热力学定律,自身而言,是基于统计的直白叙述。
想象一个充斥空气的密闭空间,在没有外界的物质、能量影响时,其中的空气分子,会大致均匀的分布在整个空间里,而几乎绝对不可能自发的集中在空间一侧、让另一侧出现真空;事实上,即便通过外力,让这种情形出现,一旦撤去外来的干涉条件,气体分子会迅速向真空一侧扩散,经过或长或短的时间,最终,空间内又会变成分子大致均匀分布的平衡态,或者,终末态。
考察处于平衡态的空间,微观上,任何一小块空间内的分子数量,总会有微弱的涨落起伏,但是从宏观上,分子的分布则非常均匀。
为什么会这样呢,浅显的表象,背后蕴含的机理却极端深刻,方然并无法看透。
只能说从形而上学的角度,统计规律,可以用来解释这样一种现象:考虑空气分子在空间中的分布,可能的方案有如恒河沙数,但其中绝大多数方案都是分子近似均匀分布、平平无奇的那种,所有分子聚集在一半空间、另一半出现真空的方案,则只有其中的极少数。
譬如说,在上面的案例中,如果空间内有10,000个空气分子,将空间等分成A、B两部分,则所有空气分子在其中任意分布,可能的情形会有2^10000之多。
2^10000,毫无疑问,这一数字是难以想象的巨大。
然而所有空气分子都跑到一边、另一边出现真空的情形,又有多少种呢?
要么所有分子都在A,要么所有都在B,数一数,这样的极端情形为何几乎不可能出现,原因也就不言自明:
这种情形,只有区区2种方案,可以做得到。
10000个空气分子的任意分布,自发出现一半空气、一半真空的概率是1/2^9999,这个数字究竟有多小呢,数学家可能会感兴趣,但是对物理学家而言,实践意义上,如此微末的数字根本就等于零。
而且这还是区区10000个空气分子的情形;
实践中,哪怕一立方厘米的地表空间,在零摄氏度、标准气压时,都会充斥着2.7*10^19个空气分子。
规模越大,偏离平均分布的情形,越会罕见到根本不可能出现。
虽然是用分子位置举例,换成其他的物理量,譬如速度、能量,也是一样道理。
建立在统计学上的热力学三定律,道理,非常简洁,虽然背后的机理深不可测,站在不求甚解、只看结果的角度,其正确性却是不言自明。
但,一旦将这些定律应用到宏观层面,甚至宇宙这样的尺度,又会怎么样呢。
绝对正确的热力学三定律,与民众的误解不一样,原则上,并不排除系统状态的极端化,也就是进入一些相对不太罕见、不太容易自发形成的状态,这种现象,在客观世界司空见惯,用学术语言来讲,是系统可以借助外来的能量、或者说低熵源,来影响自身粒子的分布和行为,即,降低自身的熵值。
正因为这样的规则,在盖亚,才衍生出从自然现象到生命奇迹的一系列眼花缭乱。
可是再怎样纷繁芜杂的世界,物理上的过程,熵的增加,或曰,系统分布从罕见状态到常见状态的滑落,却是绝对无法违抗的宿命。
盖亚,年龄逾四十六亿的古老存在,分布在其表面的生命形态,万变不离其宗,都需要外界提供的低熵源来维持自身的生命活动,低熵的来源,本质上都是一点四亿公里外的恒星,所发出的光芒。
生命依赖恒星的光和热,才能生存,科普读物往往从能量转移的角度描述这一过程。
这样讲,当然是正确的,不过从热力学的角度,发生在恒星到生命体、再到环境的熵转移,才是更本质的陈述。
生命的迹象,一切都依赖于熵的转移,这是方然关注的核心问题。
因为这也就意味着,倘若要永生,要拥有无限长的生命,仅仅假设宇宙本身万世长存,直到永恒,只是一个必要条件。
根本上讲,要切实的永生不死,还要有一个永远存在的低熵源。
但是这可能吗……
“你可能还不清楚,热寂,概念上本身就不太严谨;
而且在学术界,这也是一个比较陈旧的概念,现在的物理研究者,大多都不认可。”
方然的疑问,在费曼教授眼里,似乎根本就不是什么烦恼,
“看来,你还是有基本的热力学定律,和统计物理的一些背景知识,那么对宇宙的演化,你了解多少?”
