如果你問一位物理學(xué)家,人類已知的最絕望的理論是什么,那他肯定會回答熵增定律,因為它證明了宇宙將不可避免的走向滅亡。
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關(guān)于這條定律,其實有好幾種不同的表述方式,但我們現(xiàn)在只需理解它的核心含義,簡單來說就是:“熵”,也就是混亂或無序的程度,在一個封閉系統(tǒng)里永遠只會增加,不會減少,熵會持續(xù)上升,最終達到熱平衡狀態(tài),而一旦進入這種狀態(tài),一切就再也不會發(fā)生變化了。
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這意味著所有復(fù)雜的結(jié)構(gòu),最終都會瓦解,退化為更簡單、更原始的形態(tài),就像把冰塊放在平底鍋上,它會先融化,接著蒸發(fā),這正是因為吸收了熱能,導(dǎo)致熵值上升的結(jié)果,而像地球這樣能夠從外界獲取能量的 “開放系統(tǒng)”,就可以暫時抑制熵的增加。
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也正因如此,生命才得以存在,植物和單細胞生物從太陽獲取能量,通過光合作用制造養(yǎng)分;草食動物以植物為食,肉食動物又捕食草食動物,整個生態(tài)循環(huán)才得以運轉(zhuǎn)。
但如果我們把范圍擴大到整個宇宙,情況就截然不同了,宇宙無法從外部獲取任何能量,雖然在目前我們能夠觀測到的宇宙區(qū)域內(nèi),恒星誕生這類復(fù)雜現(xiàn)象仍在發(fā)生,但遲早有一天,熵將會徹底占據(jù)上風(fēng)。
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最先耗盡的,會是孕育新天體所需的氣體與塵埃,緊接著就連恒星本身也會逐漸燃盡,只剩下白矮星與黑洞,最終這些殘骸也會一一消散,到了最后,整個宇宙會被無數(shù)微小粒子填滿,它們都是曾經(jīng)存在過的各類物質(zhì)的殘留物,而且分布得極其均勻,這樣的狀態(tài)將會永恒持續(xù)下去。
那時,宇宙的每個角落溫度都將趨于一致,從物理學(xué)的角度來看,宇宙將再也無法產(chǎn)生任何 “功”,這就是所謂的 “熱力學(xué)平衡”,也是熵的最終勝利。
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而這一切最快將在一百萬億年后發(fā)生,到那時,屬于恒星的時代才會真正落下帷幕,取而代之的,是只剩白矮星、中子星和黑洞的 “黑洞時代”,而這些天體要完全消失,所需的時間就更夸張了,據(jù)說宇宙要進入真正的熱力學(xué)平衡狀態(tài),大概還需要再過 “一古戈爾年”。
“古戈爾” 這個單位,指的是 1 后面跟著一百個零,光是想想就覺得不可思議,要知道人類從敲打石頭、用骨頭木頭制作工具,一路發(fā)展到如今的計算機時代,不過才花了一萬年的時間,而這次的時間尺度,比那要高出好幾個量級。
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說實話,生活在當下的人類,其實根本不必為那么遙遠的事情煩惱,但如果我們的想象力只能局限于眼前的實用性,那活著也未免太無趣了,所以接下來,我們要進入最引人入勝的部分:當時間真的所剩無幾時,我們還能做些什么?
