但是等一下，爱因斯坦的狭义相对论不是说没有东西可以比光速跑得更快吗？那这些星系膨胀的速度怎么能达到超光速呢？答案是，狭义相对论已经被爱因斯坦的广义相对论取代了。在广义相对论中，速度的限制更为自由：当物体在空间中运动时，没有什么东西可以比光速更快，但空间可以随意扩大，要多快，有多快。爱因斯坦还给我们提供了一个很好的方法来可视化这些速度限制，那就是将时间视为时空的第四个维度，如图6-7所示，图中加上时间后依然是三维，因为我省略了三维空间中的其中一维。如果空间没有膨胀，光线将在时空中形成45°的斜线，这样，我们从地球上能看到并可能到达的区域就是圆锥体。我们过去的光锥被138亿年前的宇宙大爆炸所截断，而我们未来的光锥将永远膨胀下去，让我们获得无限的宇宙资源。相比之下，中图显示了一个因暗能量而膨胀的宇宙（我们所栖身的宇宙应该就是这样的），它将我们的光锥变成了香槟酒杯的形状，将我们能够殖民的星系数量永远限制在大约1 000万个。
图6-7
注：在这张时空图中，一个事件就是一个点，这个点的水平位置和竖直位置分别表示它发生的地点和时间。如果空间没有扩张（左图），那么，两个圆锥体将两个时空区分开，一是能影响身处地球上的我们（我们位于顶点）的时空，二是地球上的我们可以影响的时空（上圆锥），因为因果关系，时空不能跑得比光速还快——光线每年跑一光年。如果空间膨胀（右图），事情就变得更有趣了。根据宇宙学标准模型，即便空间是无限的，我们也只能看到和到达时空中的有限区域。中间的图片很像一个香槟酒杯。在这张图中，我们用坐标隐藏了空间的扩张，这样，遥远星系随时间的运动可以用竖直线来表示。在我们目前的位置（大爆炸后138亿年），只有“香槟酒杯”底座上的光线才有足够的时间到达我们身边。并且，即使我们以光速行进，我们永远到不了“香槟酒杯”上部分之外的区域，而那里包含了几百亿个星系。右图的下部像一个水滴。在这张图中，我们用普通的坐标系来表示空间，所以你能看到空间在膨胀。这将“香槟酒杯”的底座变成了一个水滴形状的结构，因为我们能看到的区域的边缘地带在早期都离得非常靠近。
如果这个限制让你感觉到一种“宇宙幽闭恐惧症”，那不要难过，高兴一点，因为上面的分析可能有一个漏洞：我的计算假设暗能量随时间保持不变，这符合最新的观测结果。然而，我们仍然不知道暗能量究竟是什么，这就留给了我们一线希望：有可能，暗能量最终会衰减，就像解释宇宙暴胀时所假设出来的那种与暗能量类似的物质一样；如果发生这种情况，加速将会变成减速，这样，未来的生命形式就能够殖民新的星系，想待多久，就待多久。
我们能走多快
前面我们探索了，假设一个文明向各个方向以光速扩张，那它能够占领多少星系。广义相对论说，发射火箭并让其在空间中以光速穿梭是不可能的，因为这将需要无限多的能量。那么，火箭实际上能达到多快的速度呢？(58)
2006年，NASA的“新视野”号火箭发射前往冥王星时，它的时速达到了10万英里（相当于每秒45公里），打破了速度纪录。将于2018年发射的“太阳探测器附加任务”（Solar Probe Plus）的速度比这还要快4倍多，它将深入太阳日冕层。即便如此，它的速度还是比光速的0.1%还要低。20世纪，许多最杰出的人才都为建造更好和更快的火箭奉献了自己的聪明才智。这方面的文献更是多得汗牛充栋。为什么提升速度如此之难呢？有两个关键问题。其一，传统火箭的大多数燃料其实都用在了对携带的燃料进行加速上；其二，今天的火箭燃料的效率实在太低了，低得令人发指，其质量转化为能量的比例不比表6-1中燃烧汽油的效率的0.00 000 005%高多少。一个明显的改进措施是换成更高效的燃料。譬如说，正在为NASA“猎户座计划”（Project Orion）效力的弗里曼·戴森等人希望，能在10天内引爆30万颗核弹，以此让一艘载人宇宙飞船达到光速3%的速度，好在1个世纪内到达另一个恒星系。还有一些人正在研究使用反物质作为燃料，因为将其与普通物质相结合，将释放出接近100%高效的能量。
另一个流行的想法是，建造一个不需要自行携带燃料的火箭。比如，星际空间并不是完美的真空，偶尔会出现氢离子（单独的质子，也是失去电子的氢原子）。1960年，物理学家罗伯特·巴萨德（Robert Bussard）提出了一个想法，这个想法在众所周知的“巴斯德冲压发动机”（Bussard Ramjet）上得到了完美体现，即在旅途中收集这些氢离子，并将其作为火箭燃料，用于机载核聚变反应堆。尽管近期的研究对其实用性抱有怀疑的态度，但还有另一种“不带燃料”的想法对于一个拥有高超航天科技的文明来说，似乎是可行的，那就是激光帆（Laser Sailing）。