“这方面所知有限,我的认识,还停留在‘宇宙大爆炸’的阶段。”
实话实说,方然可不想在教授面前卖弄学问,毕竟他是来请教问题,而不是在面试。
第一〇六章 奇点
讨论宇宙的命运,交谈中,自然会涉及到相关的概念。
方然所说的“宇宙大爆炸”,是关于宇宙起源的一种近似猜测的理论,认为现今的宇宙,发源于密度无穷大奇点的爆发;称其为“猜测”,并不是说这理论很脆弱,而是人类目前还没有办法确切的知道,宇宙的起源究竟如何。
为什么没办法知道,按一般共识,是因为人类认识手段的限制。
宇宙的起源……要讨论它,必须得接受一个前提假设,就是“宇宙并非自有永有,而是有确切的开端”,这本身就是一个无法证实、也无法证伪的假设,如果不在这上面纠缠不清,直接讨论宇宙起源,那么,按大爆炸理论的说法,甚至连时间、空间这样的客观存在,也缘起于大爆炸。
那么可想而知,倘若在宇宙开端之前,甚至连时间、空间都不存在,人类的认识手段也就到此为止,而无法再追溯向前。
窥测宇宙的手段,在人类,根本上只有物理这柄利剑。
然而物理本身就是建立在时间、空间,或曰时空一体概念上的体系;
倘若在某阶段,甚至时间和空间都不再有意义,脱离了人类能摹想的概念,那么,不管那阶段是否真的客观存在,都不是人类能探知、甚至加以研究的。
宇宙诞生之前的凡此种种,站在追寻永生的立场,方然并不感兴趣。
但讨论宇宙的命运,从大爆炸理论开始,却是一个还算不错的出发点,在这方面,理查德*费曼显然也认可主流的观点,毕竟如果认为宇宙起源于大爆发,那么,今天人类对宇宙的观察,很多现象,就可以有比较自洽的解释。
由此出发,涉及宇宙命运的一个关键现象,就是宇宙的膨胀。
和莫须有的“宇宙大爆炸”不同,宇宙在膨胀,膨胀速度还是难以想象的快,这是科学观测已经确认的事实。
所谓“宇宙大爆炸”,终究还只是一种猜测、而非确证了的事实,为什么呢,且不说大爆炸之前的认知虚空,即便在大爆炸理论中,从爆炸0时、到爆炸后10^-33秒的过程,也完全超脱了人类的既有认知。
大爆炸的极端条件下,任何现有的物理定律完全失效,即便时空已经存在,对人类而言,关于那短暂的10^-33秒之内究竟发生了什么,仍然是一无所知。
但是“宇宙膨胀”,观测和分析就简单得多,从光谱红移就能发现一些端倪,结合大爆炸理论来稍加分析,就不难猜到宇宙正在膨胀,而且这种膨胀,并非通常理解的“天体互相远离”,而是宇宙空间本身的膨胀,是时空在不可知存在中的持续扩张,天体的互相远离,正如膨胀气球上的一个个点,只是这种扩张的外在表现。
但即便宇宙在膨胀,这和热力学、和宇宙的命运,又有什么关联呢。
这方面,费曼教授先简单评论了一下现有的宇宙演化假说,让方然暗自松了口气。
坐在物理系的某间办公室里,他的担心,首先来自于和大爆炸理论对应的“大挤压”,按照这种猜想,宇宙的膨胀只是暂时的,或迟或早,总有一天这膨胀会被引力所终止,继而,开始反演,从浩瀚无垠的存在一步步收缩,最终回归大爆炸初始的奇点状态。
大挤压理论,毋庸置疑,在方然眼中是极其恐怖的存在。
想一想也知道,倘若这种理论真的被证实,那么,不论经过多么漫长的时间,宇宙终将步入收缩,直到奇点,一个人的力量,是断然无法从在这一过程中幸存下来,任何永不下车的执念也就成了妄想。
当列车被毁灭,甚至,连列车疾驰的时空都被压缩为奇点;
永生,又怎可能实现呢。
不过还好,在思维被大挤压的恐怖摹想压垮之前,查阅资料,再加上自己的思考,方然梳理了学术界的主流观点,对“大挤压”的认识也更加明晰,意识到这仅仅只是一个不甚完善的设想,目前还没有像大爆炸那样,在实践层面得到充分的支持。
所谓“有初必有终”,很符合人类的一贯思维,但是套用在宇宙上,就未必准确。
不管怎样,经由自学而暂时摆脱“大挤压”的阴影,方然从理查德*费曼口中确认了一件事,目前的宏观物理观测,的确找不到多少证据,能证明宇宙膨胀终将被引力扭转方向,在遥远的未来转变为全局性的收缩。
当然,受限于人类的基础科学水平,尤其是科学观测的水平,这一切都还未有定论。
宇宙的膨胀,根本上讲,唯一与之对抗的东西正是无处不在的万有引力,但如果要定量分析,明确宇宙总体的引力强度,是否足以成为宇宙膨胀的刹车器,这就是一个很难回答的问题,按费曼教授的介绍,直到今天,人类仍“非常不确定”宇宙中究竟有多少物质,能提供多大的引力:
“宇宙中究竟有多少质量?
