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文明的极限?从翡翠文明停止向人类提供基础物理学知识展开的联想

作者:   /  2018 年 11 月 16 日  /  还没有评论

amg

 

一,知识的荒漠

翡翠文明的物理学引入并没有像想象中引领物理学家进入知识的绿洲。反而除了让物理学家产生更多惊叹和原来是这样的感受外,人类物理学已经足足300年没有原创的物理学革命。

好奇心的消失

翡翠文明对人类基础物理的知识的援助持续了近一百年,到22世纪中期渐渐停止。物理学家夜以继日的学习浩如烟海的教材,却仍需要几代人的努力才能消化这巨量的知识援助。巨量未被理解的外来知识使得23世纪的物理科研模式已经不同于200年前。

物理学基础理论研究不再由好奇心或者对理论的美的追求而驱使,物理学家们沉浸在来自翡翠的故纸堆中。按图索骥沿着翡翠提供的顺序去学习。尝试将理论转为技术以提高生产力。

300年前爱因斯坦说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更加重要。”而今在翡翠文明的帮助下,提出问题的人却越来越少。人类正在丧失自己的好奇心和原创的活力,越来越习惯接受翡翠的物理。基础科学的研究不再是对未知事物的探索,变成永无休止的学习和接受。这一切对科学创造是毁灭性的。

理论的艰深

物理学家并未停止对理论的思考,但是对于晦涩艰深的基础理论,能做的却非常有限。单单是为了了解理论就需要付出巨大的精力,一旦深入理论就不可避免的落入细枝末节,理论的细节充满了晦涩的数学,复杂的技巧,以及计算机的辅助。

人们可以非常粗浅的理解理论的思想,可是即使对于非常Naive的Toy Model,以上的困难都无从避免,使得我们无法高效的进行定量计算。每一个有现实意义的结果都经历了复杂的计算和堪称精妙的构造,即使这样,有现实意义的结果也并没有多少。

理论的过分超前和艰难,给了一些物理学家沉痛的打击,一种面对理论无法验证,无法使用的无力感出现在人类面前。

验证的危机

理论的超前性不单单是理解与计算的困难。我们无从验证翡翠物理学的真实性,前沿基础理论验证需要的苛刻条件,而这所需要的技术在未来的1-3世纪内都无法实现。

超前的基础理论对工程与技术的帮助是有限的。历史规律显示基础科学走到越高的高度转化为技术的过程也就更长。从牛顿力学出现后很快便进入应用,电磁波理论也在20-30年后成为生产力,量子力学的诞生到第一个晶体管的出现花费了近50年。而从聚变理论到聚变堆商业化以及强子的凝聚态理论到强简并态物质的使用,我们在翡翠文明的帮助下却用了更多时间。这也导致对基础理论的理解并不能明显加快对其的验证。

除了技术发展速度的限制,宇宙的巨大和空旷以及光速限制了很多实验的展开。利用现有技术,对距离太阳最近黑洞进行抵近探测,所需的时间都是人类文明不可接受的。

我们必须面对一个现实,我们这代物理学家研究的理论在数世纪内都无法验证。缺乏实验证明动摇了科学的根基。无法验证的理论使得物理学变为空对空的数字游戏,或者计算机上的创世游戏。

物理学家们进入了知识的荒漠,一片由知识构成的荒漠。荒漠除了已有的知识再也找不出任何东西。每一寸前进都变得越发艰难。甚至有可能眼前的一切不过只是荒漠里的海市蜃楼。而一切的结果只有数世纪后我们的子孙知道。希望他们的技术没有证明,他们先辈的所有努力都是幻影。

二,文明与极限

今天我们讨论一个猜想,猜想翡翠文明已经给了人类他们掌握的所有基础物理学知识。

众所周知,翡翠给予我们的基础物理理论知识到22世纪中期便停止了。这并没有引起什么波澜,毕竟这100年间已经给我们的资料现在还没研究完。工程以及技术上的知识还在源源不断的送来,一起看起来都没有太大问题。

可是还是有人会有疑问,为啥给我们的基础理论几乎是突然中断了?

