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1972年,一个名为罗马俱乐部的组织发表了一篇关于人类未来的悲观文章,标题为《增长的极限》( The Limits to Growth )。在他们众多关于灾难迫在眉睫的断言中,有一个预言是,世界上的化石燃料将在几十年内耗尽。当时的人们惊慌失措,油价飙升,替代能源研究一时成为风尚。然而,到目前为止,还没有迹象表明化石燃料即将耗尽。人们又开始沾沾自喜。然而不幸的是,即使用简单的算术也能算出,有限的资源会以持续递减的有限速度被耗尽。能源危机迟早会降临,地球人口也不可能无限地增长。

一些人相信,下一次能源危机和人口过剩危机将彻底摧毁人类。但在我看来,我们没必要将化石燃料的耗尽和人类的灭亡相提并论。我们周围就有巨大的能量来源,重点是我们是否有意志和聪明才智去驾驭它们。太阳的能量足以满足人类的需要。一个更为棘手的问题是,我们必须抑制人口增长,以避免发生大规模的饥荒。这需要借助社会、经济和政治手段,而不仅仅是科学手段。如果我们能够突破化石燃料消耗所造成的能源瓶颈,能够稳定世界人口增长并防止毁灭性的冲突的发生,能够限制地球的生态破坏,能够控制小行星撞击地球,那么我相信,人类将走向繁荣,没有明显的自然规律会限制人类的寿命。

我已经解释了在人类无法想象的漫长时间里,宇宙的结构将如何改变,而宇宙的消亡将是缓慢的物理过程发展的结果。人类存在的历史最多有500万年(这取决于对人类的定义),而人类文明只存在了几千年。如果人口数量保持在适当的范围内,在未来二三十亿年内,地球仍然会是适宜居住的地方,时间之久,难以想象,非常接近无限。然而,与发生在天文学和宇宙学意义上的总体变化所需要的巨大时间尺度相比,即使是10亿年也是微不足道的。在10亿个10亿年后,银河系的其他地方仍然会存在类似地球的栖息地,供人类居住。

我们可以想象人类后代的生活,他们还有相当长的时间可供支配,发展太空探索和各种各样的奇妙技术。在地球被太阳烤焦之前,他们有足够的时间离开地球,找到另一颗适宜居住的星球,然后再找到下一颗……通过向太空扩张,人口规模也可能膨胀。要知道我们在20世纪为生存而进行的斗争并不是徒劳无功的,这是否令你感到安慰?

太阳系注定会走向灭亡,伯特兰·罗素对热力学第二定律的后果感到非常沮丧,对人类生存的徒劳感到痛苦。罗素清楚地认识到,人类的栖息地不可避免地会消亡,这在某种程度上使人类的生活变得毫无意义,甚至滑稽可笑。这种信念无疑促成了他对无神论的推崇。如果知道黑洞的引力能比太阳强很多倍,而且在太阳系解体后还能持续数万亿年,他会不会感觉更好点儿呢?可能不会。重要的不是时间的长短,而是宇宙迟早会变得不适合居住。这种想法必然会让一些人觉得我们的存在是毫无意义的。

我们已经讨论过,在遥远的未来,宇宙的环境会发生难以想象的变化,它将不再稳定,不再友好。但我们不必因此陷入沙文主义或悲观主义。毫无疑问,在一个由稀薄的电子和正电子组成的宇宙中,人类会面临一段艰难的时期,但重要的问题肯定不是人类物种本身能否长生不老,而是我们的后代能否幸存下来。不过,即使他们幸存下来,也不太可能是今天意义上的人类。

人类出现在地球上,是生物进化的结果,而进化过程正在迅速地被人类活动改变。我们已经干涉了自然选择的运作,设计出新的变种的可能性也越来越大。我们可能很快就能直接通过基因工程,设计出具有规定属性和生理特征的人类。所有这一切都发生在科技社会的短短几十年里。而在几千年、甚至几百万年后,科学技术会取得怎样的成就呢?