不同研究机构提出的数字,彼此的差距非常大,一般认为宇宙中物质的总质量,上、下限可以差三到四个数量级;
很显然,这种精度的数据,根本无法用来预测宇宙膨胀是否会终结。”
无法预测,也就是还有的商量,方然很专注的竖起耳朵,他的确很想知道答案。
“既然无法从原理上探究,至少暂时还不能,那么,我们就只能求助于天文学的观测结果,发现了什么呢,宇宙膨胀的速度超乎想象,直到今天,也一直在向未可知的外界扩张,即便这种扩张在减缓,但,尚未有任何减速至零的迹象。”
也就是宇宙一直在膨胀,未来,大概率也会继续膨胀吗;
方然暗自归纳到。
宇宙膨胀,在大学物理的课堂上只概略提及,细节一概欠奉,有关的数据却容易跟人留下深刻印象。
在方然的记忆里,可观测的宇宙,事实上对人类而言也就是“宇宙的全部”,直径达到惊人的九百二十亿光年;相比之下,宇宙的预测年龄才“不过”一百四十亿年,这就产生了一个不大不小的矛盾,或者说佯谬。
第一〇七章 膨胀
年龄一百四十亿年的宇宙,却有四百六十亿光年的半径,这的确很奇怪。
如果宇宙的年龄仅有一百四十亿年,按大爆炸理论的说法,宇宙又是诞生自密度无穷大的奇点,那么,今天的宇宙怎可能有四百六十亿年的半径,难道说,宇宙非但在持续膨胀,这膨胀的速度,还会快过宇宙中公认最快的物理现象——光,这可能吗。
按一般意义的理解,物质要超过光速,就是笑谈,但宇宙膨胀的速度恰恰就是如此。
超光速膨胀,为什么宇宙膨胀的速度可以超越每秒299792公里,方然倒有一些认识,这是因为宇宙的膨胀,并非通常意义上的天体互相远离——也就是天体自身的运动,而是这些天体所处的时空本身在扩张。
时空的扩张,或者说,运动,显然和一切客观存在的物质不同;
不受光速上限的约束,也不奇怪。
从宇宙大爆炸一直到今天,一百四十亿年来,宇宙本身始终在以超越光速的速度向外扩张,这种事,哪怕物理专业的学生都不太容易摹想,而时常会发出“宇宙在哪里扩张,宇宙之外是什么”的怪异诘问。
这些问题,教师们的解答千篇一律,方然也没空去深究。
他只知道,所谓“宇宙之外”,
本身就是一种毫无意义的表述。
不管这所谓的“宇宙之外”到底想表达什么意思,那种存在,显然已超越了人类的观测和分析手段,是穷尽任何构想也绝对无法接触的,事实上根本就不存在的东西。
某种意义上,正与“针尖上的天使”大致仿佛,不管围绕这定义如何思考,辩论,本质上都是在假想风车,然后对着空气挥动矛枪。
总而言之,宇宙,目前呈现一种减速膨胀,持续扩张的面貌,这就够了。
跟随理查德*费曼的思路,让方然确信,至少按目前的科学观测来看,宇宙步入“大挤压”的可能性几乎不存在。
即便这样的表述,对一个意在永不下车的人来讲,是否足够保险,还不好说,但和莫须有的回归奇点相比,另外一种结局:热寂,出现的概率却大得多,于是他用插话的方式提醒费曼,他们正讨论的并非天文,而是热力学定律描绘的宇宙图景。
“啊,关于‘热寂’,这是热力学定律的直接推论;
但很遗憾,关于宇宙终将变为一片死寂,熵增加到最大、再也无法提升的设想,是片面的。”
注意到方然的表情变化,教授略感疑惑。
说起来,这学生为什么对宇宙、热寂这些概念如此关注,甚至还“如释重负”呢。
格外专注的眼神,在很多物理系的学生眼中都见不到,莫非他是一个业余物理爱好者不成,最好别,那种人可真是难缠得很:
“用热力学定律,推导出宇宙的暗淡结局,这可一点也不有趣。
问题在于,正如我们刚刚还在讨论的,分析宇宙的演化,就不能忽略一个非常关键的事实:
宇宙膨胀。
热力学定律,哦,这里主要是指第二定律,本身是很简单:
