立方厘米 (相當(dāng)于 10毫克的物質(zhì)分布于地球的體積內(nèi) ),那么宇宙將繼續(xù)膨脹下去 ,直到變?yōu)橐粋€(gè)均勻的、-29

寒冷的、毫無(wú)生氣的空間。然而 ,如果平均密度大于 10克每立方厘米 ,那么就有足夠的物質(zhì)使宇宙引力逆轉(zhuǎn)大爆炸 ,宇宙將遭受大坍縮造成的烈火的煎熬。

目前 ,實(shí)驗(yàn)狀況是令人困惑的。天文學(xué)家們有幾種測(cè)量星系質(zhì)量推演而成的測(cè)量宇宙質(zhì)量的方法。第一種方法 ,計(jì)算一個(gè)星系中恒星的數(shù)目 ,然后 ,用恒星數(shù)乘以每個(gè)恒星的平均重量。用這種麻煩的方法進(jìn)行的計(jì)算,結(jié)果顯示平均密度小于臨界值 ,因此宇宙會(huì)繼續(xù)膨脹下去。這一計(jì)算的問(wèn)題是 ,它忽略了不發(fā)光的物質(zhì) (例如 :塵埃云、黑洞、冷矮星)。

還有第二種方法 ,即利用牛頓定律來(lái)完成計(jì)算。牛頓用月球圍繞地球轉(zhuǎn)動(dòng)所花的時(shí)間 ,估算出了月球和地球的質(zhì)量。以此類(lèi)推 ,通過(guò)計(jì)算恒星繞星系運(yùn)行所需的時(shí)間 ,天文學(xué)家就能利用牛頓定律估算出星系的總質(zhì)量。

問(wèn)題是 ,這兩種計(jì)算方法給出的結(jié)果不一致。事實(shí)上 ,天文學(xué)家知道,星系中有超過(guò) 90%的質(zhì)量以隱藏的、無(wú)法探測(cè)的 “缺失質(zhì)量 ”或不發(fā)光但有重量的 “暗物質(zhì) ”的形式存在。即使我們將那些不發(fā)光的星際氣體的質(zhì)量的近似值包含進(jìn)來(lái) ,根據(jù)牛頓定律預(yù)測(cè)的銀河系的重量也遠(yuǎn)大于統(tǒng)計(jì)恒星數(shù)目方法得出的值。

在天文學(xué)家徹底解決缺失質(zhì)量或暗物質(zhì)的問(wèn)題之前 ,我們無(wú)法確定宇宙是坍縮成一個(gè)火球或者永遠(yuǎn)膨脹下去。

熵寂

假設(shè)宇宙的平均密度小于臨界值。由于物質(zhì) -能量的含量決定了時(shí)空的曲率 ,因此我們發(fā)現(xiàn)沒(méi)有足夠的物質(zhì) -能量使宇宙重新坍縮。它將無(wú)限 膨脹直到溫度接近絕對(duì)零度。這個(gè)過(guò)程增加了熵 (熵是衡量宇宙中混亂和無(wú)序的度量)。最終 ,宇宙死于熵寂。

英國(guó)物理學(xué)家和天文學(xué)家詹姆斯 ·瓊斯 (JamesJeans)先生在 19世紀(jì)末 20世紀(jì)初談及了宇宙終極死亡問(wèn)題 ,他寫(xiě)道 ,“熱力學(xué)第二定律預(yù)示宇宙的結(jié)局只有一個(gè) ——— ‘熱寂 ’。在 ‘熱寂 ’中溫度低得足以使生命無(wú)法生存?！?/p>

要理解熵寂如何發(fā)生 ,重要的是要弄明白熱力學(xué)三定律 ,這三個(gè)定律支配地球上和恒星中的一切化學(xué)和核過(guò)程。英國(guó)科學(xué)家兼作家 C.P.斯諾 (C.P.Snow)提出了一種巧妙的方法記憶這三條定律 :