现在,人类已经能够离开地球,进入近太空探险。在今后的亿万年内,我们的后代将可以从地球扩展到更广阔的太阳系,然后再扩展到银河系内的其他恒星系。人们常常有这样一种误解,认为这类计划会耗费无限长的时间。事实并非如此。移民计划可能会通过行星之间的短途飞行不间断地进行下去:移民会离开地球,去往几光年以外合适的星球上,如果他们能以接近光速的速度旅行,整个旅程将只需要几年时间。即使我们后代的飞行速度永远不会超过光速的1%,也只需要几个世纪就可以实现目标。新移民地的实际建立可能需要几个世纪才能完成,到那时,移民者的后代就可以考虑派遣移民远征队到更远的适宜居住的星球上去。然后过几百年,下一颗星球上的居民将会继续移民,以此类推。波利尼西亚人就是以这种方式殖民了太平洋中部的岛屿。

光穿过银河系只需要10万年的时间,如果以1%的光速旅行,那么穿越银河系需要1 000万年。即使一路上有10万颗行星作为移民驿站,并且每颗移民行星都需要2个世纪才能建立起来,总共所需的时间也只不过是以1%的光速穿越银河系的时间的3倍。以天文学甚至地质学的标准来衡量,3 000万年时间很短,太阳围绕银河系运行一周大约需要2亿年;地球上的生命存在的时间至少是这个时间的17倍。只有在二三十亿年后,老化的太阳才会严重地威胁到地球,所以在3 000万年内,地球环境几乎不会发生任何变化。由此可推算出,我们的后代可以用地球上的生命进化到科技社会所需时间的一小部分时间来移民银河系。

成为移民者的人类后代会是什么样子呢?如果我们自由地发挥想象力,便可以推测出移民者可能会通过基因工程轻松地适应目标星球。举个简单的例子,如果在恒星天苑四周围发现了一颗类地行星,并且发现它的大气中只有10%的氧气,那么移民者就可以通过基因改造,使自身拥有更多的红细胞。如果这颗新行星的表面引力更大,移民者就可以塑造更强健的骨架和更强壮的骨骼,等等。

即使要花几个世纪的时间才能完成这段旅程,途中的能量供应也不成问题。人们可以将宇宙飞船建造成一个方舟,一个完全独立的生态系统,用以满足许多代移民者的需求。或者,人们也可以选择在旅途中对移民者进行冷冻。而更合理的做法是,只派出一只小型飞船和一小队宇航员,同时让他们携带数以百万计的冷冻受精卵子,在到达目的地后对其进行“孵化”,即时“生育”一批人,这样就避免了长期运送大量成年人口带来的保障问题和社会问题。

我们可以预测,无论是在外表上还是在心理上,这些移民者没有理由和当前的人类一样。如果人类可以借助基因工程来满足各种各样的需求,那么每次探险都可能涉及以特定目标为前提而设计的生命实体,这些实体具有适应特定环境的解剖学结构和心理素质。

移民者不必是通常定义的生命有机体。现在我们已经有希望可以将硅片微处理器植入人体。这项技术的进一步发展有可能带来有机部件和人工电子部件组成的混合体,它们同时具有生理功能和思考功能。比如,为人脑设计的“可插式”存储器,类似于现在可用于计算机的那些额外存储器。科学家可能很快就会证明,用有机材料来进行计算比用固体材料更高效。现代科学技术可能会通过生物学方式“培育”计算机组件。数字计算机将更可能被神经网络取代。神经网络已经被用来代替数字计算机,来模拟人类智能并预测经济行为。使脑组织中生长有机神经网络可能比从头开始制造它们更有意义。构建有机和人工网络的共生混合体也是可行的。随着纳米技术的发展,生物与非生物、自然与人工、大脑与计算机之间的区别将会变得越来越模糊。