当时有阴谋论者怀疑,翡翠已经觉察到六国的小动作然后停止了援助。不过现在看来他们也就仅仅停止了基础物理学的援助。

翡翠在基础物理学上的援助一向是大方的。不像工程技术方面他们害怕太激进,我们掌握不到位把自己玩死了。理论物理知识的增加只会增加人类的秃头率罢了,当然还有咖啡的消耗量。

通过近百年对翡翠基础物理学的研究我们开始有一个猜想,这个猜想原来一直存在于我们茶余饭后的谈话中。而我现在把他提出来放到明面上大家讨论一下这个问题。翡翠提供给我们知识的中断,是不是因为这就是他们知识的极限了?

这像是一个蚍蜉撼树的问题,毕竟翡翠强大的科学技术不是我们这些太阳系居民可以评价的。不过我和一些朋友越发的感觉到他们的科学技术并没有太过于超出我们的想象,他们的技术水平并没有超过200年前的科幻小说的想象水平。这当然完全是主观上的感受,但是也说明一个问题他们是我们可以理解的,甚至他们尝试和我们沟通。你会和细菌沟通吗?

有人会问也许我们真的只是翡翠文明培养基上的细菌呢?这是个好问题。那这个培养基该多大?天文观测证明我们周围很普通并没有显示出与可观察宇宙其他地方不同的地方。莫非这个宇宙都是翡翠特意为我们这些细菌做的?我相信很多人很快就会放弃这个观点。天文学的观测显示翡翠文明并没有星系际尺度上大规模改造星际空间的能力。人类可以观测到的他们的活动痕迹基本存在与银河系猎户座悬臂以及银心区域。我们有充足理由相信他们的文明按照卡达谢夫标度应该介于Ⅱ型与Ⅲ型文明之间约为2.6-2.8。

相信大家达成了一个共识就是翡翠文明是有上限的或者说上限似乎是我们可以理解的。这是鼓舞人心的,我们是不是只要撸起袖子加油干就能多快好省的跻身于翡翠文明同级别的存在?答案应该是否定的。20世纪50年代物理学家费米,提出过一个问题

理论上讲,人类能用100万年的时间飞往银河系各个星球,那么,外星人只要比人类早进化100万年,现在就应该来到地球了。换言之,“费米悖论”表明了这样的悖论:A.外星人是存在的——科学推论可以证明,外星人的进化要远早于人类,他们应该已经来到地球并存在于某处了。B.外星人是不存在的。

这个在当时被成为费米悖论问题在大黄发现后就渐渐被公众淡忘(21世纪初期还有几本探讨费米悖论其中一种解释的畅销科幻书)。但是这是系统的研究地外文明的开端。套用那本200年前的科幻书里面的名词。我们就叫它——宇宙社会学吧。我们发现了外星文明所以,费米悖论自然不成立。但是关于外星文明的数量,发展程度,分布的研究并没有停止。

目前为止和人类接触的文明只有翡翠和安立柯文明。大规模的巡天观测也没有发现一万光年内没有超过Ⅱ型文明的存在。不过在整个银河系发现了几处有可能是Ⅱ以上文明之间星际战争留下异常超新星爆发遗迹,以及一些不存在吸积盘的似乎是制造出来的黑洞。整体而言银河系并没有大规模战争的痕迹,翡翠文明很可能是银河系最强大的文明。对室女座超星系团(Virgo Supercluster)的观测显示星系中央黑洞多数有文明痕迹,不过存在Ⅲ型以上文明可能性很小。而且绝大多数星系也没有大规模星际战争的痕迹,当然这不清楚究竟是因为一个星系内只有一个超级文明还是因为超级文明之间的和谐共处。

我们可以得出一个结论在室女座超星系团(Virgo Supercluster)内大约33百万秒差距(1亿1千万光年)的空间内文明普遍存在。但是文明发展的上限几乎就是Ⅲ类文明。

这是文明发展的瓶颈。一个星系内超过型的文明屈指可数,经过亿万的演化也没有文明冲破Ⅲ类。在宇宙广阔的空间和漫长的时间内为什么没有Ⅲ类文明?变成了新的费米悖论。

科学与技术推动社会与文明发展,文明的受限自然想到是科学技术的存在极限。当然我们这里要谈论的不是科学技术是否拥有尽头这一哲学问题,而是对于人类文明或者与之类似的文明形式是否存在一个对科学理论的认知极限和技术的发展极限?

