宇宙能允许生命永存吗？

雪里梅

最新观测表明，宇宙正在加速膨胀。如果这一结论获得证实，那么生命的前途可能极为不妙。物质将变得稀薄，现在我们眼中的所有恒星将离去。到那个时候，就真的没有新世界可供人类征服了，我们将真正成为宇宙中的孤独一族，甚至很可能根本无法存在。

宇宙学观测表明，宇宙将永远膨胀下去，而不是像科学家一度认为的那样，膨胀到一个最大尺度后又开始收缩。因此，我们注定不会在一场狂暴的大收缩中走向世界末日。初看起来，永恒的膨胀应该使我们乐观：有什么东西能够阻止一个有充分智慧的文明，利用无穷无尽的资源从而永远生存下去呢？

但是生命是靠能量和信息繁荣兴旺起来的：在永远膨胀的条件下，任何一种有意义的意识形态都不可能永远存在。

永世的荒漠

在普林斯顿高级研究所的弗里曼·戴森于1979年发表一篇经典论文之前，没有几位宇宙学家深入考虑过一个永远膨胀的宇宙对生命的影响。自从戴森的论文发表后，物理学家和天文学家开始反复思考这个问题。

在一个可能具有无限体积的永恒宇宙中，人们希望能够收集无限多的物质、能量与信息。但出人意料的是，即使我们付出了无数代的艰辛努力，仍然只能收集到有限数目的粒子、有限的能量以及有限数目的信息位。令人更感沮丧的是，可用的粒子数、尔格数以及信息位数或许会无限增长，问题不是缺乏资源，而是这些资源很难收集。

最主要的障碍恰好就是使我们能够期望生命永存的那个现象——宇宙膨胀。通常当宇宙的尺寸增大时，能源的平均密度就下降。宇宙的半径增加1倍，将使原子的密度下降为1/8。对于光波，这一下降的速度更快。由于宇宙的膨胀把光波拉长，从而吸走了光波的能量，因此当宇宙半径扩大1倍时，光波能量密度将下降为1/16。

由于物质密度的下降，收集资源将成为越来越费时的工作。届时，我们可以采取两条截然不同的策略：让物质送上门来或出去搜寻物质。

对于前者，从长远来看，最好的方法莫过于让引力来承担这一工作。

败于虚空

然而，引力也面临着同宇宙膨胀相抗衡的问题，因为后者使物体分开，从而削弱它们之间的相互吸引。只有一种情况除外：即宇宙刚好处于膨胀与收缩之间时，在这种情况下，引力将无限度地聚集起越来越多的物质。但是，最新的观测结果却与这种情况相矛盾，而且可以聚集起来的物质变得高度集中后将坍缩成黑洞，从而把所有生命形式一扫而光。住在黑洞内部不是一件令人高兴的事，在地球上是条条道路通罗马，而在黑洞内部则是条条道路（在有限的时间内）通黑洞中心，在那里所有一切都会遭到分解和毁灭。

并非所有的能量形式都同等地受到稀释的影响。例如，宇宙中可能充满了一个宇宙弦网络。所谓宇宙弦，就是其上聚集了能量的无限长而细的弦，它们可能是在宇宙早期不均匀冷却的过程中产生的。宇宙弦中每单位长度上的能量不因宇宙的膨胀而变化。我们或许可以尝试切断一根弦，聚集在断开的端头周围并利用它的能量。如果宇宙弦网络是无限大的，那么我们就可以期望我们的能量需求永远得到满足。但奇就奇在这里，不管我们能做什么事情，自然界同样也能做。如果某个文明能够想出一种办法来切断宇宙弦，那么弦的网络将会自动分解开来（例如，黑洞可能自发地出现于弦上并吞食它们）。因此，智慧生命或许只能在用掉有限的一点弦后就碰到弦断开的另一端。整个弦网络最终将消失，使这个文明又没有能量可用。

那么利用量子真空又如何呢？遗憾的是，如果真空放出能量的话，那么它就将跌落到一个更低的能态上，但真空已经是处于最低能态上了。

无论我们多么聪明，也无论宇宙多么配合，有朝一日我们终将面对我们可以支配的资源数量有限这一局面。我们必须学会用较少的资源生存下去，可行的办法之一便是设法降低我们的体温。可以设想通过遗传工程改造人类，使之能在体温低于35.8℃的情况下活动。

冬眠能使人长存吗

有机体的体温下降到一定程度后必然就不能再下降了。对于缺乏自信心的人来说，似乎是走投无路了。然而，戴森想出了一个大胆的点子——冬眠，此时有机体将只有很少一点时间是醒着的。在睡眠时，有机体的代谢率将下降，事实上，把越来越多的时间用来睡觉，有机体就可以只消耗有限的能量，但却能永远生存下去，并产生无穷多的想法。戴森的结论是，永恒存在的生命的确是可能的。

放弃我们的身体

放弃自己身体的设想虽然看起来像是未来主义的奇谈怪论，但要实现它却不存在根本的困难。许多科学家认为，意识并不是某一组有机分子所特有的现象，而是可以用多种不同的形式来体现，从太空机器人到有知觉的星际云。

大多数现代哲学家和认知科学家都认为，有意识的思维是计算机能够实现的一种过程。在此我们不必关心其细节，我们还有几十亿年，甚至几百亿年的时间来设计新的物理化身。有朝一日，我们将把自己意识上的自我转移到这些化身上。

把自己变成一组指令送到极远的新宇宙，这是关于智慧生命能否永世长存的一个焦点，涉及对计算的基本限制。计算机科学家一度认为，如果不消耗某一最低限度的单位能量，计算是不可能进行的。20世纪80年代，研究人员意识到，某些物理过程可以作为无损耗计算机的基础，这样的计算机运行时可以只耗用任意小的能量。

为了减少能量的消耗，计算机只要降低速度就行了，这里需要满足两个条件：首先，与其环境保持热平衡状态；其次，必须不丢弃信息。遗憾的是，这些条件在一个膨胀的宇宙中是无法解决的问题。

由于宇宙膨胀把光的波长拉长，有机体将不能发射或吸收为了保持与环境的热平衡而需要的辐射。而且，由于只有有限数量的材料供它们使用（因此也只能有有限的记忆），有机体最终将不得不为了容纳一个新的念头而忘掉一个旧的念头。这样的有机体将以何种形式永恒存在呢？有限的信息意味着思维也是有限的。有机体将要做的一切就是重温过去，一次又一次地反复产生同样的思想。永恒的存在将变成一座监狱，而不是创造和探索那无穷无尽的过程。

永恒的生命是否还存在其他的一线生机呢？如果量子力学允许稳定的虫洞存在，那么生命形式或许就能克服光速带来的障碍，进入宇宙中某些用其他方式无法到达的区域，并收集无穷无尽的能量和信息。或许他们还可以建造一些“新生”宇宙，把自己——或者是把如何重构自己的一组指令——送人新生宇宙中。这样，生命也就可以一直延续下去了。