目前,这种推测属于科幻小说的范畴。这些推测会成为科学事实吗?毕竟我们能想象到某些事情并不意味着未来一定会发生。我们可以将同样的原理应用于技术发展过程,就像应用于自然过程一样:只要时间足够长,任何可能发生的事情都会发生。如果人类或其后代一直保持着充分的能动性(这可能是一个非常大胆的设想),那么技术的约束条件可能只有物理定律了。对于一代科学家来说,像“人类基因组计划”这样的挑战可能是一项艰巨的任务,但如果有一百代、一千代或一百万代的科学家来从事这项工作,那么这项任务的完成就绝对不成问题了。

让我们乐观地设想,人类将来会生存下去,并继续朝着技术的极限发展。这对探索宇宙意味着什么呢?构建出为特定目标而设计的智能生命体将会开启这样一种可能性:派遣代理人进入迄今为止完全不适合人类居住的栖息地,以执行目前无法想象的任务。虽然这种代理人可能是人类发起的技术革命的最终产物,但它们本身并不是人类。

我们是否应该特别关注一下代理人这类奇怪的生命体的命运?许多人可能会对这些怪物取代人类的前景感到厌恶。如果生存需要人类让位于基于基因工程的有机机器人,我们也许会选择灭绝。但是,如果人类灭亡的可能性令我们感到沮丧,就必须明确我们希望保留人类的哪些特质。答案当然不是我们的身体形态。如果知道100万年后,我们的后代可能会失去脚趾,又或者拥有更短的腿或更大的头和大脑,我们会感到不安吗?事实上,在过去的几个世纪里,我们的身体形态已经发生了很大的变化,不同种族之间的差异也很大。

当被追问类似的问题时,我猜想大多数人更重视所谓的人类精神,即我们的文化、价值观、独特的精神构成,比如在艺术、科学和智力方面的成就。这些东西当然值得保存和延续下去。如果我们能将人类最基本的人性传递给后代,那么无论他们的身体形态如何变化,最重要的东西就能够留存并延续下来。

将来是否有可能创造出类似人类的生物,向宇宙进军并散布到宇宙中去,这个问题在很大程度上还只是一种推测。撇开别的不说,人类可能对这种宏伟的计划缺乏积极能动性,或者由于经济、生态或其他灾难的影响,我们可能在真正离开地球之前就已经灭亡了,也有可能外星人比人类早一步占领了大多数适合居住的行星(显然不包括地球,至少现在还没有)。但是,无论这项任务是落在人类后代还是落在某些外星人后代的肩上,在宇宙中散播生命并通过技术获得对宇宙的控制的可能性令人神往。我们不禁要问,这样一个超级种族应该如何与宇宙的缓慢退化相抗衡?

我们在第7章已经讨论过,物理衰变的持续时间极其漫长,以致任何试图通过地球上的当前趋势来推测遥远未来的技术发展情况的尝试都是徒劳的。谁能想象一万亿年后的科技社会呢?它似乎可以实现任何目标。然而,无论多么先进,任何技术都可能仍然受制于物理学的基本定律。比如,如果相对论的结论是正确的,即没有任何物体的速度可以超过光速,那么即使再有一万亿年的技术发展也无法跨越这个障碍。更严重的是,如果所有有趣的活动都会消耗一些能量,那么对宇宙中可用自然能源的持续消耗最终会对这个技术社会构成严重威胁,无论它多么先进。

通过将基本物理原理应用于广泛定义下的智慧生物,我们便可以研究宇宙在遥远未来的退化是否会给它们的生存带来任何真正的威胁。一种生物若想获得“智慧生物”的地位,它至少能够处理信息。思考问题和获取经验都会涉及信息处理活动。那么这对宇宙的物理状态有什么要求呢?