1.你不能贏

(也就是說(shuō) ,你不能無(wú)中生有 ,因?yàn)槲镔|(zhì)和能量是守恒的)。

2.你不能收支平衡

(你不能回到相同的能量狀態(tài) ,因?yàn)闊o(wú)序總在增加 ,熵也總在增加)。

3.你無(wú)法擺脫這個(gè)游戲 (因?yàn)榻^對(duì)零度是無(wú)法達(dá)到的)。

對(duì)于宇宙之死來(lái)說(shuō) ,最重要的是第二定律 ,它規(guī)定任何過(guò)程都會(huì)造成宇宙中無(wú)序 (熵)的凈增加。第二定律實(shí)際上是一個(gè)我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡牟糠?。例?,考慮把奶油倒進(jìn)一杯咖啡 ,有序 (分開(kāi)的一杯奶油和一杯咖啡 )自然地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序 (奶油和咖啡的隨機(jī)混合)。然而 ,逆轉(zhuǎn)熵 (從無(wú)序中提取有秩 )是極其困難的。“分開(kāi) ”這個(gè)混合液體 ,讓其回到一杯奶油和一杯咖啡的原始分離狀態(tài) ,在沒(méi)有一個(gè)精心設(shè)計(jì)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的前提下是幾乎不能完成的。又如 ,一根點(diǎn)燃的香煙可以使一個(gè)空房間充滿煙霧 ,增加了那個(gè)房間中的熵。有序 (煙草和紙 )自然地轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序 (霧和炭)。逆轉(zhuǎn)熵 ,即迫使煙霧回到香煙中、炭放回到未燃燒的煙卷中,煙即便是這個(gè)世界上最強(qiáng)大的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室也無(wú)法完成。

類(lèi)似的 ,人人都知道 ,破壞比建設(shè)更容易。建造一座房屋也許需要一年的時(shí)間 ,但火災(zāi)可以在一小時(shí)內(nèi)將其摧毀。花費(fèi)了近 5000年時(shí)間 ,一群狩獵者造就了偉大的阿茲特克文明 ,造就了墨西哥和美國(guó)中部的繁榮 ,建立了高聳的紀(jì)念碑。然而 ,僅僅幾個(gè)月的時(shí)間 ,科爾特斯 (Cortez)和征服者就毀滅了這個(gè)文明。

與我們的行星一樣 ,熵在恒星中也無(wú)情地增長(zhǎng)著。這意味著 ,恒星最 終將耗盡它們的核燃料并死亡,變成死的核廢料。隨著恒星逐個(gè)死亡并停止發(fā)光,宇宙將逐漸變暗。

鑒于我們對(duì)恒星演化的認(rèn)識(shí),我們可以描繪出一幅關(guān)于宇宙將如何死亡的繪景。隨著恒星核反應(yīng)堆的關(guān)閉,它們將在 10²⁴年內(nèi)變?yōu)楹诙?、中子?或冷矮星 (這取決于它們的質(zhì)量)。當(dāng)恒星沿著結(jié)合能曲線向下滑時(shí)熵增加,直到核聚變不能再提取更多的能量。宇宙中所有質(zhì)子和中子,在10²³年內(nèi)都有可能會(huì)衰退。根據(jù)大統(tǒng)一理論,質(zhì)子和中子在這個(gè)巨大的時(shí)間尺度上是不穩(wěn)定的。這意味著,所有我們知道的物質(zhì),包括地球和太陽(yáng)系,都會(huì)最終分解為較小的粒子 (例如電子和中微子)。因此,智慧生命將不得不面對(duì)令人不快的可能性———它們體內(nèi)的質(zhì)子和中子將最終瓦解。

智慧生命的身體將不再由熟悉的 100種化學(xué)元素組成,在這個(gè)巨大的時(shí)間跨度上它是不穩(wěn)定的。智慧生命將不得不尋找創(chuàng)造新軀體的方法,這些新軀體由能量、電子和中微子組成。

在難以想象的10¹⁰⁰年之后,宇宙的溫度將無(wú)限接近于絕對(duì)零度。在這個(gè)慘淡的未來(lái)中,智慧生命將面臨終極滅絕。它們不可能棲身于恒星上,故而,它們將會(huì)被凍死。但即使在溫度接近絕對(duì)零度,孤寂寒冷的宇宙中,仍殘存著最后一點(diǎn)忽隱忽現(xiàn)的能源———黑洞。根據(jù)宇宙學(xué)家史蒂芬 ·霍金的理論,黑洞并非完全是黑的,它會(huì)在一段持久的時(shí)間內(nèi)緩慢地向外層空間泄漏能量。