图6-8展示了一个激光帆火箭的精巧设计，这个想法是由罗伯特·福沃德于1984年率先提出来，他也发明了我们在戴森球那部分讨论过的静态卫星。空气分子在船帆上弹跳时，能将帆船推向前方，同样地，光子在镜子上弹跳时，也会将其推向前方。用一个大型太阳能激光器朝着安装在宇宙飞船上的巨大超轻型船帆发射激光，我们就能用太阳能来加速火箭，达到可观的速度。但是，倘若你想要飞船停下来，怎么办呢？这个问题一直困扰着我，直到我阅读了福沃德的精彩论文[6]：如图6-8所示，激光帆的外环分离出来，移到飞船前方，将激光光线反射回来，让飞船和较小的帆减速。根据福沃德的计算，这可以让人类在短短40年的时间内到达4光年外的恒星系——南门二。一旦到达那里，人类就可以建造一个新的巨型激光系统，继续在银河系的星辰大海中跳跃和航行。
图6-8 激光帆的工作原理
注：罗伯特·福沃德设计的激光帆可以到达4光年之外的南门二恒星系统。起初，一束位于我们太阳系的强烈激光向飞船的激光帆施加辐射压，使其加速；当到达目的地附近时，想要刹车，就将激光帆的外环分离出来，并将激光反射回飞船。
但为何要止步于此呢？1964年，苏联天文学家尼古拉·卡尔达肖夫（Nikolai Kardashev）提出，可以用消耗能量的多少来对宇宙文明进行分级。能使用一颗行星、一颗恒星（用戴森球）和一个星系能量的文明，在卡尔达肖夫等级上分别属于I级、II级和III级文明。后来有些思想家认为，IV级文明应该可以利用其可到达的宇宙的所有能量。从那时起，对于富有宇宙殖民雄心的生命形态来说，既有好消息又有坏消息。坏消息是，暗能量的存在似乎阻碍了我们的脚步。好消息是人工智能取得了巨大的进步。即使是卡尔·萨根（Carl Sagan）这种最乐观的梦想家都曾认为，人类想要到达其他星系是毫无希望的，因为我们的寿命十分短暂，而如此遥远的旅途，即使以近光速旅行也要花几百万年的时间。但人类拒绝放弃，他们想出了很多办法，比如把宇航员冷冻起来以延长寿命，或者以接近光速旅行以延缓衰老，或者派出一个可以旅行数万代的社区，这甚至比人类当前的历史还要长。
超级智能的可能性彻底改变了这幅图景，让人类的星际旅行愿望变得更有希望了。只要去掉臃肿的人类生命维持系统，添加上人工智能发明的技术，星际殖民就会变得相当简单。假如宇宙飞船的尺寸只要能装下“种子探测器”（Seed Probe）就行，那福沃德的激光帆就变得便宜多了。“种子探测器”是指一种机器人，它能够在目标恒星系中的小行星或行星上着陆，从零开始建立新的文明。它甚至不需要随身携带任何指令，只需要建造一个足够大的信号接收天线就可以，以此来接收以光速从母体文明发来的详细指令和蓝图。一旦建造完成，种子探测器就可以用新建的激光器来发射出新的种子探测器，让它们继续在星系中探索，殖民一个又一个恒星系。即使是星系之间广袤无垠的黑暗空间，也总是包含着大量星际恒星，它们是从母星系中漂流出来的，可以作为中间站，从而实现星系间激光帆旅行的“跳岛战略”（Island-hopping Strategy）。
一旦超级智能在另一个恒星系或星系殖民成功，要把人类带到那里，就很简单了，只要人类成功地为人工智能植入了这个目标即可。所有关于人类的信息都能以光速传播，之后，人工智能再用夸克和电子造出人类。这有两种实现方式：第一种方式的技术含量比较低，只是将一个人2GB的DNA信息传输过去，然后孵化出一个婴儿，由人工智能来抚养成人；第二种方法是，人工智能直接用纳米组装技术，用夸克和电子组装成一个成年人，他的记忆来自地球上某个“原版”人扫描上传的记忆。
这意味着，如果智能爆炸真的发生了，那么，重要的问题不是“星际殖民是否可能”，而是“星际殖民会有多快”。由于前文我们讨论的想法都是来自人类，所以，它们都应被视为生命扩张速度的下限；野心勃勃的超级智能生命的表现可能会好得多，并且，它们会有很强的动机去突破极限，因为在对抗时间和暗能量的战役中，殖民平均速度每提升1%，将会带来多于3%的星际殖民地。