信息处理的一个特征是消耗能量,这也是文字处理器必须连接到主电源的原因。每条信息消耗的能量取决于热力学因素。当处理器在接近其环境温度的条件下运行时,消耗的能量最少。人脑和大多数计算机的运行效率非常低下,并以热量的形式消耗了大量多余的能量。比如,大脑产生的大量热量,许多计算机需要特殊的冷却系统来降温。这种废热的来源可以追溯到信息处理运行的逻辑,在此过程中需要丢弃信息。比如,如果计算机执行1+2=3的计算,则两条输入信息(1和2)则会替换为输出信息(3)。一旦执行了计算,计算机就可以丢弃输入信息,从而用一个数字代替两个数字。事实上,为了防止内存阻塞,机器必须持续丢弃这些无关的信息。根据定义,擦除过程是不可逆的,因此涉及熵的增加。由此看来,在非常基础的层面上,信息的收集和处理将不可逆转地消耗可用能量并提高宇宙的熵。

弗里曼·戴森对智慧生物所面临的局限性进行了认真的思考。在宇宙朝热寂状态冷却的过程中,这些智慧群体会受到以一定速度消耗能量(如果只是为了思考)的限制。第一个约束条件是,生物的温度必须高于其环境的温度,否则余热将无法从它们体内排出。第二个约束条件是,物理系统向环境辐射能量的速度受到物理定律的限制。如果智慧群体产生的余热快于其消除的速度,它们就不能长期运转。这些要求对生命消耗能量的速度提出了一个较低的限制。一个基本的要求是,必须存在某种自然能源,来为这种重要的热量流失提供补充燃料。戴森总结说,所有这些能源注定会在宇宙遥远的未来减少,因此所有智慧生物最终都会面临能源危机。

现在,有两种方法可以延长智慧生物的寿命。一种是尽可能长时间地生存;另一种是加快思考和体验的速度。戴森做出了一个合理的假设,即一个人对时间流逝的主观体验取决于他对信息的处理速度:使用的处理机制越快,他每单位时间产生的思想和感知就越多,时间就过得越快。罗伯特·福沃德(Robert Foreword)在其科幻小说《龙蛋》( Dragon's Egg )中以一种有趣的方式运用了这个假设。这部小说讲述了一群生活在中子星上的某个智慧生物的故事。这些生物利用核聚变过程而非化学过程来维持生存。由于原子核的相互作用比化学相互作用快数千倍,中子星上的这种生物处理信息的速度也就快得多。人类时间尺度上的一秒钟相当于它们的许多年。有可能当人类第一次接触到中子星上的这些生物时,它们还是一个相当“原始的群落”,但随着时间的推移,它们的发展很快将会超越人类。

采用这种策略作为在遥远未来的生存手段有一个缺陷:信息处理得越快,能量消耗速度越高,可用的能源消耗得也就越快。你可能会认为这将不可避免地给我们的后代带来厄运,无论他们采取何种形体。但情况并非一定如此。戴森已经表明,有一个聪明的折中办法,可以使这种社会逐渐减缓活动速度,以适应宇宙的衰退,比如,进入休眠状态,以不断增加时间长度。在每个休眠阶段,来自前一个活跃阶段的努力工作得来的能量可以慢慢消耗,并积累有用的能量,用于下一个活跃阶段。

不过,采用这种策略的智慧生物所经历的主观感受时间在实际流逝时间中所占的比例会越来越小,因为这种社会的休眠时间会越来越长。但是,正如我所说的,永远是一段很长的时间,我们必须与相反的两个极限做斗争:资源趋向于零,而时间趋向于无穷。戴森对这两个极限做了简单的研究后表明,即使资源总量是有限的,主观时间总量也可以是无限的。他引用了一项惊人的统计结果:一个与今天人类人口水平相当的某个生物群落,只需要6×10 30 焦耳的总能量就可以永远生存下去,而这相当于太阳在8小时内输出的能量。

真正的不朽需要的不仅仅是处理无限信息的能力。如果一个生物的大脑状态是有限的,那么它只能思考有限数量的不同思想。如果它将永远持续下去,这将意味着同样的想法将被反复思考。这样的存在和一个注定灭亡的物种一样毫无意义。为了摆脱这条死胡同,这个社会或者单个超人类必须无限制地发展下去。这对遥远的未来提出了一个严峻的挑战,因为物质蒸发的速度比其作为大脑物质被吸收的速度要快得多。一个绝望而聪明的人也许会试图利用难以捉摸但又无处不在的宇宙中微子来扩展其智力活动的范围。