在這個(gè)遙遠(yuǎn)的未來(lái),黑洞也許會(huì)變?yōu)?“生命維護(hù)者”,因?yàn)樗徛蒯尫拍芰俊Ｖ腔凵奂诤诙吹闹車(chē)?提取來(lái)自黑洞釋放的能量,以維持他們的機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。智慧生命像瑟瑟發(fā)抖的無(wú)家可歸的人齊聚在即將熄滅的爐火旁。智慧文明將被迫遷移至緊靠黑洞的可憐的悲慘的邊緣地區(qū)。^[1]

但是,我們可能要問(wèn),10100年之后,當(dāng)蒸發(fā)的黑洞耗盡了它們的大部分能量時(shí)又會(huì)怎樣?瑟賽克斯大學(xué)天文學(xué)家約翰 · D.巴羅 (John D.Barow)和伯克利加利福尼亞大學(xué)的約瑟夫·西爾克 (JosephSilk)告誡人們,以當(dāng)今的知識(shí)還不能回答這個(gè)問(wèn)題。例如,在那種時(shí)間尺度下,量子理論使我們的宇宙 “隧穿”到另一個(gè)宇宙是具有可能性的。

這類(lèi)事件發(fā)生的概率極小。人們將不得不等待比我們現(xiàn)在宇宙的壽命還要長(zhǎng)的時(shí)間間隔,才能看到它們發(fā)生。因此,我們不必?fù)?dān)心在我們的一生中 ,宇宙會(huì)突然坍塌并帶來(lái)一套新的物理規(guī)律。但是 ,在 10¹⁰⁰年的時(shí)間尺度上 ,這些罕見(jiàn)的宇宙量子事件不能被排除。

巴羅和西爾克補(bǔ)充道 ,“哪里有量子理論 ,哪里就有希望。我們永遠(yuǎn)不能完全確定宇宙的熱寂將會(huì)發(fā)生 ,因?yàn)槲覀冇肋h(yuǎn)不能完全確定地預(yù)言量子力學(xué)宇宙的未來(lái)。因?yàn)樵谝粋€(gè)無(wú)限的量子未來(lái) ,任何事情都有可能發(fā)生且終將會(huì)發(fā)生。”

通過(guò)更高維度逃離

如果宇宙的平均密度太小 ,我們將不得不面臨宇宙持續(xù)無(wú)限膨脹并最終冷卻的悲慘結(jié)局。假設(shè) ,宇宙的平均密度大于臨界值。這意味著 ,持續(xù)數(shù)百億年的膨脹過(guò)程將變?yōu)榇筇s ,宇宙將終結(jié)于火而不是冰。

在這種情況下 ,宇宙中有足夠的物質(zhì)和足夠強(qiáng)大的引力使宇宙停止膨脹,然后 ,宇宙會(huì)開(kāi)始慢慢收縮 ,使遙遠(yuǎn)的星系聚在一起。星光將從 “移”變?yōu)?“藍(lán)移 ”,表明恒星正迅速地相互靠攏。溫度再次上升到天文學(xué)紅極限。最終 ,熱量將會(huì)變得足夠大 ,足以將宇宙中所有物質(zhì)蒸發(fā)為氣體。

智慧生命將會(huì)發(fā)現(xiàn) ,他們行星上的海洋已被完全蒸發(fā) ,他們的大氣層變?yōu)榱艘粋€(gè)火爐。當(dāng)他們的行星開(kāi)始崩潰時(shí) ,他們會(huì)被迫乘坐巨型火箭逃離到外太空。

即便是外太空的避難所 ,也不一定是友好的居住點(diǎn)。溫度持續(xù)上升到超過(guò)能使原子穩(wěn)定的那個(gè)溫度點(diǎn) ,電子將掙脫原子核的束縛被剝離出來(lái)形成等離子體 (像我們?cè)谔?yáng)中發(fā)現(xiàn)的那樣)。在這個(gè)溫度點(diǎn)上 ,智慧生命可能不得不建造一個(gè)巨大的護(hù)盾放置在他們的巨型火箭的外層 ,用他們所能輸出的全部能量阻止他們的護(hù)盾在強(qiáng)熱中被瓦解。