假设用激光帆系统旅行到10光年外的另一个恒星系需要花20年的时间，到达之后，要在那里殖民和建造新的激光器和种子探测器需要再花10年的时间，那么，平均来看，殖民区域将会是一个以1/3光速扩张的球形区域。2014年，美国物理学家杰伊·奥尔森（Jay Olson）发表了一篇很棒的论文，全面分析了在宇宙级别上扩张的文明，并提到了“跳岛战略”的一个技术更为高超的替代方案，涉及两种不同的探测器：种子探测器和扩张者（expander）[7]。种子探测器会停留下来，在目的地着陆并播下生命的种子。而扩张者则永远不会停下来，它们可能会使用某种改进的冲压发动技术在飞行过程中收集物质，并用这些物质来实现两个用途：一是作为燃料，二是作为建造更多扩张者和自我复制的原材料。这种能够自我复制的扩张者舰队总是保持缓慢加速的状态，因此，总是与邻近的星系保持匀速运动的状态，比如，光速的一半。并且，由于扩张者总是在自我复制，但分布密度保持不变，因此它们形成了一个不断扩大的球壳结构。
还有一种不顾一切的卑鄙办法，它比上面说的几种方法扩张得更快，那就是用汉斯·莫拉维克提出的“宇宙垃圾邮件”，我们在第4章曾提到过这种方法。一个文明向宇宙广播一条信息，欺骗刚刚进化出来的天真文明建造一个会攻击它们自己的超级智能机器，这样的话，这个文明就能以光速扩张，相当于它们极具诱惑的“塞壬之歌”在宇宙中传播的速度。这或许是高级文明想要在它们的未来光锥中占领大多数星系的唯一方法，而且，它们没有动机不去这么做，因此，我们应当对外太空传来的所有信息保持高度谨慎和怀疑！在卡尔·萨根的小说《超时空接触》一书中，地球人用外星人传来的蓝图建造了一台我们无法理解的机器。但我不建议这样做。
总而言之，在我看来，大多数科学家和科幻作家对太空殖民的观点都过于悲观了，因为他们忽略了超级智能的可能性。如果只把注意力集中在人类旅行者身上，他们就会高估星际旅行的难度；如果只局限于人类发明的技术，那么，他们就会高估技术达到物理上限所需的时间。
通过宇宙工程来保持联系
如果如最新实验数据显示的那样，暗能量持续加速遥远的星系，让它们彼此远离，这将会给未来生命带来一个大麻烦。这意味着，即使未来的文明能够殖民到几百万个星系，暗能量也会在几百亿年的时间内将这座宇宙帝国分割成几千个彼此无法通信的不同区域。如果未来的生命对此不采取任何措施，仅剩的最大生命聚集地只能是包含着几千个星系的星系团，在其中，维系星系团的万有引力超过了将它们分离的暗能量。
如果超级智能文明想要彼此保持联系，它们就有强烈的动机去建造一个大规模的宇宙工程。在暗能量将物质带到遥不可及的远方之前，这个文明能将多少物质搬运到它们最大的超级星系团内呢？要将一颗恒星移动到很远的距离，一种方法是将第三颗恒星推入一个两颗恒星绕彼此稳定旋转的双星系统。就像恋爱关系一样，引入第三者将会使关系变得不稳定，导致三者中的其中一个被暴力地驱逐出去，把情人换成恒星，驱除出去的速度会极快。如果三者中有一些是黑洞，那么，这种不稳定的三体关系就可以用来将质量快速抛出原来的星系。然而不幸的是，不管是用于恒星、黑洞还是星系，想要移动到足以对抗暗能量的遥远距离，这种“三体”技术能移动的物质量似乎很少，只相当于这个文明十分微小的部分。
但是，这显然并不意味着超级智能想不出更好的方法，比如，它们可以将星系团外围部分的大部分物质转化为宇宙飞船，用来飞进母星系团。如果它们能建造出夸克引擎，或许可以用它来将这些物质转化为能量，让这些能量以光线的形式照射到母星系团中。在那里，光线又可以被重新组装成物质，或者用作能量来源。
最幸运的可能性莫过于建造稳定的可穿越虫洞了。有了这种虫洞，无论两端相隔多远，都能实现几乎实时的通信和旅行。虫洞就是一条时空中的捷径，让你可以从A地来到B地而不用穿越横亘在二者之间的空间。虽然爱因斯坦的广义相对论允许稳定虫洞的存在，它们也在电影《超时空接触》和《星际穿越》中出现过，但是，要建造它们，需要一种目前只存在于假说中的拥有负密度的奇异物质。这种物质的存在可能取决于量子引力效应，而我们对量子引力效应知之甚少。换句话说，成功的虫洞旅行或许是不可能的，但是，假如它不是100%不可能，那超级智能生命就有强烈的动机去建造它们。虫洞不仅能够变革星系内的快速通信，还能够早早将外层星系与星系团中心连接起来，从而使得整个领土即使在长距离上也完全相连，打消暗能量阻断通信的企图。一旦两个星系由稳定的虫洞连接在一起，那么，不管它们未来各自漂向何方、相隔多远，都会永远连在一起。