我在之前的文章中提过23世纪物理学面临的问题,好奇心的消退,理论的艰难以及实验的不可能。除此之外我们回顾物理学的发展。在牛顿时代一个22岁的年轻人可以在数学,物理,工程等诸多方向接触到当时知识的极限。在爱因斯坦时代25岁的年轻人就能研究广泛的基础前沿问题。到了21世纪25岁只能达到对自己方向的基础物理问题工作的最低限度。在过去的一百年间学制不断延长,在没有外界辅助(脑机接口)的前提下,某一领域基础知识的培养要到博士(30岁)才能结束。博士学位不再标志拥有独立的科学研究能力。

科学家的寿命是从具有独立研究能力到智力巅峰褪去,也就是40岁到60岁短短的20年。而在21世纪这一数值是25年,19世纪是30年。在几个世纪后一个年轻人学习到两鬓斑白也可能无法触及人类知识的边缘。那时人类的科学是由少数天才推动还是交由人工智能,或者一些不同于现在的人类”

除了人类作为生物的限制。已经发现的规律显示基础科学走到越高的高度则其转化为生产力的过程也就更长。从牛顿力学出现后很快便进入应用,电磁波理论也在20-30年后成为生产力,量子力学的诞生到第一个晶体管的出现花费了近50年。而从聚变理论到聚变堆商业化以及强子的凝聚态理论到强简并态物质的使用,我们在翡翠文明的帮助下用了更多时间。基础科学的进步需要生产力的支持,生产力的缓慢增长,推迟着基础科学突破的时间,更推迟着下一次技术革命的时间。是否会存在有一天技术的缓慢增长使得基础科学的突破所需要的时间变得不可接受。使得技术和科学都陷入瓶颈。

如果再考虑到宇宙的寂寥空旷和光速的限制会大大减缓对宇宙的开发速度。文明不可避免的在发展中遇到瓶颈。而突破这个瓶颈也许需要宇宙寿命尺度的发展时间。或者寄希望于其他方式?

上述内容有不少已经是学界的共识,接下来便是我王某人的一些痴言妄语。

很显然翡翠文明已经接近或者达到我们上述讨论的文明瓶颈。他们的基础科学很可能已经在相当长时间内没有进步过了。如果按照第一次科学突破花费10年,后一次基础科学突破时长是前一次的二倍计算。他们即使从宇宙出现开始进行基础物理学突破也应当只完成了30次,需要79亿年后才能完成下次科学突破。以上只是假设。但是可以说明他们的基础科学理论应当是较少的。

翡翠文明很可能没有只是等待常规科学革命。科学技术的发展同样受物种与社会形态限制。完全不同的社会形态可以点出完全不同的科技树,这在安立柯文明已经体现的淋漓尽致。我们和安立柯作为猎户座悬臂已知唯二的两个高等文明,完全有可能是翡翠突破瓶颈的希望——翡翠希望通过对我们两个文明(甚至可能有其他文明)的培育,尝试不同社会形态和生物形态的文明发展状况。期望有朝一日在某种文明的身上看到超Ⅲ三类文明的影子从而实现文明的更高发展。

为了这一切,显然的翡翠必然会向我们提供他们的所有基础科学。在不需要实验不需要等待技术发展的情况我们可以在远短于他们文明发展的时长内学习到这些知识。

结合上述想法可推出,22世纪中期阻断的基础科学援助很可能是因为他们已经将所有基础物理学知识给予我们。

现在翡翠文明要做的便是等待,等待这些在太阳系和安立柯星系种下的文明种子能不能成为顶开宇宙文明瓶颈的参天大树。

(2218年11月于驿宁物理研究所H-bar咖啡厅内酒后发疯思考整理)

 

作者:王大可(Manifolds)

编辑:庄比

图片来源:AMG

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