隨著溫度的持續(xù)升高 ,原子核中的質(zhì)子和中子將會(huì)剝離出來(lái)。最終 ,質(zhì)子和中子將被撕裂分解為夸克。像黑洞那樣 ,大坍縮可以吞噬一切 ,任何東西都不能殘存。因此 ,不用說(shuō)平常物質(zhì) ,就算智慧生命也不能在這個(gè)劇烈的大崩潰中幸存下來(lái)。

然而 ,有一種逃離是可能的。如果所有時(shí)空都陷入一場(chǎng)劇烈的火災(zāi) ,那么 ,逃離大坍縮的唯一方法是離開(kāi)時(shí)空 ———通過(guò)超空間逃離。這并不像聽(tīng)起來(lái)那樣不著邊際?？斣?-克萊因 (Kaluza-Klein)進(jìn)行的計(jì)算機(jī)演 算和超弦理論表明:在宇宙創(chuàng)生之后,四維宇宙的膨脹是以六維宇宙的犧牲為代價(jià)的。因此,四維宇宙和六維宇宙的終極命運(yùn)是互相聯(lián)系的。

假設(shè)這個(gè)觀點(diǎn)是正確的,當(dāng)我們自己的四維宇宙坍縮時(shí),我們的六維孿生宇宙則可能正在膨脹。在我們的宇宙坍縮到無(wú)之前,智慧生命可能會(huì)認(rèn)識(shí)到那個(gè)六維宇宙此時(shí)正是開(kāi)放的,并找到一個(gè)辦法來(lái)利用這一事實(shí)。

超時(shí)空旅行在今天是不可能的,因?yàn)槲覀兊逆⒚糜钪嬉芽s小到了普朗克尺度。然而,在我們的宇宙發(fā)生坍縮的最后階段,姊妹宇宙可能是開(kāi)放的,這或許使空間旅行成為可能。如果姊妹宇宙膨脹充分,那么物質(zhì)和能量可以逃到其中。聰明機(jī)智的能夠計(jì)算出動(dòng)態(tài)時(shí)空的智慧生命將可以制定一個(gè)現(xiàn)實(shí)可行的逃亡計(jì)劃。

已故的哥倫比亞大學(xué)物理學(xué)家杰拉爾德·費(fèi)因伯格 (GeraldFeinberg)曾推測(cè)通過(guò)額外維度逃避宇宙終極坍縮的這一冒險(xiǎn):

目前,這不過(guò)是科幻小說(shuō)中出現(xiàn)的情節(jié)。然而,假如所存在的維度確比我們所知道的更多,或者說(shuō),在我們居住的四維空間之外還存在其他的四維空間。那么,我認(rèn)為很可能存在提供他們之間聯(lián)系的物理現(xiàn)象?？梢院侠淼卣J(rèn)為,如果宇宙中的智慧生命堅(jiān)持努力,他們將在大坍縮之前比數(shù)十億年短得多的時(shí)間內(nèi),找出這種推測(cè)是否合理的答案,并學(xué)會(huì)如何利用它。

殖民宇宙

幾乎所有研究宇宙死亡的科學(xué)家,從伯特蘭 ·羅素 (Bertrand Rusel

)到現(xiàn)在的宇宙學(xué)家都認(rèn)為,智慧生命在面對(duì)不可逃避的宇宙終極之死時(shí)將束手無(wú)策。即使是提出智慧生命能穿過(guò)超空間,避免大坍縮的理論者也認(rèn)為,直到坍縮的最終時(shí)刻為止,這些生命將一直是被動(dòng)的犧牲品。

然而,瑟賽克斯大學(xué)的物理學(xué)家約翰 ·D.巴羅 (JohnD.Barow)和圖蘭大學(xué)的弗蘭克 ·J.蒂普勒 (FrankJ.Tipler)在他們合著的圖書(shū)《人類(lèi)的宇宙原理》中,背離傳統(tǒng)智慧得出了相反的結(jié)論:經(jīng)過(guò)數(shù)十億年的進(jìn)化,在我們宇宙生命的最后時(shí)刻,智慧生命將起到積極的作用。他們的非 正統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為 ,在數(shù)十億年間技術(shù)將繼續(xù)呈指數(shù)上升 ,與現(xiàn)有技術(shù)成比例地加速?？晒┲腔凵幼〉暮阈窍到y(tǒng)越多 ,他們就能越多地在這些恒星系統(tǒng)中移居。巴羅和蒂普勒認(rèn)為 ,在數(shù)十億年后 ,智慧生命將占據(jù)大部分的可見(jiàn)宇宙空間。但他們又是保守的 ,他們不認(rèn)為智慧生命可以掌握超空間旅行的技術(shù)。他們最大膽的猜測(cè)是 ,火箭將以接近光速的速度行進(jìn)。