尽管宇宙工程会花费很多心血，但是，假设一个未来文明相信它的一部分注定要永远失去联系，它可能会放它的一部分离开并送上祝福。然而，如果它拥有野心勃勃的计算目标，想要探索一些非常困难的问题，那它可能会采取一种大刀阔斧的策略：将外围星系转化为大型计算机，将其物质和能量转化为以疯狂速度进行的计算过程，希望在暗能量将残余物带走之前，未来文明可以将这些追寻已久的答案传回母星系团。这种大刀阔斧的策略特别适用于那些十分遥远以至于只有“宇宙垃圾邮件”方法才到得了的地区，但是，假如当地本来就有居民，那这种方法可能会令它们愤怒。而位于母星系团中的文明则可以追求尽可能长久的对话和方法。
你能活多久
长寿是最有野心的人类、组织和国家都心心念念的愿望。那么，如果一个野心勃勃的未来文明开发出了超级智能，同时又想要长寿的话，它们究竟能活多久？
关于这个问题，最早的全面科学分析也是由弗里曼·戴森[8]做出的。表6-3总结了他的一些主要发现。结论是，如果没有智能的干预，那么，恒星系和星系都会逐渐毁灭，接着，其他一切都会逐渐毁灭，只剩下冰冷、死寂、空旷的空间，充满了永远衰减的辐射。不过，戴森在分析的结尾给出了一个乐观的注解：
从科学的角度出发，我们有很好的理由来认真对待以下这个可能性：生命和智能体能够成功地按照它们的目标来塑造我们的宇宙。
表6-3 弗里曼·戴森对未来宇宙的预测
注：对遥远未来的这些预测，除了第2个和第7个之外，都是由弗里曼·戴森预测的。他做这些预测时，人们还没有发现暗能量，而暗能量可能会在1010～1011年内引发某些类型的“宇宙大灾变”。质子可能会永远稳定；如果不能，实验显示，它们可能会在1034年后半衰。
我认为，超级智能可以很轻易地解决表6-3中列出的许多问题，因为它可以将物质重新排列成比恒星系和星系更好的东西。我们的太阳在几十亿年后会死亡，这个问题经常被提起，但实际上没什么大不了的，因为即使是一个技术水平相对较低的文明也能轻易地转移到能延续2 000亿年的小质量恒星周围。假设超级智能文明建造了能源效率比太阳还高的发电厂，那它们可能会想要阻止恒星的形成，以此来节省能源。因为一旦恒星形成，即使它们能用戴森球来收集这颗恒星在主序星阶段发射出来的所有能量（相当于总能量的0.1%），它们也可能很难利用剩下的99.9%，所以，剩下的99.9%只好在恒星死亡的过程中被白白浪费掉。质量较大的恒星在死亡时会发生超新星爆炸，释放出的大部分能量都以难以捉摸的中微子的形式逃逸掉了。对质量特别大的恒星来说，它死亡后会形成黑洞，大量的质量就在黑洞中被浪费掉了，此后，这些能量需要漫长的1067年才能逐渐渗透出来。
只要超级智能生命还没有耗光物质或能量，它就能按照自己想要的方式维持它的栖息地。或许，它还能够利用量子力学中所谓的“量子芝诺效应”(59)来防止质子衰变，通过常规观测来减缓衰变过程。然而，还有一种惊人的可能性：可能在100亿～1 000亿年后，一场“宇宙大灾变”会毁灭整个宇宙。当弗里曼·戴森在写他那篇原创性的论文时，他还不知道暗能量的发现和弦理论的进展可能会带来新的宇宙大灾变。
那么几十亿年后，我们的宇宙到底会如何走向终结呢？在图6-9中，我画出了自己对“宇宙大灾变”的5种主要猜测：大冷寂（Big Chill）、大挤压（Big Crunch）、大撕裂（Big Rip）、大断裂（Big Snap）和死亡泡泡（Death Bubbles）。迄今为止，我们的宇宙已经膨胀了大约140亿年。大冷寂是说，我们的宇宙会永远膨胀下去，宇宙最终会被稀释成一个冰冷和黑暗的空间，一片荒芜死寂。在戴森写那篇论文的时代，这种情景被认为是最有可能发生的。这让我想到艾略特（T. S. Eliot）所说的：“这就是世界完结的方式：不是砰的一声垮掉，而是轻轻啜泣着消亡。”如果你像美国诗人罗伯特·弗罗斯特（Robert Frost）一样，更喜欢世界终结于烈火中而非冰冻中，那么请双手合十，祈祷大挤压的出现吧。在大挤压中，宇宙的膨胀最终将反向进行，万事万物被再次压缩在一起，导致灾难性的坍缩，很像大爆炸的倒播。而大撕裂在无耐心的人眼里与大冷寂十分相似，在其中，我们的星系、行星甚至原子都将在有限时间后的一场终曲中被撕裂。这三个结局，你会赌哪一个发生呢？这将取决于占宇宙质量70%的暗能量随空间膨胀后将会发生什么变化。如果暗能量保持不变，那将发生大冷寂；如果暗能量稀释为负密度，将发生大挤压；如果暗能量“反”稀释为更高的密度，将发生大撕裂。由于我们尚不知道暗能量究竟是什么东西，我只能告诉你，我的赌注是这样的：40%赌大冷寂，9%赌大挤压，1%赌大撕裂。
图6-9 我们的宇宙将如何终结
