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颠覆世界的设想

在历史的长河中,许多在当时看似很大胆的设想,最终被证明是正确的,并颠覆了我们对自己以及周围世界的认知。这样的例子有很多,比如日心说、进化论等。下一次科学界的大事件,可能正在酝酿之中……

如果部分现实被隐藏了起来

“我的目标很简单,”英国物理学家斯蒂芬·霍金曾经说,“就是去完全理解宇宙——它为何如此,它为何存在。”但有的理论认为,霍金的目标是很难实现的,因为现实的一部分,可能永远无法被我们所感知、观测以及理解。

一个例子就是弦理论。弦理论被许多物理学家视为当前最好的能描述宇宙所有作用力的理论,不过它还预测时空的维度可能在10到26维之间。如果我们能了解这些额外维度的性质,就能解决许多宇宙谜团,比如为什么万有引力的强度如此之弱(相对于其他的作用力来说的),使宇宙不断加速膨胀的暗能量究竟是什么。但是,这些额外维度被认为是紧缩在极小的尺度下,以至于我们几乎无法探测到它们。这暗示着我们可能永远无法解开这些宇宙谜团。

更糟糕的是,我们的宇宙可能是无数宇宙中的一个。时空可以通过无数次的急速膨胀产生无数个彼此完全分离的宇宙。而且,许多宇宙可能不具有适合生命存在的物理定律。而我们手头上的物理定律,并不能在全体“多重宇宙”中都适用。

在理论上,访问其他的宇宙是不可能的。即使如此,我们依然会有机会找到多重宇宙存在的证据。比如说,刚诞生的宇宙们随着不断膨胀,它们可能彼此会发生碰撞,碰撞后留下的痕迹也许会反映在今天的宇宙微波背景辐射之中。

量子理论也能产生多个世界。量子理论中的许多奇怪现象,例如可以同一时间处在活和死的状态的薛定谔的猫,可以由多世界诠释来解释。多世界诠释认为,打开盒子后,宇宙就会分裂出两个世界——一个世界里的猫死了,另一个世界里的猫还活着。事实上,多世界诠释认为,只要我们去确定某些事情时,比如进行实验测量或做个决定时,宇宙就会分裂为多个世界。这意味,现实中会存在这许许多多平行的世界,里面可能还有着不同版本的你。可惜的是,访问其他的平行世界在理论上也是行不通的。

不管是额外维度、多重宇宙,还是多世界诠释,这些都意味着现实中总有一些东西处在我们认知能力之外的。这可能会使得霍金的目标难以达成。

如果我们可以看见未来

能否准确预测未来,这个问题一直富有争议。经典物理学认为,我们有能力准确预测未来,这就是决定论,认为如果我们能完全了解现在的每个细节,我们就可以准确无误地知道事情的未来结果。比如,你掷骰子时,如果知道每一个初始的细节,就可以知道掷出的点数是多少。

但是量子力学却告诉我们,准确预测未来是不可能的。德国物理学家沃纳·海森堡提出的不确定性原理认为,你不可能在同一时间里掌握一个粒子的所有信息。比如,对粒子的位置知道得越多,对粒子的速度就知道得越少。

除了量子力学以外,混沌理论也会阻止我们准确预测未来。混沌理论认为,最初任何一个微小的因素在未来都可能造成巨大的影响,就像这个经典的例子:一只南美洲亚马孙热带雨林中的蝴蝶,偶尔扇动几下翅膀,可以在两周以后引起美国得克萨斯州的一场龙卷风。这意味,要想准确预测未来,你无法忽略任何细节,但在现实中你很难做到这一点。

但是,即使理论上不可能,在实践中我们也可以尽可能地做到近似准确。而计算机就可以帮助我们比较准确地模拟未来,例如预测明天的天气,长时间气候的变化,我们的银河系未来的命运等。一位来自美国宇航局的气象学家就认为,根据当前的计算科学的进展,再过几十年,近乎完美的气候预测就有可能做到。

一些学者会担心,拥有这样的预测能力可能并不总是一件好事。这些预测工具最终可能会剥夺我们进化来之不易的创造性思考能力,以及应对危险情况的临场应对能力。我们还可能不再害怕任何失败,我们会变得更加傲慢,甚至反而更肆无忌惮地破坏环境。

此外,这些预测工具如果落在错误的人手里,那么可能会产生严重的后果。因为,这些工具能被用来帮助建立独裁统治或商业垄断。但可以肯定的是,许多人不愿意知道未来具体会怎样,因为这些预测工具会剥夺生活中的许多惊喜。

如果我们能与动物对话

2015年,一个美国动物权益组织向美国纽约法院提起诉讼,为两只关在纽约州立大学石溪分校实验室里的黑猩猩争取法律人格。如果黑猩猩被宣布具有法律人格,它们就会享有行动自由、“人”身不受侵犯等法律上的权利。这意味我们人类不能再圈养黑猩猩,以及对它们做一些侵害它们身体的实验。但是,最终法院裁定,这两只黑猩猩不具有法律人格。

如果黑猩猩能获得法律人格,那么其他的比较聪明的动物,例如虎鲸、大象等也应该能获得。之所以有人为这些动物争取权利,是因为我们常常基于自己的内心,来推测其他动物内心的活动,例如承受痛苦的能力、自主能力和自我意识等。不过,这些推测可能不是那么令人信服。那么,如果我们能直接与动物对话,会怎样?