‘在孤立系统中,热量只能从高温物体转移到低温物体,而无法自发的逆向转移’,表现在系统的熵值上,只能增大,而绝对无法自行减小;
道理是这样没错,但,年轻人;
你还记得物理课本上‘孤立系统’的定义吗。”
“孤立系统……”
和孤立系统有什么关系呢,方然随口便答,这些基础概念他很扎实:
“定义上讲,是一类与外界不存在任何物质、或能量交换的系统,在分析热力学问题时,孤立系统无需考虑外界的影响。”
“正是如此。
在一百多年前,路德维希*玻尔兹曼先生在研究时,就敏锐的指出,热力学、统计物理学的研究前提,必须对系统进行精确的分类;
热力学第二定律的所谓‘热寂’,很明显,只对孤立系统才成立,但是……”
“但是,宇宙本身,难道不是一个孤立系统吗。”
孤立系统,和许许多多的物理概念一样,都是凭空设想、而非真实存在的物理模型,不过方然记得,物理教师的确说过,根据人类现有的认识,可以把宇宙看成一个孤立系统,因为在不断膨胀的宇宙之外,“什么也没有”。
宇宙以外,什么都不存在,这看似十分符合孤立系统的定义。
中学时代的物理教育,不甚系统,进入伯克利后一直学习的物理,也偏重于实用,方然对“宇宙是孤立系统”的认识也没有更新,直到现在,藉由理查德*费曼之口,他才忽然间意识到,热力学定律并不能直接套用到所谓“孤立”的宇宙身上。
“是的,将宇宙看做一个孤立系统,这并没有问题。
但、年轻人,你就没考虑过,这孤立系统的行为和书本上描述的大有区别、并不适用热力学第二定律吗?
原因很浅显,这系统,它的空间尺度可是一直在变化的,因为时空本身,就来自于宇宙大爆炸、和其后的持续膨胀啊。”
“是……是这样吗。”
一语中的,方然的知识储备让他理解了费曼教授的思路,皱眉思考片刻,好像还真的是这样。
宇宙,和理想情况下的孤立系统,区别究竟在哪,在于宇宙本身就蕴含着时空的概念:持续膨胀的宇宙,虽然与未可知的外界没有任何物质、或能量的交换,本身占据的空间却越来越大,其行为,也必然与寻常的孤立系统迥异。
一般意义上的孤立系统,定义上,着眼的是物质和能量。
至于体积上的改变,倒不是无法研究,而是万变不离其宗,并不影响热力学的结论。
譬如气缸,其容积可以随活塞的运动而变,进而导致整个系统的熵变化,当容积扩大时,从气缸空间的总体上考虑,熵值的上限,显然会因为空间的增大而提高。
但这种变化,早晚会往复循环,一次次回到起点,容积持续扩张、趋势永远不变的气缸是荒谬的。
但宇宙,却恰恰就是如此。
第一〇八章 困难
对一个永远在膨胀、没有终末态的宇宙,热力学定律依然正确,这,毋庸置疑。
然而主宰一切的热力学第定律,却仿佛杀手,在无限长的路径上追击目标,永远跟在宇宙的身后,永远也无法得手。
膨胀,如何让宇宙避免热寂的宿命,一经点拨,方然很快就思路贯通。
即便孤立系统,如果允许系统占据的空间发生变化,譬如说,气缸容积变大一倍,那么,即便原本缸内的气体已达到参数的绝对均匀分布、处于熵最大的态势,也可以藉由向新增空间的扩散,来进一步提升熵值。
熵值有提升的空间,在热力学,也就意味着有做功的可能;
进而,就有被智慧生物所利用,借以维持新陈代谢之类精妙活动的可能性。
宇宙的膨胀,一种建立在科学观测上的假说,居然有这样的效力,面对热寂,坚若磐石的统计物理成果,时空持续膨胀的宇宙虽然无法彻底摆脱热寂的阴影,却始终可以快出一步,这种图景,让方然感到久违的放松。
面对无限膨胀的宇宙,曾被认为面目狰狞的热力学第二定律,原来……
也有它无法终结掉的存在,是这样吗。