注：我们知道，我们的宇宙开始于140亿年前的一场炙热的大爆炸，它先膨胀，然后冷却，将它的粒子变为原子、星星和星系。但是我们并不知道它的终极命运。人们提出的终极情景包括大冷寂（永远膨胀）、大挤压（再次坍缩）、大撕裂（无穷大的膨胀率将万物撕裂）、大断裂（空间被拉伸过多时，它的结构展现出了致命的颗粒性质）和死亡泡泡（空间“冷冻”入致命的泡泡中，并以光速膨胀）。
另外50%呢？我要把钱存起来，投注给“以上皆非”的选项，因为我认为人类应当更加谦卑地意识到，还有许多基本的东西是我们所不了解的，例如空间的本质。大冷寂、大挤压和大撕裂的结局，都事先假定了空间本身是稳定的，并且能够被无限拉伸。我们曾经认为，空间处于一种无聊的稳定状态，宇宙的戏剧在其中徐徐展开。然后，爱因斯坦告诉我们，空间并不只是这场戏剧的舞台，它也是其中的重要演员，它能弯曲成黑洞，能荡漾出引力波，能拉伸为一个膨胀的宇宙。也许，它还能像水一样冷冻为另一个不同的相，在其中产生出致命的高速膨胀的泡泡。这些泡泡都是新的相，为我们提供了一种新的宇宙大灾变情景。如果发生了“死亡泡泡”，它们可能会以光速传播，就像野心文明释放出来的“宇宙垃圾邮件”一样，形成一个不断扩张的球形区域。
此外，爱因斯坦的理论认为，空间拉伸可以永远持续下去，让我们的宇宙的体积接近无限，就像大冷寂和大撕裂情景中发生的那样。这听起来太好了，但令人难以置信，我对此表示怀疑。橡皮筋看起来很不错，具有连续的性质，就像空间一样。但假如你把它拉伸得过多，它就会断裂。为什么呢？因为它是由原子组成的，如果拉伸得太多，橡皮筋原子的颗粒性质就变得重要起来。有没有可能，在人类无法企及和注意的微小尺度上，空间也具有类似的颗粒性呢？量子引力学研究认为，在小于10-34米的尺度上谈论传统的三维空间是没有意义的。如果空间不能被无限拉伸，当拉到一定程度时就会发生灾变式的“大断裂”，那么，未来的文明可能会想要迁徙到它们能到达的最大的“非膨胀”空间区域中，也就是一个巨大的星系团中。
你能计算多少东西
在研究了未来生命能延续多久之后，让我们来探讨一下它们可能“想要”延续多久。你可能会认为，人人都想长生不死，活得越久越好，但弗里曼·戴森对这种愿望提出了一个更为定量式的观点：当计算的速度变慢时，计算成本会降低。所以，如果你尽可能地放慢脚步，那你最终能完成的事情反而更多。戴森甚至计算出，如果我们的宇宙永远膨胀和冷却下去，那计算量可以达到无限。
慢，并不一定意味着无聊。如果未来生命居住在一个模拟世界中，它对时间流逝的主观体验不一定与运行在外部世界中的模拟器的速度有关，那么，这些模拟的生命形态就可以将未来无限的计算量转化为主观上永生的体验。基于这个思想，宇宙学家弗兰克·蒂普勒（Frank Tipler）推测，在大挤压发生前的最后时刻，随着温度和密度的飞升，未来生命也可以通过将计算加速到无限大的方法来实现主观上的永生。
由于暗能量似乎会毁掉戴森和蒂普勒关于“无限计算”的美梦，未来的超级智能或许会更青睐于以较快的速度燃烧掉它的能量供应，以便将它们变成计算能力，免得遇到大灾变或质子衰变等问题，到时候就为时已晚了。如果终极目标是将总体计算量最大化，那最好的策略就是在过慢（为了避免前面提到的问题）和过快（在每单位计算量上花的能量超过了必需量）之间找到一个平衡。
本章探讨的所有内容告诉我们，最高效的发电厂和计算机将使超级智能生命的计算量达到令人惊叹的程度。为你13瓦的大脑供电100年需要大约半毫克的物质，比一颗普通糖粒还要小。塞思·劳埃德的研究表明，如果大脑的能源效率可以提高1千万亿倍，那一颗糖粒就足够模拟迄今活过的所有人，甚至再加上几千倍的人数也可以。如果我们把可到达宇宙中的所有物质都用来模拟人类，那就能模拟出1069条生命，或者模拟出超级智能想用它的计算能力来完成的其他事物。如果这些模拟人的运行速度慢一些，同样的能量还可以驱动更多的模拟生命[9]。尼克·波斯特洛姆估计，假设对能源效率水平的估计保守一些的话，可模拟的生命数会减少到1058条。不过，不管我们如何玩转这些数字，它们的共同点就是：大。这些数字太大了，我们必须负起责任，不要白白浪费掉未来生命繁荣昌盛的好机会。正如波斯特洛姆所说：
如果我们用一滴喜悦的泪珠来代表一次人生中所经历的快乐，那么，这么多灵魂的快乐可以填满地球上的海洋多次，如果每秒清空一次再立刻填满，可以连续进行万亿亿个千年。因此，保证这些泪珠是出于快乐，真的是一件很重要的事情。
宇宙等级
光速不仅束缚了生命的传播，而且限制了生命的性质，在通信、意识和控制等方面都布下了巨大的制约。那么，如果我们宇宙的大部分最终都会变成生命，这些生命会是什么样的呢？
