宇宙能允許生命永存嗎？

雪里梅

最新觀測表明，宇宙正在加速膨脹。如果這一結論獲得證實，那么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。

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后，物理學家和天文學家開始反復思考這個問題。

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、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，因此當宇宙半徑擴大1倍時，光波能量密度將下降為1/16。

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

對于前者，從長遠來看，最好的方法莫過于讓引力來承擔這一工作。

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。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并利用它的能量。如果宇宙弦網絡是無限大的，那么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，那么弦的網絡將會自動分解開來（例如，黑洞可能自發地出現于弦上并吞食它們）。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。整個弦網絡最終將消失，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上，但真空已經是處于最低能態上了。

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，但卻能永遠生存下去，并產生無窮多的想法。戴森的結論是，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，意識并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云。

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，這里需要滿足兩個條件：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。

由于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，由于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，一次又一次地反復產生同樣的思想。永恒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。

永恒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，那么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，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。