坐在椅子上,脑海中冥想着那遥远到不可思议的未来,意识到那想象中的“叹息之墙”也许并不存在,一开始,方然几乎要表露出罕有的欣喜,理智却在提醒他,寻常人绝不可能因为这种事而高兴,这样泄露情绪,正该是身为永生的追寻者所竭力避免的,才勉强控制住表情。
不过,和默默体验心情的年轻人不一样,被话题引起了兴趣,理查德*费曼还在滔滔不绝,言谈间,又让方然有了新的忧虑:
“正因如此,‘热寂’这种假说,如今并没多少人会当真。
即便按相关理论的预测,根据不同的初始条件,关于宇宙何时会彻底进入热平衡态,分歧也很大,预期从10^10年到10^1600年不等;
就我个人而言,一种理论如果会导致如此悬殊的预测数据,本身就说明这理论‘不太靠谱’,呵呵。
不过,即便我们否决了‘热寂’理论,宇宙的长远景象,恐怕……”
“恐怕什么?”
面对眼神略显恐慌的方然,费曼教授的话,很突兀:
“你看,现在已经五点半了;
如果不想忍受餐厅的伙食,我们就叫一些外卖来吃,记在我的账上,怎么样。”
……
“坦率的讲,方,——你的名字是方然,对吧;
如今像你这样关心宇宙命运的人,即便在大学里,也真是越来越不常见喽。”
傍晚时分,理查德*费曼请了方然一顿挺丰盛的大餐,既是感谢他常来帮忙,同时,也有些志趣相投的意思。
教授话里的一丝落寞,不难听出来,方然则讪讪的劝慰着:
“可是,至少在伯克利的物理系,愿意探究宇宙奥秘的学生,还是很多啊。”
“哦,是这样。
搞物理的人,什么时候都不会少,要说这里面大部分人都是出于对物理的热爱、至少是兴趣,这一点我并不反对。
只不过,以实用主义的动机来学习自然科学,或者,以造福人类的志向来学习,总之大概是这些吧,难免令人失望;十个物理系的学生,得有八九个都是持类似的动机,他们钻研物理,无非是想凭借这么一种手段,去改变人类世界,仅此而已。
这样做,当然不能说没意义;
但纯粹受求知欲的驱使,想要知道浩瀚宇宙的过去和未来,持这种动机的人,就少得多喽!
话说回来,关于宇宙的宿命,”
一提到这方面,方然就不自觉的竖起耳朵,
“之前我们谈到‘热寂’,然后呢,即便这理论有些片面,甚至完全错误,宇宙的终末态,也还是无法脱出热力学第二定律的框架。
目前来看,宇宙一直在膨胀,不妨假设这膨胀会永远持续下去,那么,宇宙的确永远不会进入热平衡态,理论上讲,永远具备熵增过程发生的基础;然而再考虑到另一个方面,宇宙中物质的总量,几乎恒定,那么随着空间的膨胀,宇宙中物质的密度也会越来越低,越来越接近于零。
这样一来,对任何熵增过程而言,发生的难度,也会变得越来越高。”
一席话,仿佛在自言自语,理查德*费曼的语调不紧不慢,方然听得却有些困惑,皱眉思考片刻,他才明白了教授话中含义,喉咙便有些发紧。
恐惧再度袭来,他知道,这是因为自己思考问题的立场,和教授不一样。
宇宙膨胀,物质的分布随之越来越稀薄,这意味着什么呢;
站在永不下车的立场,要永生,就得有持续到永远的熵增过程,来维持生命的低熵态,然而,宇宙的物质分布越稀薄,从“物质扩散”这一过程中获得能量、降低自身熵值的企图,就越困难。
要理解这情形,单凭想象即可,并不需要高深的宏观物理理论。
且看人类现有的低熵源,或曰,能量的来源,就有这样的规律,能量密度越高的能源,利用价值越高,从核能,到化石燃料,这些高密度的能源被人类广泛利用,而像太阳能,潮汐能这些密度较低的能源,不论科学家怎样努力尝试,也始终无法以相对低廉的成本来大规模利用。
能源,本身的性质都一样,太阳能并不比化石能源更低级。
最新的太阳能电池,转化率已胜过了内燃机。
然而太阳能的密度太低,需要富集的手段,和衍生而来的能量储存手段,就是化石能源体系不需要特别考虑的,这就带来了工程上的麻烦。