数字计算机是一台有限的机器,因此它所能达到的目标会受到严格限制。然而,也有其他类型的系统,比如模拟计算机。以计算尺为例,这种模拟计算机可以通过不断地调整规则进行计算,在理想情况下可以有无限种状态。因此,模拟计算机摆脱了数字计算机的一些限制,数字计算机只能存储和处理有限数量的信息。如果信息是按照模拟计算机的方式进行编码的,比如,通过物体的位置或角度,那么计算机的容量则是无限的。因此,如果某个超人类可以像一台模拟计算机一样工作,那么它不仅可以思考无限多的想法,而且可以思考无限种不同的想法。

我们不知道宇宙作为一个整体,是像一台模拟计算机还是一台数字计算机。量子物理学认为,宇宙本身应该是“量子化”的,也就是说,它所有的属性都表现为离散跳跃,而不是连贯的变化。但这纯粹是一种猜测。我们还没有真正理解大脑活动和生理活动之间的关系,也许思想和经验不能简单地与这里所说的量子物理思想联系起来。

无论思想的本质是什么,遥远未来的生物面临着终极的生态危机:所有能源将被宇宙耗尽。不过,通过“省吃俭用”,它们仍旧可以获得一种不朽、无限的体验。在戴森的设想中,它们的活动对宇宙的影响会越来越少,而宇宙则对它们的需求置之不理。这种生物会无限长地保持休眠状态,保留记忆,但不会增加记忆,而且几乎不会干扰黑暗的垂死宇宙。通过巧妙的组织,它们仍然可以思考无限多的想法,感受无限多的经验。我们还能奢求什么呢?

宇宙的热寂一直是我们这个时代经久不衰的神话之一。我们看到了罗素和其他人是如何抓住热力学第二定律所预测的宇宙不可避免的退化,来支持无神论、虚无主义和绝望的哲学的。随着对宇宙的进一步理解,我们今天可以描绘出一幅略有不同的图景。宇宙可能在退化,但它并不会耗尽。热力学第二定律当然适用,但它并不一定会排除文化永生的可能性。

事情甚至可能没有戴森设想的那么糟糕。到目前为止,我一直在假设,宇宙在膨胀和冷却的过程中会或多或少保持均匀性,但这可能是不正确的。万有引力是许多不稳定性的来源,我们今天看到的宇宙的大规模均匀性可能会在遥远的未来让位于更复杂的结构。比如,不同方向上的膨胀率的微小变化可能会放大。巨大的黑洞可能会聚集在一起,因为它们的相互引力克服了宇宙膨胀的分散效应。这种情况会导致一种奇怪的竞争:黑洞越小,温度就越高,蒸发得就越快;如果两个黑洞合并,黑洞会变大,因此温度会变低,蒸发过程会受到很大限制。关于宇宙遥远的未来,关键的问题是黑洞合并的速度是否与蒸发的速度相一致。如果答案是肯定的,那么总有一些黑洞会通过霍金辐射为技术熟练的群体(譬如人类)提供有用的能源,以使他们维持正常生活而无须休眠。物理学家唐·佩奇(Don Page)和兰德尔·麦基(Randall McKee)的计算表明,这场竞争就像在走钢丝,并且在很大程度上取决于宇宙在不断衰退的过程中膨胀速度究竟有多大。在某些模型中,黑洞合并确实会胜出。