思维等级，越大越慢
你有没有过用手打苍蝇却总也打不中的情况？苍蝇之所以反应比你快，是因为它个头比你小，所以，信息在它的眼睛、大脑和肌肉之间传播的时间比你短很多。这种“大＝慢”的原则不仅在生物学上适用(60)，也适用于未来的宇宙生命，只要信息的传播速度不会快于光速。所以，对一个智能信息处理系统来说，身体变大是一件喜忧参半的事，会带来此消彼长的有趣均衡。一方面，变大意味着它可以拥有更多粒子，也就能带来更复杂的思想。而另一方面，如果它想要真正的全局思维，这反而会降低速度，因为信息需要花更长的时间才能传遍它身体的各个部分。
那么，如果生命会布满我们的宇宙，它会选择什么形式？是简单而快速，还是复杂而缓慢的呢？我预测它会做出与地球生命一样的选择：二者兼有！地球生物圈的居民跨越了惊人的范围，从200多吨的巨大蓝鲸到10-16千克轻的娇小细菌远洋杆菌属（Pelagibacter），据说，这种细菌的生物量加起来，比世界上所有鱼类的总和还要多。而且，大型、复杂而缓慢的生物通常会包含一些简单而快速的小型模块，以此来缓解因迟缓造成的问题。譬如说，你的眨眼反射的速度非常快，因为它是通过一个很小、很简单的回路来实现的，而不涉及大脑的大部分区域。如果那只拍不到的苍蝇突然飞向你的眼睛，你会在1/10秒内迅速眨眼，而这个时间远不够相关信息传遍整个大脑和产生意识。通过将信息处理过程组织成等级化的模块，我们的生物圈兼得了鱼和熊掌——既得到了速度，又获得了复杂性。我们人类早就开始使用相同的等级策略来对并行计算进行优化。
由于在体内进行通信的速度又慢、成本又高，我预计，高级的未来宇宙生命会像前文所说的那样，将计算尽可能地“局部化”。如果一个计算过程对于一台1千克重的计算机来说十分简单，那么，让星系尺寸的计算机来做这件事是十分低效的。因为每个计算步骤都要等信息在不同部位之间进行分享，即使以光速传播，每一步也会造成10万年的滞后，这实在太荒谬了。
未来的这种信息处理方式是否会产生出拥有主观体验的意识呢？如果是，哪些部分会产生？这个问题极富争议，我们将在下一章进行探讨。如果意识的产生需要一个系统的不同部位，才能互相交流，那么，越大的系统，其思维过程就必然会越慢。你或者地球大小的未来超级计算机每秒钟都可能产生许多想法，但是，一个星系大小的智能每10万年只能产生一个想法，而一个宇宙级别的智能（尺寸达到几十亿光年）在暗能量将其分割成各不相连的碎片之前，只有足够的时间来产生10个想法，但这凤毛麟角的想法和伴随而来的体验却可能是非常深邃的。
控制等级，是去中心化还是高度集权
如果思想本身就是组织成等级结构的，并且跨越了很广的范围，那权力呢？在第4章，我们探讨了智能实体如何自然而然地自我组织成纳什均衡的权力等级结构。在这个结构中，任何一个实体如果改变自己的策略，它的境况就会变差。通信和交通技术越发达，这些等级结构就会越大。如果有一天，超级智能扩张到宇宙尺度，它的权力结构会是什么样的？它会是随心所欲和去中心化的，还是高度极权主义的？它们的合作主要是基于共同利益，还是强迫和威胁？
为了探讨这些问题，让我们把胡萝卜和大棒都考虑进去：要在宇宙尺度上进行合作，可能有哪些自发的动机？又有哪些威胁可能被用来达成强迫性合作？
用胡萝卜来控制
在地球上，贸易通常是合作的一种传统驱动力，因为一个人想要生产出地球上各式各样的商品是很困难的。如果在某一个地区，采集1千克银矿的成本是采集1千克铜矿的300倍，而在另一个地区，前者只有后者的100倍，那么，两个地方出产的银矿价格都会是铜矿的200倍。如果某个地区的技术水平比另一个地区高出很多，那么，当二者用高科技产品和原材料进行交易时，双方都会获益。
然而，如果超级智能开发的技术可以很容易地将基本粒子重新排列成任何形式的物体，那么，这将打消长途贸易的大部分动机。假如你可以更加简单快捷地用“重排粒子”的方法把铜变成银，那为什么还要在遥远的恒星系之间运送铜矿和银矿呢？如果两个星系的人都知道如何建造一种高科技产品，也都拥有所需的原材料（任何材料都可以），为何还要在星系间运送这种产品呢？我猜，在一个充满超级智能的宇宙中，只有一种商品值得远距离运送，那就是信息。唯一的例外可能是用于宇宙工程的物质，比如用来抵消前文提到的暗能量对文明的破坏的物质。但是，与传统的人类贸易不同，这种物质能以任何方便的散装形式运输，甚至能以能量束的方式进行运输，因为接收方的超级智能可以迅速地将其重新排列成它们想要的任何物体。