实践中,太阳能的利用要比化石能源难得多,成本也高得多。
以此类推,从宇宙的视角来观察,物质密度的无限摊薄,必然导致任何潜在能源的密度无限稀释,对文明来讲,随着时间的流逝,从越来越稀薄的宇宙空间中获得能量,降低自身熵值,即便理论上永远都可以做,实践上,却迟早会变得完全不可行。
究竟是什么样的困难呢,设想一下,倘若随着时间流逝,石油的能量密度降低到万分之一,甚至亿分之一,内燃机将会怎样:
在那种条件下,内燃机,根本就没办法存在了。
第一〇九章 效率
未来,终究有一天,当宇宙的物质密度,也就是潜在的低熵源之密度,跌落到某极限之下,仅仅维持身体的新陈代谢,所需的能量,就要富集银河系那样大的空间,利用其中的物质扩散过程才能得到。
那系统,将会多么庞大,效率又将如何低下,恐怕会超出人类的想象。
藉由持续的膨胀,宇宙,可以逃脱热力学定律笼罩下的热寂,置身其中的生命,获取能量的手段却无法永远维持下去,作为一个在宇宙面前如此渺小的人类,面对这种前景,方然禁不住心生恐慌。
因为这会意味着,生命的存活,无法像宇宙那样一直延续。
即便宇宙的熵上限永远在提高,对生命来讲,当从外界获取能量、维持低熵的难度突破了极限,实践上无法再行得通,那么,这生命形态也就将被迫迎来终结,掉落到时间的列车之外,堕入虚无。
生命的寿限,甚至,文明的寿限,终究无法和宇宙一样长久……
即便宇宙有无限长的寿命,也无法让置身其中的生命形态,随之永生,永远待在时间的列车上。
费曼教授的话,让方然陷入了长久的沉默。
他没想到,一次偶然的请教,居然会引出这样的结论,原本担心的宇宙热寂只是一场虚惊,从未预料到的困难,与热力学第二定律般令人绝望的困境,却藉由宇宙的膨胀而冒了出来。
这种困境,即便还在遥远到无法想象的未来,或许,会在一百亿年,一千亿年,乃至一万亿年以后。
但任何技术上的手段,总有其极限,这也就意味着,必须维持新陈代谢、生命活动才能存活的人,迟早有一天,将再没有任何获得能量的手段,只能面对物质愈加稀薄,愈加寒冷的宇宙,默默的死去。
默默的死去……
死亡,凡人眼里的避讳,在方然脑海中只会更狰狞,他不由得打了一个寒颤。
“那么……
教授,根据这样的分析……
即便宇宙能拥有无限长的寿命,始终不会进入热寂,其中的生命,也会在永恒到来之前消亡,是这样么。”
年轻人的嗓音有些沙哑,费曼教授看着他,皱了皱眉。
“理论上,是这样没错的。
但你为何如此关心宇宙的命运,或者,宇宙中生命的命运呢,是在担忧人类吗?”
我没有在担心人类,我担心的是我自己,方然默想到。
但费曼教授的思路,显然和执念于永生的学生不一样,他试图纠正方然的想法:
“根据现有的规则,推导遥远的未来,这本来就不一定靠得住。
且不说,人类目前掌握的物理规律,是否足够准确,是否适用于宇宙的分析;单说人类文明,哦,或者宇宙中存在的其他文明,生死存亡的危机,又何止是遥不可及的物质弥散?
你想必知道,盖亚围绕着的恒星,至多五十亿年后就会变为红巨星,对盖亚表面的生命来讲,这才是一场真正的灭绝危机;
即便不考虑恒星的演化,三十亿年后,银河系将与仙女系碰撞、合并,盖亚的命运,也随之而充满了不确定;
眼光再放近些,盖亚本身的地质活动,环境变迁,也会导致生命形态的大灭绝,人类文明,正在接近第五纪冰期,目前却还没有可靠的手段来应对极端气候的冲击。
甚至于,用不着考虑这些几百万年,几千万年,乃至几十亿年后的灾难,单说眼前,人类文明高度依赖化石燃料的危机。
盖亚表面的化石燃料,以现在的消耗速度,还能支持多久;
五十年,一百年,还是两百年?