他們提出的這種觀點(diǎn)應(yīng)該受到重視。分析其原因 ,火箭以接近光速的速度旅行 (用大功率激光發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng) )到達(dá)遙遠(yuǎn)的恒星系統(tǒng)也許只需要幾百年的時(shí)間。巴羅和蒂普勒認(rèn)為 ,智慧生命的技術(shù)水平將在數(shù)十億年間茁壯成長(zhǎng) ,他們就算用亞光速火箭也有充足的時(shí)間占領(lǐng)鄰近的星系。這在理論上具有其合理性。

巴羅和蒂普勒假定在沒(méi)有超空間旅行的情況下 ,智慧生命可以以亞光速的速度發(fā)射上百萬(wàn)個(gè)小型 “馮·諾依曼探測(cè)器 ”進(jìn)入空間 ,尋找可殖民的恒星系統(tǒng)。普林斯頓大學(xué)的數(shù)學(xué)天才約翰 ·馮 ·諾依曼在第二次世界大戰(zhàn)期間研制了第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)。他嚴(yán)格地證明了機(jī)器人 (或自動(dòng)機(jī) )能自編程 ,自修復(fù) ,甚至能創(chuàng)建自身復(fù)制品。因此 ,巴羅和蒂普勒提出 ,馮·諾依曼探測(cè)器的功能在很大程度上獨(dú)立于它們的創(chuàng)造者。這些小型探測(cè)器與前一代的 “海盜 ”和 “先鋒 ”探測(cè)器大不相同 ,后者是被動(dòng)的、預(yù)編程的機(jī)器 ,它們服從于人類(lèi)主人的命令。馮 ·諾依曼探測(cè)器更類(lèi)似于戴森的宇宙雞 ,但相比于宇宙雞 ,它更加強(qiáng)大和智能。它們進(jìn)入新的恒星系統(tǒng),降落這些恒星系統(tǒng)里的行星上 ,開(kāi)采合適的化學(xué)物質(zhì)和金屬。然后 ,它們將創(chuàng)建一個(gè)小型的工業(yè)綜合體 ,能夠制造無(wú)數(shù)的機(jī)器人復(fù)制品。它們以這些基地為始發(fā)地 ,繼續(xù)發(fā)射更多的馮 ·諾依曼探測(cè)器 ,探索更多的恒星系統(tǒng)。

這些探測(cè)器是自編程的機(jī)器人 ,不需要接受它們母體的指示 ;它們將自主地探索上百萬(wàn)的恒星系統(tǒng) ,并將它們的發(fā)現(xiàn)發(fā)送回來(lái)。數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的馮·諾依曼探測(cè)器遍布銀河系 ,它們 “吃”并 “消化 ”每個(gè)行星上的化學(xué)物質(zhì) ,創(chuàng)建了數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的自己的復(fù)制品。在這種情況下 ,智慧文明將能節(jié)約浪費(fèi)在探索毫無(wú)意義的恒星系統(tǒng)上的時(shí)間。(巴羅和蒂普勒甚至認(rèn)為 ,遙遠(yuǎn)的文明很可能已發(fā)射了馮 ·諾依曼探測(cè)器進(jìn)入了我們的太陽(yáng)系。或許,在《2001年:空間奧德賽》影片中出現(xiàn)的神秘巨石 ,就是地外智慧生命的馮 ·諾依曼探測(cè)器。)例如 ,在《星際迷航》系列影片中 ,探索其他恒星系統(tǒng)的行星聯(lián)邦是 相當(dāng)原始的。探索的過(guò)程完全依靠于為數(shù)不多的星船上的人所掌握的技能。雖然這種劇本的戲劇性結(jié)果可能有利于激起人們的興趣 ,但如果不適合于生命生存的行星數(shù)目巨大 ,影片中的星球探索就顯得非常低效。與此相比 ,馮·諾依曼探測(cè)器雖然沒(méi)有柯克船長(zhǎng)或皮卡德船長(zhǎng)及船員們的冒險(xiǎn)活動(dòng)那樣有趣 ,但它在事實(shí)上更適合于星系探索。

