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宇宙的“終極之戰(zhàn)”

2022-05-30 10:48任澤宇
科幻世界 2022年10期
關(guān)鍵詞:宇宙文明人類

宇宙的終極命運(yùn)一直是科幻小說津津樂道的話題。在阿西莫夫的短篇小說《最后的問題》里,面對(duì)湮滅的恒星和星河,人類最終將自己的思維融合在了一起,計(jì)算出了逆轉(zhuǎn)熵方向的方法得以重啟宇宙。在劉慈欣的短篇小說《坍縮》里,丁儀目睹了宇宙由膨脹轉(zhuǎn)為收縮,而這種收縮伴隨了時(shí)間的倒流,導(dǎo)致整個(gè)宇宙歷史將被倒放。在巴克斯特的《獵戶座防線》里,人類通過改變宇宙基本常數(shù),左右了整個(gè)宇宙的命運(yùn)?,F(xiàn)實(shí)中,宇宙的終極命運(yùn)是怎樣的,而我們又可以構(gòu)想出什么樣的生存機(jī)會(huì)呢?就讓我們?cè)谶@一期的驚奇檔案里一探究竟吧。

穩(wěn)態(tài)宇宙觀

在古代,人們對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)相當(dāng)有限,肉眼來看,星星之間的位置關(guān)系也相當(dāng)穩(wěn)定。無論是古希臘的柏拉圖在《蒂邁歐篇》中描述宇宙是“理性,和諧和永恒的”,還是在東方的《道德經(jīng)》里以“天地所以能長(zhǎng)且久者,以其不自生,故能長(zhǎng)生”描述一個(gè)永恒的世界,古人的宗教和哲學(xué)都是建立在一個(gè)永恒穩(wěn)定的宇宙前提下。

1687年,牛頓在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中推測(cè):在無限的宇宙中,恒星遍布宇宙,它們之間的引力互相抵消,形成靜態(tài)宇宙。雖然這本巨著推動(dòng)了整個(gè)啟蒙運(yùn)動(dòng)的科學(xué)發(fā)展,但牛頓本人依舊對(duì)這個(gè)推論惴惴不安。當(dāng)他漫步在劍橋的康乃狄克河旁仰望星空時(shí),會(huì)被伽利略的一個(gè)想法困擾(后被稱為奧伯斯佯謬):若宇宙是穩(wěn)恒態(tài)而且無限的,晚上應(yīng)該是光亮而不是黑暗的。他站在三一學(xué)院的塔頂,望向菲茨威廉博物館的方向,那里燈火通明,整個(gè)劍橋市每一扇窗戶的亮光都能抵達(dá)他的眼睛。但他無法理解,為什么無限多的恒星光無法傳到地球上,為什么整個(gè)天空漆黑一片。然而這種思緒還是被擱置了,畢竟在當(dāng)時(shí)的學(xué)者看來,物理的大廈已基本建成,再多的異常也只是后人的修修補(bǔ)補(bǔ)罷了。

膨脹宇宙觀

時(shí)間到了1929年,美國(guó)物理學(xué)家愛德溫·哈勃透過觀測(cè)發(fā)現(xiàn),從地球到達(dá)遙遠(yuǎn)星系的距離與這些星系的紅移成正比,從而推導(dǎo)出宇宙膨脹的觀點(diǎn)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)引發(fā)了物理學(xué)家的思考:如果說當(dāng)前星系和星團(tuán)間的距離在不斷增大,那么是否可以推測(cè)它們?cè)?jīng)離彼此很近呢?英國(guó)天文學(xué)家弗雷德·霍伊爾在一次廣播節(jié)目中提出了“宇宙大爆炸”的概念,之后,1964年發(fā)現(xiàn)的宇宙微波背景讓大爆炸理論更加可信?,F(xiàn)在,既然大家對(duì)宇宙的開端有了概念,人們自然開始對(duì)宇宙的結(jié)局充滿好奇:如果說宇宙起源于大爆炸,那它會(huì)永遠(yuǎn)穩(wěn)定下去,還是會(huì)……終結(jié)?