方然,不管你怎么想,认为人类目光短浅也好,穷于应付也罢,事实上,今天的人类世界连气候变暖,能源耗竭这些百年后的危机,都无暇顾及。
至于尺度以亿年计的未来,哼……
即便在象牙塔里,研究者群体中,也没有多少人真正在乎。
正仿佛这世上,每一个人都知道自己必死无疑,但他们眼前忙碌的,绝不会是安排后事,而只是暂时的苟且,仅此而已。”
费曼教授,他,是在批判人类的短视吗,
不,方然并不这么想。
凡人的一生,甚至,整个人类文明的一生,在宇宙的时间尺度面前,根本只是一瞬。
对闪念间即生死寂灭的人类而言,思考宇宙的命运,其实只是在自说自话,即便再有怎样精妙的假想,也绝对无法活着见证那一刻。
但站在自己的立场上,宇宙的宿命,又是方然必须关注的东西。
执念于永生,直到今天,才不过维持了十八年的时间,现在就在为未来而忧虑,这,似乎很虚妄。
但不管怎样,有一点却是确凿无疑的:
以人类目前掌握的基础理论,乃至科学实践的技术水平,要应对所有的危机,根本不够。
然而留给人类的时间,还有多久;
理查德*费曼的话,反映了这样的现实,即便对如此优秀的宏观物理学家,也未曾洞悉世界的危机。
人类文明,的确并不需要为几十亿年、几万亿年之后的事情而担心,因为这文明本身,哪里还有那么久远的时间呢,甚至,按方然的预测,长则两三百年,短则百八十年,人类文明,就会彻底嬗变,继而迎来终结。
在那之后,盖亚的演化,宇宙的变迁,即便再怎样惊心动魄,已经和人类,和人类文明没有了任何的关系;
要尝试克服遥远未来的困难,要仰仗科学的力量,这一切,
都只能着落在“那个人”的肩上。
……
深夜,向理查德*费曼告别,方然走出物理学部大楼,在风中拉紧衣襟。
凛冬季节,夜色格外的黑,除远处几盏缥缈的路灯,抬头看去,只见到一大片亮点稀疏点缀的深邃星空。
已经这么晚了吗。
请教,长时间的交谈,没有消弭内心深处的疑惑,方然有些惆怅。
在寒冬的星空下行走,张口呼吸,在眼前弥漫出阵阵白雾,方然缩起身体,一边加快脚步,一边体会内心泛起的阵阵寒意。
第一一〇章 自理
按教授的意思,遥远到无法想象的未来,不必担忧。
其实,即便整天忧心忡忡,面对坚不可摧的热力学定律,自己又能做什么呢。
和莫须有的宇宙热寂、甚或物质弥散相比,身为一个追寻永不下车奇迹的人,要跨越的天堑,又何止是那近乎无限远的宇宙终结;即便眼前,人类文明即将经历的天翻地覆剧变,扪心自问,自己,也只能随波逐流,权且充当一个明哲保身的看客。
但倘若一切顺利,或迟或早,他必须得独自面对这一切。
当今时代的科学成就,看似辉煌,正如少年时在电视机里所见到的那样;
然而直到今天,人类执掌的科学之剑,威力又如何,莫说应对盖亚尺度的大剧变,就连微末到肉眼不可见的坎瑟细胞,都没办法将其彻底降服。
科学技术的发展,需要时间,人类文明却已时日无多。
再往后的事……
要继续磨砺这科学的利剑,一个人,哪怕掌控盖亚,就当真能做得到吗;
要获得这样的力量,对抗衰老,掌控全局,应对时间列车上的一切威胁,打磨这利剑,显然是头等大事,但眼前,十九岁的少年却无法回答,科学的边界,究竟在哪里,科学的力量,又究竟有没有一个绝对的极限。
且不论仅凭一己之力,即便调动整个盖亚,整个恒星系,甚至整个银河的资源,他,又能否触摸到那极限;
如果科学有极限,那么,这极限却又会在何方。
……
一边思索,一边仰望夜空,深邃的黑暗无法给出回答。
只不过在谈话之后,每天在互联网、或者实验室忙碌之余,方然都会刻意的,多少关注当下最新的科学进展。
他意识到,很快,当人类文明迎来末日之后,所有的一切,都需要自己独力去完成;