巴羅和蒂普勒對(duì)他們的觀點(diǎn)還提出了第二個(gè)非常關(guān)鍵的假定 :宇宙的膨脹最終會(huì)慢下來(lái) ,并在數(shù)百億年后實(shí)現(xiàn)倒轉(zhuǎn)。在宇宙的收縮階段 ,星系之間的距離將會(huì)逐漸減小 ,這使得智慧生命在星系移居上變得容易。當(dāng)宇宙加快收縮時(shí) ,對(duì)鄰近星系的殖民速度也將加快 ,直到整個(gè)宇宙被完全殖民化。

盡管巴羅和蒂普勒假定智慧生命將遍及整個(gè)宇宙 ,但他們?nèi)詿o(wú)法解釋什么樣的生命形式能經(jīng)受難以想象的高溫和宇宙收縮期產(chǎn)生的壓力。他們承認(rèn) ,在宇宙收縮期將產(chǎn)生巨大的熱足以使任何生物蒸發(fā)。也許 ,他們創(chuàng)造的探測(cè)器有足夠的熱阻 ,能承受宇宙坍縮的終極時(shí)刻。

重造大爆炸

艾薩克 ·阿西莫夫沿著這些線路推測(cè)智慧生命面對(duì)宇宙的終極死亡會(huì)有怎樣的反應(yīng)。阿西莫夫在 “最后一個(gè)問(wèn)題 ”中問(wèn)了一個(gè)古代的問(wèn)題 ———宇宙是否必然死亡 ,以及當(dāng)我們到達(dá)世界末日時(shí)所有的智慧生命將會(huì)怎樣?然而 ,阿西莫夫認(rèn)為 ,當(dāng)恒星耗盡了自己的氫燃料 ,溫度會(huì)驟降到絕對(duì)零度 ,宇宙將死于冰而不是火。

故事將發(fā)生于 2061年。那時(shí) ,巨型計(jì)算機(jī)已可以設(shè)計(jì)龐大的太陽(yáng)衛(wèi)星,它可以將太陽(yáng)的能量帶回到地球 ,解決了地球的能源問(wèn)題。模擬計(jì)算機(jī)巨大且先進(jìn) ,技術(shù)人員只是模糊地知道它如何運(yùn)行。兩個(gè)喝醉了的技術(shù)人員以 5美元為賭注 ,向計(jì)算機(jī)問(wèn)詢(xún)生命可否避免太陽(yáng)的終極死亡 ,或問(wèn) ,宇宙是否會(huì)與太陽(yáng)一起死亡。模擬計(jì)算機(jī)靜靜地思考后回答 :數(shù)據(jù)不夠充分,無(wú)法獲得有意義的答案。

在未來(lái)的數(shù)百年后 ,模擬計(jì)算機(jī)解決了超空間旅行這個(gè)難題 ,人類(lèi)開(kāi)始在成千上萬(wàn)的恒星系統(tǒng)上移居殖民。模擬計(jì)算機(jī)非常大 ,以至于它在每個(gè)行星上都需要占據(jù)幾百平方英里的面積。模擬計(jì)算機(jī)非常復(fù)雜 ,復(fù)雜到 可以進(jìn)行自我維修和服務(wù)。一個(gè)年輕的家庭在模擬計(jì)算機(jī)準(zhǔn)確無(wú)誤的引導(dǎo)下正穿越超空間 ,在一個(gè)新的恒星系統(tǒng)中搜索居住地。當(dāng)父親無(wú)意地告訴孩子們恒星最終注定會(huì)死亡時(shí) ,孩子們變得歇斯底里?！安灰尯阈撬廊ァ?孩子們懇求道。為了使孩子們平靜下來(lái) ,他問(wèn)模擬計(jì)算機(jī) ,熵是否可以逆轉(zhuǎn)。父親讀著模擬計(jì)算機(jī)的反應(yīng) ,向孩子們保證道 ,“看,它能解決任何事情?！彼参亢⒆觽?,“當(dāng)那個(gè)時(shí)刻來(lái)臨 ,它會(huì)照顧一切 ,所以不必?fù)?dān)心?！彼⑽锤嬖V孩子們 ,事實(shí)上 ,模擬計(jì)算機(jī)打印輸出的是 ———數(shù)據(jù)不夠充分 ,無(wú)法獲得有意義的答案。