不过,戴森忽略了这样一种可能性,即我们的后代可能会试图修改宇宙的结构,使自身永远生存下去。天体物理学家约翰·巴罗和弗兰克·蒂普勒设想过这样一种方式:一个先进的技术团体可能会对恒星的运动进行轻微的调整,以设计一种对它们自己有利的特殊引力。比如,核武器可以用来扰乱小行星的轨道,于是行星的弹射式推动就会使它撞向太阳。撞击的动量将会轻微地改变太阳在银河系中的轨道。虽然这种影响很小,却具有累积性:太阳移动得越远,产生的位移就越大。在数光年的距离内,如果太阳接近另一颗恒星,这一变化可能会产生重大影响:点头之交将转变成剧烈改变太阳运行轨道的碰撞。通过操纵许多恒星,这个技术团体可以创造和管理大量天体,以造福社会。而且,由于这种效应会放大和累积,因此,通过一点一点的推动来控制系统的大小是没有限制的。如果时间足够长(当然我们的后代肯定有足够的时间来支配),整个星系都可以被操纵。

为了完成这项宏伟的宇宙工程,这个技术团体将不得不与恒星和星系无规则的行为做斗争,因为随机运动会将天体从受引力束缚的星团中抛出,从而使系统走向瓦解,如第7章所述。巴罗和蒂普勒发现,通过操纵小行星来重新排列星系需要10 22 年的时间。不幸的是,星系的自然瓦解大约会发生在10 19 年后,所以这场战斗显然是有利于大自然的。此外,我们的后代还可能控制比小行星更大的天体。自然瓦解的速度取决于天体的轨道速度,对于整个星系来说,这种速度会随着宇宙的膨胀而减小。如果轨道速度变慢了,也会使人为操作过程变慢,但这两种效应不会以相同的速度减小。随着时间的流逝,自然瓦解的速度可能会低于技术团体对宇宙重新排序的速度。这就提出了一个有趣的可能性,即随着时间的推移,智慧生物可以越来越多地控制一个资源越来越少的宇宙,直到整个大自然基本上被“技术化”为止,而那时,自然与人工之间的区别也就消失了。

戴森分析的一个关键假设是,思维过程会不可避免地消耗能量。事实的确如此。直到最近,人们还认为任何形式的信息处理都必须付出最低的热力学代价。令人惊讶的是,这并不完全正确。IBM的计算机专家查尔斯·贝内特(Charles Bennett)和罗尔夫·兰道尔(Rolf Landauer)已经证明,可逆计算在原则上是可行的。这意味着某些物理系统(目前完全是假设的)可以处理信息而不产生损耗。我们可以设想这样一种系统,它可以在不需要任何电源的情况下思考无限多的想法!目前我们还不清楚这样一种系统能否收集和处理信息,因为从环境中获取的任何重要信息都涉及某种形式的能量消耗,哪怕是从噪声中提取信息都是如此。因此,无需求的生物对周围的世界可以没有任何感知,但它可以记住宇宙是什么,说不定还能做梦。

一个多世纪以来,垂死的宇宙形象一直困扰着科学家。人们假设我们生活在一个因熵的肆意挥霍而稳步退化的宇宙中,但这个假设是如何建立的呢?我们能确定所有的物理过程都会不可避免地导致混乱和衰退吗?

生物学的情况又是如何呢?一些生物学家认为,达尔文进化论所采取的极端防御态度给了我们一些启示。我相信,他们的这种反应源于这样一种令人不安的矛盾:在物理力量的驱动下,这个过程显然是建设性的、进步的,而在本质上,物理力量又是毁灭性的。地球上的生命可能起源于某种原始的黏液。当前的生物圈是一个丰富而又复杂的生态系统,是一个复杂而多样的有机体在微妙的相互作用中形成的网络。尽管生物学家否认任何系统性进化的证据,但科学家和普罗大众都很清楚,自从地球上有生命起源以来,某些东西或多或少是单向向前发展的。关键问题是,我们如何更加清晰地描述这种进步,究竟是什么进步了?

上文关于生存的讨论集中在信息(或有序)和熵之间的斗争上,熵总是占上风。但信息本身就是我们应该关注的量吗?毕竟,系统地思考所有可能的想法就像把整本电话簿认真阅读一遍一样令人不寒而栗,重要的当然是经验的质,或者更广泛地说,是有待收集和利用的信息的质,而不是量。

据我们所知,宇宙开始之初,根本无特征可言。随着时间的推移,我们今天看到的物理系统的丰富性和多样性才逐步显现出来。因此,宇宙的历史就是结构复杂性不断增长的历史。这似乎是一个悖论。我开始介绍宇宙时首先介绍了热力学第二定律,该定律告诉我们,宇宙正在消亡,它不可避免地从低熵的初始状态走向最大熵的最终状态——热寂。所以情况是在好转还是在恶化呢?