例如,一只狗或者一头奶牛可以让我们知道它们的生活是怎样的。这个想法也许并不像看起来那样胡扯。有很多的例子表明,猿类能与人类饲养员进行一定程度的交流。现在,一些研究人员正忙着破解海豚的语言,认知科学家也在开始研究动物的情绪和认知。也许,人类与其他物种进行有意义的交流,只是一个时间问题。

到那时候,我们很有可能通过交谈会发现身边有很多思想丰富的动物。但如果我们的同情心开始“泛滥”的话,那么将会产生何种影响?譬如你能与猪谈心,那你还愿意吃它吗?另外,如何能使屠宰畜禽更为人道?这些问题不太好回答,不过可以肯定的是,到那时候应该会有很多人会选择完全避开肉类以及其副产品。

争取动物的合法权益也会影响对环境的保护。现在,大多数环保工作者都会从功利的角度来拯救生态环境,有时就需要通过杀死物种的部分成员来拯救这个物种或维护那里的生态系统。例如,为了有效地保护草地和林地,并将袋鼠的数量控制在合理水平,澳大利亚政府曾对自然保护区内2000多只袋鼠进行了捕杀。但如果我们承认这些动物是有着内心世界的,每一个都有着自己的生存权利,那么环保工作者将不得不放下手中的枪。许多人认为,此时我们过于强调动物的生存权利,反而是件坏事。

更为重要的问题是,我们如何权衡一个动物的性命与一个人的性命?在动物身上做医学实验,可以在不久之后挽救许多人的性命,全面禁止动物实验似乎不太可能。如果我们能直接与动物对话,那么肯定会有很多动物保护者给科学家添麻烦。

如果我们不再孤单

开普勒太空望远镜的观测数据告诉我们,银河系可能拥有多达300亿颗与地球类似的行星。哈勃太空望远镜的继任者,詹姆斯·韦伯太空望远镜拟定于今年发射,它将有能力检测出一些类似地球的系外行星是否有生命存在的迹象。许多人认为,发现外星生命只是一个时间问题。美国宇航局的前首席科学家艾伦·斯托芬就曾预测,我们会在2025年左右在其他星球上找到生命存在的迹象。

事实上,不太可能会出现“啊哈,外星人你在这里”这种情况,因为科学家得花很多年的时间来确认结果。例如,发现一些行星大气中的化学物质成分有异常,被认为是外星生命存在的迹象,但这有可能只是行星的短期大气变化导致的。科学家需要认真分析各种可能。

这里还有一个真实的例子,更能说明问题。1996年8月,美国宇航局的科学家宣布,从一块编号为ALH84001的火星陨石中找到了早期火星生命存在的证据。这个新闻在当时引起了人们极大的兴趣,甚至美国国会还为此专门召开了听证会。但此后,科学界纷纷指出此项研究有不周密之处,从各方面提出质疑。现在,大多数科学家认为,这块火星陨石并不含有任何外星生命的成分。

但如果发现了外星生命,会怎样?

它能帮助我们解决这样一些问题:外星生命是如何诞生的?它们的遗传密码和我们一样吗?它们也需要水和碳元素吗?它们也是通过自然选择法则进化的吗?

如果发现的外星生命是智慧生命的话,还会对我们人类文化产生很大影响。例如,可能对某些宗教构成挑战,有些人可能认为外星智慧生命是救世主,这可能会引发出新的宗教。

或许,最重要的是,外星生命的发现将会颠覆“人类是宇宙的中心”这种观点。相反,我们必须承认,生命在宇宙中是普遍存在的,我们不是独一无二的。

如果我们不再需要身体

如果把自己的思维完全从身体中独立出来会怎样?