在未來(lái)的數(shù)千年后 ,銀河系本身已經(jīng)有了移居者。模擬計(jì)算機(jī)解決了不朽的難題并學(xué)會(huì)了如何利用銀河系的能量。但為了繼續(xù)殖民下去 ,它必須找到新的可居住的星系。模擬計(jì)算機(jī)非常復(fù)雜 ,以至于沒(méi)人能明白它具體是如何工作的。要弄清這個(gè)問(wèn)題 ,也許要等待很久之后了。它不斷地重新設(shè)計(jì)并改進(jìn)自身的電路系統(tǒng)。銀河議會(huì)的兩位成員 ,都是幾百歲的年紀(jì)了。他們爭(zhēng)論著如何為銀河系尋找新能源的緊迫問(wèn)題 ,并希望搞清楚宇宙本身是否正在走向死亡?！办啬苣孓D(zhuǎn)嗎 ?”他們向模擬計(jì)算機(jī)提問(wèn)。模擬計(jì)算機(jī)的回答 :數(shù)據(jù)不夠充分 ,無(wú)法獲得有意義的答案。

在未來(lái)的數(shù)百萬(wàn)年后 ,人類(lèi)已遍及了宇宙的無(wú)數(shù)星系。模擬計(jì)算機(jī)已解決了從身軀釋放心靈的難題。人的心靈可以自由探索浩瀚的數(shù)百萬(wàn)個(gè)星系,而他們的身體則安全地存放在一些星球上 ,哪怕這些星球漸漸被人們遺忘。兩個(gè)心靈在外層空間偶然相遇 ,由于某種原因 ,他們想弄清楚在無(wú)數(shù)的星系中人類(lèi)發(fā)源于何處。模擬計(jì)算機(jī)現(xiàn)在更為巨大了 ,以至于它的大部分軀體不得不安置在超空間中。模擬計(jì)算機(jī)的回應(yīng)是 ,立即將他們送往一個(gè)不起眼的星系。他們很失望。銀河系是如此的普通 ,就像數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的其他星系一樣 ,而那個(gè)原始的恒星早已死亡了很長(zhǎng)時(shí)間了。這兩個(gè)心靈開(kāi)始變得焦慮 ,因?yàn)樘焐系臄?shù)十億計(jì)的恒星正慢慢地遭遇同樣的命運(yùn)。他們又問(wèn) ,“宇宙的死亡是無(wú)法避免的嗎 ?”模擬計(jì)算機(jī)從超空間中回答 :數(shù)據(jù)不夠充分 ,無(wú)法獲得有意義的答案。

在未來(lái)的數(shù)十億年后 ,人類(lèi)社會(huì)將由無(wú)數(shù)個(gè)不死的軀體組成 ,每一個(gè)軀體都由一個(gè)機(jī)器人 (自動(dòng)機(jī) )照料。人類(lèi)的集體意識(shí)隨意自由地漫步在宇宙中 ,最終融合成一個(gè)單一的思想 ,進(jìn)而與模擬計(jì)算機(jī)本身融合。這時(shí),問(wèn) “模擬計(jì)算機(jī)是由什么組成的 ”或者 ?！皵M計(jì)算機(jī)被放置在超空間中的什么地方 ”已沒(méi)了任何意義。這時(shí)的人們已統(tǒng)一了意識(shí) ,“宇宙正在 死亡 ”。當(dāng)恒星和星系一個(gè)接一個(gè)停止產(chǎn)生能量時(shí) ,整個(gè)宇宙的溫度接近絕對(duì)零度。人們絕望地問(wèn) ,寒冷與黑暗緩慢地吞噬星系是否意味著宇宙的終極死亡。模擬計(jì)算機(jī)在超空間中回答 :數(shù)據(jù)不夠充分 ,無(wú)法獲得有意義的答案。

當(dāng)人類(lèi)請(qǐng)模擬計(jì)算機(jī)收集必要的數(shù)據(jù)時(shí) ,它作出回答 :我將會(huì)做這件事。我已經(jīng)這樣做了上千億年。我的前輩處理器就這個(gè)問(wèn)題已問(wèn)了自己許多次了。我所擁有的全部數(shù)據(jù) ,尚不夠充分。