实际上并不存在悖论,因为结构的复杂性不同于熵。熵,或者说无序,是信息即有序的反义词:你处理的信息越多,产生的秩序越多,所付出的熵的代价也就越大,这里的有序意味着另外某个地方的无序。这就是热力学第二定律——熵总是赢家。但是结构和复杂性并不仅仅是有序和信息,它们只与特定类型的有序和信息有关。举例来说,我们能够清晰地认识到细菌和晶体之间的重要区别,两者都是有序的,但方式不同。晶格代表了有规律的均匀性,虽然非常漂亮,但本质上很乏味。相比之下,细菌的构造可以说是非常精巧、有趣。

这些想法看上去只是主观判断,但我们可以用数学使之更有说服力。近年来,科学家开辟了一个全新的研究领域,目的是使结构复杂性这类概念定量化,并力图建立一些普适性原理,使其与现有的物理定律并驾齐驱。该领域虽然仍处于起步阶段,但已经挑战了许多关于秩序和混乱的传统假设。

在《宇宙的蓝图》( The Cosmic Blueprint )一书中,我提出了一种假设,在宇宙中起作用的还有“复杂性增加定律”,该定律与热力学第二定律并立。这两条定律之间并没有不相容之处。实际上,物理系统复杂性的增加是以熵为代价的。比如,在生物进化的过程中,只有在发生了许多破坏性的物理和生物过程(比如,适应不良的突变体的过早死亡)之后,才会出现一种新的、更复杂的有机体。即使是雪花的形成也会产生余热,使宇宙的熵增加。但是,这里不存在任何直接的替换关系,因为结构不是熵的反义词。

我很高兴地发现,许多研究人员也得出了类似的结论,正试图使复杂性增加定律公式化。虽然复杂性增加定律与热力学第二定律并不矛盾,但复杂性增加定律对宇宙的变化给出了一个非常不同的解释:宇宙的发展过程是从基本上毫无特征的初始状态开始,然后发展到越来越复杂、越来越精细的状态的。

复杂性增加定律正在不断完善之中,它对宇宙的结局有着深远的意义。如果结构的复杂性不是熵的对立面,那么负熵在宇宙中的有限存储就不需要在复杂性的层次上设置一个界限。为提高复杂性而支付的熵代价可能纯粹是偶然的,而不是必需的,就像单纯的排序或信息处理那样。如果是这样的话,那么我们的后代就可以在不浪费日益减少的资源的情况下实现更加复杂的组织状态。虽然他们处理信息的数量可能受到限制,但他们的精神和身体活动的丰富性和质量可能不会有限制。

在本章和第7章,我试着让读者看到:宇宙正在衰退,但可能永远不会将精力消耗殆尽。只有在奇异的科幻小说中才会发生智慧生物在逆境中生存下来的奇迹,而这种生存环境会对它们越来越不利,并且热力学第二定律会在无情的逻辑下检验它们的创造力。它们为生存而进行的绝望的但不一定是徒劳的斗争可能会使一些读者感到兴奋,也可能使另一些读者感到沮丧,而我自己的心情好坏参半。

所有的推测都是基于这样一个假设:宇宙将会永远膨胀下去。我们已经看到,这仅仅是宇宙的一种可能命运。如果膨胀速度减慢得非常快,则宇宙有一天可能会停止膨胀,并开始收缩,走向巨大的危机。如果情况真是这样,人类生存的希望又是什么呢? FK7mt01M3GHHxhIbN8eUJC0uk1LrUZ0nmvWE6i9h2vIoOX4CbKmy6rHHiLW6QJca

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