大爆炸理論讓很多物理學(xué)家感到困擾,于是幾乎在同一時(shí)間,一支對(duì)抗大爆炸理論的反抗軍出現(xiàn)了,他們提出了穩(wěn)態(tài)理論:隨著宇宙的擴(kuò)張,新的物質(zhì)會(huì)不斷產(chǎn)生,所以宇宙會(huì)永遠(yuǎn)保持穩(wěn)定。他們引用牛頓的宇宙論原則,即在大尺度的觀測(cè)下,宇宙是均質(zhì)與各向同性的。反抗軍的領(lǐng)袖正是大名鼎鼎的阿爾伯特·愛因斯坦。愛因斯坦不僅討厭愛扔骰子的上帝,更討厭捉摸不透的宇宙未來。他將“宇宙學(xué)常數(shù)”引入廣義相對(duì)論方程用來平衡引力,以保證一個(gè)穩(wěn)定的宇宙。

但這個(gè)穩(wěn)態(tài)宇宙的戰(zhàn)爭(zhēng)并沒有持續(xù)太久,隨著更多天文觀測(cè)的出現(xiàn),人們一邊倒地站向了大爆炸理論。按照穩(wěn)態(tài)宇宙理論,像類星體與電波星系這樣的星體應(yīng)該平均地遍布整個(gè)宇宙,但是觀測(cè)結(jié)果表明,它們都分布在膨脹了非常遠(yuǎn)的宇宙區(qū)域。大爆炸理論獲得了勝利,但其內(nèi)部開始出現(xiàn)了三種不同的對(duì)宇宙結(jié)局的判斷。

三種結(jié)局

熱寂

宇宙的熵會(huì)隨時(shí)間增加①,當(dāng)宇宙的熵達(dá)到最大值時(shí),所有物質(zhì)溫度達(dá)到熱平衡。這種狀態(tài)稱為熱寂。這樣的宇宙再也沒有任何可以維持運(yùn)動(dòng)或是生命的能量存在,星星將熄滅,一切將變得寒冷和了無生機(jī)。

大撕裂

宇宙膨脹的力量如此之大,不僅超越了引力的拉扯,而且要強(qiáng)過強(qiáng)相互作用力。到后來,無論是恒星/星系還是原子都會(huì)被撕裂。新的物質(zhì)將無法形成,宇宙將變得空無一物。

大擠壓

天體間強(qiáng)大的引力讓宇宙停止膨脹以至收縮,恢復(fù)到宇宙剛誕生時(shí)的熾熱狀態(tài)。從此之后,宇宙可能會(huì)再次大爆炸。這種分支被稱作“大反彈”。宇宙一直不停地收縮和膨脹,宇宙大爆炸可能只是上一次宇宙大擠壓所造成的后果。

暢想終局之戰(zhàn)

在這些學(xué)說形成之時(shí),人們還沒有意識(shí)到暗能量②的存在。直到1998年,高紅移超新星搜索隊(duì)觀測(cè)組發(fā)表了超新星的觀測(cè)數(shù)據(jù),顯示宇宙不僅不是像人們預(yù)想的那樣隨著時(shí)間減緩膨脹,反而是隨著時(shí)間加速膨脹,越來越快。這加強(qiáng)了前兩種假說的可能性。如果宇宙最終會(huì)陷入沉寂,作為人類,我們能做些什么?

大撕裂假說的創(chuàng)造者羅伯特·考德威爾通過計(jì)算認(rèn)為,宇宙的末日約在之后的五百億年,這距離我們相當(dāng)遙遠(yuǎn),所以到時(shí)候,人類面對(duì)末日所發(fā)明的戰(zhàn)術(shù)可能會(huì)超出我們所有人的想象。在特德·姜的短篇科幻小說《呼吸》里,意識(shí)到宇宙終究消亡的文明開始自發(fā)形成“逆轉(zhuǎn)主義者”團(tuán)體,試圖通過工程科技來逆轉(zhuǎn)“熵增”。那面對(duì)末日,人類將如何自救呢?在這里,我們盡情地開一下腦洞。