一個(gè)無(wú)始無(wú)終的時(shí)間間隔過(guò)去了 ,宇宙最終進(jìn)入了死亡階段。在超空間中 ,模擬計(jì)算機(jī)用盡了渾身解數(shù)收集數(shù)據(jù)并沉思這最后的問(wèn)題。最終 ,即使不再有任何人提問(wèn) ,模擬計(jì)算機(jī)還是發(fā)現(xiàn)了這個(gè)解。它精心編制了一個(gè)程序 ,然后開(kāi)始逆轉(zhuǎn)混亂的過(guò)程。它收集寒冷的星際氣體 ,將死亡的星聚在一起 ,直到一個(gè)巨大的星球被創(chuàng)建為止。

當(dāng)模擬計(jì)算機(jī)完成了這件事后 ,它在超空間中大吼一聲 :讓這里有光 !

于是 ,就有了光 ———

第七天 ,它安息了。

[1]英國(guó)瑟賽克斯大學(xué)的天文學(xué)家約翰 ·巴羅和加州大學(xué)伯克利分校的約瑟夫 ·西爾克在這場(chǎng)令人沮喪的情景中看到了一些希望。他們寫(xiě)道:“如果生命以任何形狀或形式在最終的環(huán)境危機(jī)中幸存下來(lái) ,那么 ,宇宙必須滿足某些基本的要求。智能生命賴(lài)以生存的基本前提是能源?！坝钪媾蛎浀母飨虍愋?、黑洞蒸發(fā)、殘留的裸露的奇異性 ,都是所有生命的同一類(lèi)保護(hù)者 ……在一個(gè)開(kāi)放的宇宙中 ,有無(wú)限量的信息潛在可用。消化這些信息 ,將是任何智能生命的主要目標(biāo) ”?！冻臻g》重在為普通讀者打開(kāi)科學(xué)的心扉 ,將最前沿的科學(xué)思想告知大眾 ,打開(kāi)對(duì)未來(lái)科學(xué)的探索之門(mén)。作者生動(dòng)而形象地為我們解釋了維度問(wèn)題 ,以幫助讀者對(duì)高維世界的理解。通常來(lái)說(shuō) ,某一維度總會(huì)在它的次級(jí)維度中展示它在那個(gè)維度中的一個(gè)局部。次級(jí)維度的生物只能按此方法逆向構(gòu)思上級(jí)維度的景象。作者認(rèn)為可以通過(guò)弦理論推導(dǎo)出十維宇宙。

其次 ,作者為我們分析了時(shí)間與空間的關(guān)系、恒星的演化、黑洞的誕生、蟲(chóng)洞的可能性 ,以及宇宙之死的問(wèn)題。從理性的角度層層推理 ,幫助讀者理解時(shí)間的性質(zhì)、天體理學(xué)的奧秘。最后 ,作者提出了建造時(shí)間機(jī)器的可能性。我們的四維宇宙死亡之時(shí),正是宇宙大爆炸時(shí)我們的孿生六維宇宙發(fā)展之時(shí)。我們通過(guò)超空間開(kāi)啟蟲(chóng)洞之門(mén) ,實(shí)現(xiàn)穿越時(shí)空的旅行。加來(lái)道雄 ,世界著名理論物理學(xué)家 ,紐約城市大學(xué)城市學(xué)院理論物理學(xué)教授。曾任普林斯頓高等研究院和紐約大學(xué)客座教授。著有暢銷(xiāo)書(shū)《平行宇宙》、《物理學(xué)的未來(lái)》、《心靈的未來(lái)》等。伍義生 ,原中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所研究員。荷蘭代爾夫特理工大學(xué)、德國(guó)宇航研究院材料所、澳大利亞悉尼大學(xué)客座教授。中國(guó)科學(xué)院翻譯協(xié)會(huì)理事、中國(guó)翻譯協(xié)會(huì)資深翻譯。譯著:《平行宇宙》、《物理學(xué)的未來(lái)》、《心靈的未來(lái)》、《量子宇宙》、《終極理論》、《玻爾與愛(ài)因斯坦大論戰(zhàn)》等。