如果分享或交换信息成为宇宙合作的主要驱动力，那么，可能是什么信息呢？如果一个信息的产生需要消耗大量计算资源，那这个信息就是有价值的。比如，一个超级智能或许很想知道关于物理实在的科学难题、关于定理和最优算法的数学难题和建造惊人科技的工程难题的答案。享乐主义的生命形式可能会很想要数字化娱乐产品和模拟体验。宇宙商业的发展可能会推动对某种宇宙级加密货币的需求，就像比特币那样。
这种分享机会不仅可以促进同等权力水平的实体之间的信息流动，还会促进上下等级之间的信息交流，比如，太阳系大小的节点与星系枢纽之间，以及星系大小的节点与宇宙枢纽之间的信息流动。这些节点想要这些信息，可能是为了获得身为更庞大之物的一部分的愉悦感，也可能是为了它们自己无法开发的技术和自己无法找到的答案，也可能是为了抵御外来的侵略和威胁。它们可能会认为，通过备份的方式来接近永生是有价值的，就像许多人类相信他们的灵魂在肉身死后会永远不朽一样。一个高级人工智能也可能想要在它的原始物质形态硬盘耗尽自己的能量储备之后，把自己的智能和知识上传到一个枢纽的超级计算机上，永远活下去。
相比之下，枢纽可能想要这些节点来帮助它进行不那么迫切的超长周期的计算任务，所以，等待数千年甚至数百万年也是值得的。正如我们前文探讨的那样，枢纽或许也想要它的节点帮助它进行大规模的宇宙工程项目，比如，将星系的质量中心搬运到一起，从而对抗破坏性的暗能量。如果可穿越虫洞在理论上是可行的，在工程上也可建成，那么，枢纽的首要任务可能就是建造一个虫洞网络，以此来对抗暗能量，并把它庞大的帝国永远连接在一起。一个宇宙级别的超级智能体可能拥有什么样的终极目标呢？我们将在第7章探讨这个迷人而富有争议的问题。
用大棒来控制
地球上的帝国通常会同时使用胡萝卜和大棒来强迫附属国进行合作。虽然罗马帝国的附属国珍视罗马帝国提供的技术、基础设施和防御能力（罗马帝国用这些作为合作的奖励），但他们也担心反叛或不交税带来的不可避免的可怕后果。由于从罗马派出军队到外省的时间太长了，这种威慑一部分是由当地的军队和忠诚的官员来维持的，因为他们有权立即执行惩罚。一个超级智能的枢纽也可能采用同样的策略，即在它的宇宙帝国的各处布置一个由忠诚守卫组成的网络。由于超级智能的“下属”可能很难控制，最简单有效的策略就是使用忠诚度设置为100%的人工智能守卫。如此高的忠诚度会导致一定程度的愚钝。这样的人工智能监控着所有规则的执行情况，如果有违反者，就自动触发世界末日装置。
假设一个枢纽人工智能想控制一个太阳系大小的文明，于是它将一个白矮星放到了这个文明附近。白矮星是中等质量的恒星燃尽后剩下的壳，主要由碳元素组成，就像夜空中一颗巨大的钻石。白矮星被压缩得极其稠密，虽然体积比地球小，但质量却比太阳还大。印度物理学家苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡（Subrahmanyan Chandrasekhar）有一个著名的证明：如果你往白矮星中添加质量，直到超过钱德拉塞卡极限（Chandrasekhar Limit），也就是太阳质量的1.4倍，那它就会经历一次灾难式的热核爆炸，称为1A型超新星爆炸。如果这个枢纽人工智能冷酷地将这颗白矮星的质量设置为接近钱德拉塞卡极限，那么，守卫人工智能的管理工作就会非常高效，即使它极端愚笨。事实上，守卫人工智能高效的原因正是因为它很愚笨，它的任务是核实这个被征服的文明每个月是否按时缴纳了定额的宇宙比特币，以及其他规定的赋税。如果没有，它就会向白矮星中扔进足够多的物质，点燃这颗超新星，摧毁整个区域，将其撕成碎片。
同样地，如果某个未来生命想控制星系大小的文明，也可以将大量致密物质放到星系中心超级黑洞周围的轨道上，并威胁说你可以通过碰撞等方式把这些物质转化成气体，一旦转化为了气体，它们就会被黑洞吞噬，将其转化为强大的类星体，可能会让整个星系变得不宜居。
总而言之，未来生命有很强的动机在宇宙尺度上进行合作，但是，这种合作是基于共同利益还是粗暴的威胁，我们并不确定，二者似乎都没有违背物理定律，结果可能取决于当时流行什么样的目标和价值观。我们将在第7章探讨我们能否影响未来生命的目标和价值观。
当文明发生冲突
目前，我们已经讨论了宇宙生命发生单次智能爆炸的情形。但是，如果生命在宇宙的不同区域独立进化出了文明，那么，两个正在扩张的文明彼此相遇时会发生什么事呢？