干涉宇宙·

首先,最直觀的想法是干涉宇宙的膨脹,物質(zhì)的引力會(huì)導(dǎo)致宇宙的膨脹減速。宇宙的最終命運(yùn)決定于物質(zhì)與能量的多少。人類可以在探明所有暗物質(zhì)和暗能量后,通過一定的規(guī)劃和轉(zhuǎn)化,實(shí)現(xiàn)人工的靜態(tài)宇宙。這類似于如果一個(gè)海島的居民發(fā)現(xiàn)海平面上升,可以通過將一部分淤泥累積到島面上筑高島嶼。

當(dāng)然,干涉未必是科技的,也可以是人文的。就像這個(gè)海平面上升吞沒海島的例子,如果有更聰明的島民發(fā)現(xiàn)海水上漲其實(shí)是因?yàn)閮蓸O的冰川融化,他們會(huì)采取更長(zhǎng)期主義的干涉做法,通過消除溫室效應(yīng)的政策來逆轉(zhuǎn)島嶼被淹沒的命運(yùn)。在《三體》的最后,平息戰(zhàn)爭(zhēng),達(dá)成共識(shí)歸還小宇宙,成了重啟田園宇宙的方法?;蛟S逆轉(zhuǎn)我們現(xiàn)實(shí)宇宙結(jié)局的方法是一場(chǎng)和高維文明的談判。

另一個(gè)方法是逆轉(zhuǎn)熵方向。人類將類似于諾蘭電影《信條》里那樣,從宇宙的末日開始倒著生活,一直生活到文明伊始。到時(shí)候人們會(huì)適應(yīng)逆熵的生活,就像劉慈欣描繪的那樣:“您將會(huì)發(fā)現(xiàn),從老年走向幼年、從成熟走向幼稚是多么合理,多么理所當(dāng)然?!钡@個(gè)戰(zhàn)術(shù)需要有一個(gè)觸發(fā)機(jī)制,以保證逆熵到一定階段時(shí)可以恢復(fù)增熵,否則人類將眼睜睜地看著宇宙坍縮成一個(gè)炙熱的奇點(diǎn)。

如果我們無法實(shí)現(xiàn)上述的戰(zhàn)術(shù),那么保證宇宙在滅亡后人類可以繼續(xù)幸存下去便成了關(guān)鍵。一種方法是逃到另一個(gè)多元宇宙。從概率論上來說,一定有逃過一劫的宇宙,所有知曉多元宇宙穿梭技術(shù)的人類都可以匯聚到那里抱團(tuán)取暖。在美劇《瑞克和莫蒂》中,主角逃離了被糟蹋的C-137號(hào)宇宙,前往了平安無事的平行宇宙繼續(xù)生活。既然解決不了問題,那就去不存在問題的宇宙吧。

移民可以是空間上的,也可以是時(shí)間上的。人類也可以發(fā)明時(shí)間機(jī)器,穿越到離末日稍遠(yuǎn)的過去,甚至是人類出現(xiàn)之前的時(shí)間點(diǎn)生存。在美劇《洛基》里,每一個(gè)重大的末日事件都被稱作“分歧點(diǎn)事件”,你可以放心地在分歧點(diǎn)事件生活,而不必?fù)?dān)心自己會(huì)影響后來的時(shí)間線。說不定,龐貝古城里曾住著大量的未來逃荒者呢。

改造自身·

前面的這些方案都十分理想,人類保全了一切,直接拎包入住新的宇宙。但如果事情發(fā)展得并不順利,人們就必須有放棄肉身的覺悟。畢竟肉體就是一個(gè)個(gè)水袋,在極端的宇宙末日情形下很難保存。如果能夠?qū)⒆约旱乃季S保存在高維,或者以一種抽象的方式保存在星云里,也是延長(zhǎng)文明的方式。在《最后的問題》里,人類拋棄了肉身,讓所有心靈融合在了一起,成了計(jì)算如何逆轉(zhuǎn)末日的“?!?。在斯萬維克獲得過“雨果獎(jiǎng)”的短篇小說《機(jī)器的脈動(dòng)》里,主角投入木衛(wèi)一的熔硫湖中,意識(shí)與整個(gè)星球融合,實(shí)現(xiàn)了精神永生。在巴克斯特的科幻長(zhǎng)篇《環(huán)》里,基于暗物質(zhì)的生命幸存到了宇宙的最后時(shí)刻。