这其中,也包括在科学研究的道路上,无止境的跋涉。
但这样真的就可以了吗,
他不知道。
即便每天竭尽全力,尽量平衡工作和休息的时间,投身于浩瀚无垠的科学海洋,能力的限制,还是让方然惶恐,他越努力,就越清楚的感受到,在推动科学进步的战场上,一个人的力量,是那样的微不足道。
那么以后要怎么办呢,当跨越文明的终章,取得“那个人”的身份之后,
一切就只能自理。
最终的结局,是在巨大冰川之下的避难所苟活,耗尽给养后饿毙,抑或目睹小行星撞击的蘑菇云,被地壳运动吞噬,甚或千钧一发的捱到几十亿年以后,在银河系与仙女系的碰撞、合并中化为齑粉,还是在红巨星爆发的光芒中成为一缕灰烬呢。
追寻永生的路上,科学,是方然唯一的信赖和依靠。
但是,藉由理查德*费曼的话,他却难免会担忧,这件直面死亡时唯一的武器,究竟够不够锋利。
多少年来独来独往,一个人在通往永生的崎岖路上艰难前行,对时间列车中的大千世界,方然的观察,思考,还算细致,但他几乎从未想过,这赖以栖身的巨大车厢,和其中千千万万的人所组成的,“人类文明”这一整体,对自己来说会意味着什么。
难道只是科学技术的来源吗,也许是,但除此之外,这熙熙攘攘的世界,又有没有其他的意义了呢。
浩劫注定降临,地覆天翻的剧变之后,倘若真的只有他一个人幸存下来,待在空荡荡的时间列车上;铲除了所有竞争者,消弭了任何的威胁,这固然是完全而彻底的胜利,但放眼看去,承载着列车的,那完全看不到尽头的时间线,一个人面对这近似永恒,或许就是永恒的浩荡长河,所谓活着,所谓永不下车……
到那时,这所有的一切,意义又将会是什么呢。
死亡,与永生;
好似一枚硬币的两面,人,选择了其中之一,便意味着与另一面永不相见。
因为畏惧着死亡,而笃定了坚定到不可思议的信念,永不下车的执念,始终主宰着方然的一举一动,多少年来,所想所做的一切,都是为了接近这至高无上的目标,但是现在,视线随费曼教授的指引而投向那浩瀚无际的宇宙,时间与空间都延伸至无法想象的遥不可及,不知不觉间,年轻人的思维,有了微妙的转变。
在近乎永恒的宇宙面前,方然头一次意识到,对时间,对生命,对事关永生不死的一切,他的思考,他的认识,迄今为止恐怕还远远不够。
出于对死亡的恐惧,而憧憬着永不下车,这,无可指摘;
然则对活着,对沉浸在时间长河中的每一分,每一秒,这究竟意味着什么,周遭的世界,盖亚,乃至无垠的宇宙,又将在未来发挥怎样的作用,他仍未能理解透彻。
一旦被意识到,无知,就等同于痛苦。
被危机感所困扰,即便理智一直在告诉自己别多想,方然仍难免采取行动。
西历1472年,大概是从春假开始,在校园里行色匆匆的年轻人,就在每天去实验室报到后,抽身前往图书馆,在很少有人打扰的阅览室里沉下心来,翻阅那些艰深而晦涩的理论物理书籍。
畏惧物理,理由,一直不言自明,现在,他却再度萌发了对物理世界的兴趣。
即便这种兴趣,多少总有些被迫使的成分在。
回顾十多年的求学路,从小到大,除一开始的两三年,方然的学习成绩始终位居同龄人前列,即便在伯克利大学,他也能挺轻松的获得研究生入学资格,按理说,有如此坚实的学习基础做铺垫,不管什么学科,应付起来不说游刃有余,起码也应该遵循几分耕耘,几分收获的规律。
然而,在图书馆消磨了几星期的时间,面对厚厚的大部头书本,他还是摇头叹息。
摊开在桌面上的,是寻常的宏观物理学书籍,按图书信息系统里的建议,是为物理相关专业本科生准备的参考书,或者也可以作为教材;不仅如此,旁边还摞着几本厚薄不一的书,内容各不相同,相同点是,这些书籍都不是多艰深的东西,介绍的,都是人类几十年前就研究透彻的领域。