如果我们考虑一个随机的恒星系，其中一颗行星上可能会进化出生命，它们会开发出先进的技术并殖民太空。这个概率应该大于零，因为我们太阳系中的生命（人类）的科技已经发展到了这种程度，并且物理定律似乎并不禁止殖民太空。如果宇宙空间足够大（事实上，宇宙暴胀理论认为它是巨大或是无限的），那么，将会出现许多这样不断扩张的文明，如图6-10所示。我们前文提到的杰伊·奥尔森的论文对这种不断扩张的宇宙生物圈进行了一次很棒的分析，而托比·奥德（Toby Ord）则与人类未来研究所的同事们进行了类似的分析。从三维空间来看，只要文明在各个方向上都以相同的速度扩张，那这些宇宙生物圈就是球形的区域。在时空中，它们看起来就像图6-7中“香槟酒杯”的上半部分，因为暗能量限制了每个文明最终可到达的星系数量。
图6-10 宇宙中可能扩张的不同文明
注：如果时空（时间与空间）的多个点都独立进化出了生命，并开始殖民太空，那么太空中将包含一个不断膨胀的宇宙生物圈网络，每个生物圈都像图6-7中“香槟酒杯”的上半部分一样。每个生物圈的底部代表殖民开始的地点和时间，不透明和半透明的“香槟酒杯”分别表示殖民速度为光速的50%和100%，重叠部分表示独立文明相遇的地方。
如果相邻的太空殖民文明之间的距离实在太远了，超过了暗能量允许它们扩张的宽度，那么它们就无法互相接触，甚至不知道彼此的存在，所以它们会觉得自己的文明在宇宙中是孤独的。然而，假如我们的宇宙更多产一些，那相邻的太空殖民文明之间的距离就会更加靠近，那么，一些文明的领土最终会重叠。这些重叠区域内会发生什么呢？是合作、竞争还是战争？
欧洲人之所以能够征服非洲和美洲，因为他们的技术更强。但是，也有可能早在两个超级智能文明相遇之前，它们的技术都会达到同一个稳定的水平，只受到物理定律的限制。这意味着任意一个超级智能想要征服对方似乎都不容易。而且，如果它们的目标比较一致，那就没有理由去征服对方或发动战争，比如，它们都想要证明尽可能多的美丽定理，或者发明一些尽可能巧妙的算法，那它们何不彼此分享自己的发现，这样双方都会变得更好。毕竟，信息与人类过去抢夺的资源是截然不同的，因为你把它们送给别人的同时，自己还可以保留一份。
一些扩张的文明的目标可能本质上是不可改变的，就像四处传播的病毒一样。但是，也有可能存在一些像人类一样开明的先进文明，当它们觉得理由充分时，会愿意调整自己的目标。当两个这样的文明相遇时，它们的冲突就不会是武装冲突，而是思想冲突，其中更有说服力的一方就能获胜，并让它的目标以光速在其他文明控制的区域内传播。“同化邻居”的扩张策略比殖民更快，因为你的“影响力”扩张的速度就等于思想扩张的速度（光速通信），而物理形态的殖民速度肯定比光速更慢。这种同化过程不是被迫的，不像博格人在《星际迷航》中那种臭名昭著的做法，而是基于更具有说服力的思想，这让同化策略显得更为合理了。
我们已经看到，未来的宇宙可能包含两种迅速膨胀的泡泡：第一种是扩张的文明，第二种是以光速膨胀的死亡泡泡，后者将毁灭所有的基本粒子，让空间变得不适宜居住。因此，一个雄心勃勃的文明可能会遇到三种区域：无人居住的区域、有生命的泡泡以及死亡泡泡。如果它担心遇到不合作的竞争文明，那它就有强烈的动机采取“抢地”策略，也就是在对手到达之前占领所有无人居住的区域。然而，即便没有其他文明，它的扩张动机也同样强烈，因为它需要在暗能量毁掉一切之前抢夺资源。我们刚刚已经看到，遭遇另一个扩张的文明与遭遇无人居住的区域相比，可能更好，也可能更坏，结果完全取决于这个邻居文明的合作程度和开明程度有多高。然而，无论如何，遭遇一个扩张文明都远远好过遭遇一个死亡泡泡，即便那个文明想把你的文明变成回形针，因为无论你如何殊死抵抗，死亡泡泡都会摧枯拉朽地以光速膨胀。我们对抗死亡泡泡的唯一武器正是将我们与遥远星系拉扯开来的暗能量。所以，如果死亡泡泡在宇宙中普遍存在，那么，暗能量就不是我们的敌人，而是我们的朋友。
我们孤独吗
许多人相信，在宇宙中的大部分区域内，理所当然存在着高级生命，所以，即使人类灭绝了，从整个宇宙的角度来看也没有关系。毕竟，如果在人类灭绝后，某些类似《星际迷航》那样振奋人心的文明很快就会到达，并重新为太阳系植入生命的种子，可能还会用它们先进的技术重造或者复活人类，那我们为什么要担心不小心把人类从地球表面抹去呢？我认为，这种《星际迷航》式的假设是非常危险的，因为它会带给我们一种虚假的安全感，让我们的文明变得冷漠无情、鲁莽大意和不计后果。实际上，我还认为这种“我们在宇宙中并不孤单”的假设不仅很危险，而且是错误的。