但如果人類已經(jīng)有了拋棄肉身的決心,那么也可以使用“量子自殺”(quantum?suicide)的方式,讓自己實(shí)現(xiàn)量子永生。人們可以把自己當(dāng)作薛定諤的貓關(guān)在箱子里進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如果多世界詮釋是正確的,在經(jīng)過任意次實(shí)驗(yàn)后,總會(huì)存在某個(gè)世界,其中的你永遠(yuǎn)不會(huì)死。再根據(jù)“人擇原理”,即“被觀測(cè)的宇宙環(huán)境,必須允許觀測(cè)者的存在”,作為實(shí)驗(yàn)體的你主觀上會(huì)一直活著。

另外一種改造自身的方式則是改變?nèi)祟愓J(rèn)知時(shí)間的能力。就像諾蘭《盜夢(mèng)空間》里所設(shè)定的那樣,人類進(jìn)入越深的夢(mèng)境會(huì)對(duì)時(shí)間感知得越快。夢(mèng)里的十年,可能只是現(xiàn)實(shí)中的一個(gè)小時(shí)。如果所有人類都盡可能地讓自己感知時(shí)間的能力變快,無論是通過元宇宙還是深層夢(mèng)境,即使離末日還有一年,每個(gè)人在感官上也有永恒這么久。末日就像是芝諾悖論的兔子一樣,永遠(yuǎn)不會(huì)到來。

但如果所有的戰(zhàn)術(shù)都失敗了,人類就只能從這四種結(jié)局中挑選最不差的結(jié)局:大反彈。因?yàn)檫@意味著宇宙還會(huì)誕生,人類還會(huì)有第二次機(jī)會(huì)。如果說機(jī)械論成立,那么很有可能再次大爆炸的宇宙還會(huì)按部就班地誕生地球與生命,你也會(huì)繼續(xù)翻開這一期的《科幻世界》,繼續(xù)被虛無主義困擾得睡不著覺。這一切不僅會(huì)再次發(fā)生,而且很可能已經(jīng)發(fā)生過很多次。畢竟,我們恰好遇到的是第一次大爆炸的概率非常低。就像是動(dòng)畫連續(xù)劇《飛出個(gè)未來》里拿到只能向前穿越的時(shí)間機(jī)器的主角那樣,當(dāng)他們目睹宇宙陷入沉寂后,一個(gè)全新的大爆炸又讓歷史重演,他們目睹了地球的誕生、恐龍的滅絕,甚至遇到了同樣重生的自己。

但如果機(jī)械論不成立,人類就需要謀劃好奇點(diǎn)大爆炸后的路徑和效果,就像雕刻質(zhì)子那樣。這次也許需要提前預(yù)設(shè)好奇點(diǎn)的屬性,以保證它像影視道具那樣按照計(jì)劃爆破。如此,這一屆人類的使命也就完成了,后面再次出現(xiàn)的新人類就跟我們沒有關(guān)系了。

車到山前必有路

即使一切都是徒勞,人類面對(duì)最殘酷的熱寂,也還是會(huì)有一線生機(jī):其他宇宙的文明可能會(huì)出于高級(jí)文明的同理心,或者出于自己的私心,機(jī)械降神,幫助人類解圍。在阿西莫夫的《神們自己》里,平行宇宙的“神們”為了解決自己宇宙的危機(jī),向人類遞來了“電子隧道”的禮物。這看似解決了人類的燃眉之急,但其背后卻隱藏著巨大的風(fēng)險(xiǎn)。如果不加戒備,人類可能會(huì)成為其他文明延續(xù)自己的燃料。