想要為黑洞時代做好準備,就必須從恒星時代即將結(jié)束的那一刻開始著手,當然,不會所有恒星都同時熄滅,據(jù)推測,在可觀測宇宙中最后殘留的恒星,很可能是一些光線微弱但壽命極長的紅矮星。
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紅矮星釋放的能量雖然遠不及太陽這類恒星,但它們的數(shù)量將會占據(jù)絕對優(yōu)勢,甚至比目前宇宙中所有恒星的總和還要多出好幾倍,如果未來的人類能夠通過某種方式干預(yù)恒星內(nèi)部的運作,甚至掌握操控時間流逝的方法,或許就能 “保存” 一部分紅矮星,將它們的壽命延長到極限。
為了實現(xiàn)這一目標,未來的人類說不定會打造出所謂的 “戴森球”,以此捕捉恒星釋放的能量,更大膽的想法是,從那些體積巨大、壽命較短的恒星中提取物質(zhì),再通過人工手段打造出更耐用的紅矮星。
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這種做法其實效率極高,太陽的壽命大約是 100 億年,但如果把它的質(zhì)量拆分成十顆紅矮星,這些紅矮星的壽命就能延長到以 “萬億年” 為單位來計算,只要規(guī)劃得當,我們甚至有可能通過人工手段,將 “恒星時代” 延長數(shù)倍之久。
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不過無論如何努力,所有恒星終究都會熄滅,最終宇宙中只剩下黑洞,但即便是黑洞,也并非毫無用處。它們可以成為能量來源,比如黑洞邊緣的潮汐力,或是霍金輻射,都有可能派上用場,如果未來的人類真的能夠突破物理定律的限制,說不定甚至能進入黑洞的事件視界內(nèi)部,從奇點中 “汲取” 物質(zhì),進而創(chuàng)造出新的天體。
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但想要活得更久,我們勢必要從根本上改變自身的 “存在形式”,必須要將人類的意識轉(zhuǎn)移到計算機中,在這種情況下,我們對 “時間” 的感受,將只取決于電子大腦的運算速度,而這個速度,是可以通過調(diào)節(jié)溫度來自由控制的。
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宇宙微波背景輻射的溫度會越來越接近絕對零度,這意味著屆時根本不需要任何特殊手段,就能維持超低溫環(huán)境,我們只需要極微量的能量,就能讓運算系統(tǒng)保持比外界略高一點的溫度,足以支撐其運轉(zhuǎn)。
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到了那時,一個最簡單的念頭,都可能需要耗費數(shù)百萬年去思考,而十億年的時光流逝,對我們來說或許就像一秒鐘那么短暫,而且我們很可能根本不會察覺到自己的變化,因為在那段漫長到難以想象的歲月里,整個宇宙幾乎一成不變,只剩下瀕臨熄滅的殘星,以及靜靜漂浮的黑洞。
如果我們還想進一步節(jié)省能量,或許可以設(shè)計一種 “睡眠模式”,比如,如果我們掌握了儲存恒星輻射能量、并利用這些能量制造人造恒星的技術(shù),那么這些人造恒星就可以定期 “熄燈休眠”,如此一來,那個時代的人類就能在這些人造的 “黑夜” 里,進入漫長的冬眠狀態(tài)。
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但問題在于,宇宙中的總能量是恒定不變的,所以,如果我們真的想徹底避開熱寂的命運,就必須找到打開通往其他宇宙大門的方法,就目前而言,“多重宇宙” 的理論尚未得到證實,也沒有任何直接的科學(xué)證據(jù)能確定它的存在。
但在未來數(shù)萬億年的時間里,誰又能保證我們找不到這些證據(jù)呢?
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就算真的不存在其他宇宙,或許我們可以親手 “創(chuàng)造” 出一個類似 “口袋宇宙” 的空間,讓我們能夠暫時移居,甚至永久定居。
你可能會問:“暫時” 是什么意思?
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意思是,如果我們真的進化到了那樣的高度,就意味著我們已經(jīng)掌握了操控時間與空間的權(quán)力,到了那時,我們就能讓這個已經(jīng) “燃燒殆盡” 的宇宙逐步收縮,重新坍縮成一個奇點,引發(fā)所謂的 “大擠壓”,隨后新一輪的大爆炸將會降臨,新的宇宙會隨之誕生,孕育出數(shù)以萬億計的恒星與行星。
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所以說,雖然熵增是宇宙寫就的宿命,熱寂是時空盡頭的寂靜,可人類文明從誕生之初,便在與無序?qū)埂⒃谂c虛無拔河,從石器敲出的第一縷星火,到戴森球構(gòu)想的璀璨藍圖,從肉身凡胎的脆弱堅守,到意識永生的勇敢求索,我們始終以渺小之軀,對抗浩瀚蒼穹的終極法則。
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宇宙會冷卻,恒星會熄滅,但人類文明的火種、對存在的熱愛、對未知的好奇,終將穿越時空的壁壘,在坍縮的奇點里孕育希望,在新生的宇宙中續(xù)寫榮光,這便是人類,于混沌中筑秩序,于宿命里尋超越,于塵埃之上,活成永恒。
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