前面的方法都假設(shè)了人類在宇宙里是孤單的。但如果宇宙像《星際迷航》里描繪的那樣充滿外星文明,那我們完全可以等待他們來幫我們解決問題。如果宇宙里存在一個(gè)三級(jí)文明①,那說明他們可以充分利用整個(gè)星系的能量。星星的變暗與死亡對(duì)于他們生產(chǎn)生活的影響要比我們大很多,他們也更有動(dòng)力去維持宇宙的壽命。

或者按照模擬假說(Simulation?Hypothesis),如果人類有能力且有興趣用計(jì)算機(jī)模擬現(xiàn)實(shí)世界,那我們現(xiàn)存的世界很大概率是被模擬出來的。所以當(dāng)宇宙結(jié)束之時(shí),人類可能會(huì)蘇醒過來,發(fā)現(xiàn)自己在一個(gè)套娃式的上層宇宙里,而這個(gè)宇宙從樂觀的角度來看有可能是穩(wěn)態(tài)的。

結(jié)??語(yǔ)

雖然想到宇宙的終結(jié)會(huì)讓人憂心忡忡,但這只是一個(gè)有趣的思想實(shí)驗(yàn),不用過于在意。畢竟一百年前,愛因斯坦還在瑞士老城的克拉姆街房屋里愁眉苦臉地計(jì)算著使穩(wěn)態(tài)宇宙成立的宇宙常數(shù),而今天的人們已經(jīng)有充足的證據(jù)表明,暗能量正讓宇宙加速膨脹。每個(gè)新的發(fā)現(xiàn)都會(huì)改變?nèi)藗儗?duì)宇宙終局的看法和假說。從未來回看我們當(dāng)下,就像我們回看憂愁馬爾薩斯陷阱②的人們,認(rèn)識(shí)到以人類目前的經(jīng)驗(yàn),還不足以杞人憂天。比起五百億年以后人類如何對(duì)宇宙發(fā)起終局之戰(zhàn),我們現(xiàn)在更需要考慮如何讓地球再撐過五十億年,或者說,如何正確分類你剛剛喝完飲料后丟棄的易拉罐。

作者簡(jiǎn)介:

任澤宇,畢業(yè)于美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)天體物理專業(yè),后獲羅德島設(shè)計(jì)學(xué)院(RISD)藝術(shù)碩士學(xué)位,著有充滿“純粹抽象和不同尋常靈感”的熱門科幻文集《星球日記》,曾導(dǎo)演制作被權(quán)威國(guó)際藝術(shù)雜志《三維藝術(shù)家》(3D?Artist)錄入的創(chuàng)新VR動(dòng)畫科幻短片Wired。

【責(zé)任編輯?:尾?巴】

①熵概念的本質(zhì)是一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)在的混亂程度,在孤立系統(tǒng)下,熵是不斷增加的。

②暗能量:驅(qū)動(dòng)宇宙膨脹的一種能量,人類無法直接使用現(xiàn)有的技術(shù)進(jìn)行觀測(cè)。

①三級(jí)文明:卡爾達(dá)舍夫等級(jí)中的最高級(jí)文明??栠_(dá)舍夫等級(jí)是一種用來衡量一個(gè)文明的技術(shù)先進(jìn)等級(jí)的方法,三級(jí)文明可以將銀河系系統(tǒng)的能源為其所用。目前地球?yàn)?.72級(jí)。

②馬爾薩斯陷阱:又稱為“馬爾薩斯災(zāi)難”“馬爾薩斯停滯”,由英國(guó)政治經(jīng)濟(jì)學(xué)家托馬斯·羅伯特·馬爾薩斯提出,即人口增長(zhǎng)是按照幾何級(jí)數(shù)增長(zhǎng)的,而生存資源僅僅是按照算術(shù)級(jí)數(shù)增長(zhǎng)的,多增加的人口總是要以某種方式被消滅掉,人口不能超出相應(yīng)的農(nóng)業(yè)發(fā)展水平。

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