许多人相信,随着科技的发展,再过几十年或几百年,我们就能把自己的思维上传到电脑上。一些学者认为,这种事情不仅仅是可能的,而且是不可避免的。

如果我们具有了可以独立于身体存在的数字大脑,会怎样?首先一点是,这个大脑仍需要外界信号的进入。因为如果大脑没有外界信号刺激,就会进入所谓的感官剥夺状态。进入感官剥夺状态后,人会出现各种错觉和幻觉,情绪会变得不稳定。最终,人会发疯起来。所以,你的数字大脑仍需要外界信号的进入。

但这样一来将会改变我们对生命价值的看法。数字信息可以复制,那么每个人都可复制出多个自己,存储起来当作备份,以便在需要的时候加载它们。那么,杀了你,你也不会真的死掉,因为你可以启用备份。这样的话,谋杀可能不再是一个十恶不赦的犯罪行为。同样,人们也不再害怕意外事故。

现在,我们生活在互联网时代。但如果我们拥有了数字大脑,那么交流会前所未有的便捷。我们的大脑可以通过网络直接与其他人进行思想交流,不再需要语言和文字就可以通信。

一个大问题是,模拟这些大脑的计算机中谁负责维护呢?运行这些计算机的人可以有能力复制出很多个你,他们还可能在一个秘密系统上运行你,并奴役你。看来,我们得需要大幅度地提高软件的安全。如果任何人都可以在任何时候被黑掉,或被复制,这就有点太可怕了。

技术问题比比皆是。比如,将你的思维上传到电脑上的过程中,技术或设备可能会犯错误,使得你的一个错误版本进入电脑里,那么复制出来的还是你吗?另外,伦理问题也会变得更加复杂,如果你的原始大脑和身体都还在,你的数字大脑与原来的你能享有相同的道德和法律地位吗?恐怕这样的问题不太可能很快得到解决。

在未来,没有身体的我们可能会被看作一种新型生命,随之带来的是一个全新的社会,需要的是一种全新的法律和制度与之匹配。

如果我们没有自由意志

我们的道德基于一个似乎不容置疑的观念:我们是自己命运的主人。但是,随着我们对意识的逐渐了解,这个假设似乎越来越站不住脚了。

上个世纪80年代,美国神经学家完成了一个实验,他们使用脑成像技术来检测志愿者在自己想抬手时的脑活动信息。结果发现,志愿者意识到想抬手几百毫秒之前,大脑就已经产生了相应的动作指令。

这个动作指令并不受我们的意识控制,这表明我们可能不具有自由意志。如果自由意志真的不存在,会怎样?

造成的结果之一,可能是道德观的松动。心理学家曾经做过一些实验,如果他们告诉志愿者人不存在自由意志,一切都是由自己意识之外的东西决定的,那么这些志愿者之后的行为,就会表现得比以前更加自私和不诚实。这些志愿者还会对违法者更加宽容,因为他们觉得人不过是一台机器,做错事了也不应该受到过多的惩罚。

但是,相信自由意志的存在往往蕴含着这个观点:人应该对自己行为负责。一些心理学家认为,我们相信自由意志的存在,部分是为了能让作恶的人接受应得的惩罚。事实上,对惩罚的恐惧是防止社会崩溃的一个重要因素。

如果自由意志的观点被抛弃,那么惩罚的合理性就没以前那么大了。但它作为一种威慑,在实际中仍是必须的。所以,我们可能会继续保留我们的法律体系。

此外,如果人们发现没有自由意志这回事,那么他们可能会对生活的各个方面开始重新思考,日常行为也可能会受到细微的影响。

如果我们来自太空

生命是怎么诞生出来的?英国生物学家查尔斯·达尔文猜测,它可能发生在一个“温暖的小池塘”里。从那时起,科学家们提出了许多其他可能的生命诞生地:地下深处、开阔的海域、海底热液喷口、有放射性的海滩、黏土覆盖的地表等。这些可能的诞生地基本没啥共同特点,除了这个:它们都在地球上。

如果生命的诞生地不在地球上,会怎样?

证据显示,地球环境刚刚变得适宜,生命就急不可待地出现了。但一些科学家认为,化学分子在这么短的时间里就转变为生命,似乎不太可能。

而在20世纪70年代,天文学家发现,太空竟然充满着复杂的有机分子。彗星、小行星、流星体等天体就包含很多有机分子,它们偶尔还会坠落在地球上。于是,另一种生命起源的假说——泛种学说——再次回到人们的视野中。

泛种学说早在19世纪就有学者提了出来,认为生命分布在全宇宙中,并能借助彗星、小行星、流星体等天体散播、繁衍。不过这种观点仍是一个未被证实的假设,还不太被主流科学界所接受,但目前形势正在好转。现在,科学家们已经找到了很多支持这个观点的证据(见拓展阅读)。

英国白金汉大学的钱德拉·威克拉马辛,是支持泛种学说最为著名的科学家。他认为,银河系充满了生命,这些生命构成了一个巨大的宇宙级生态系统,而地球上的生物圈只是它的一部分。在银河系里,有机物甚至生物体,可以在相邻的恒星系统之间进行交换。不过,其他的科学家则不那么雄心勃勃,他们仅是认为生命可能最初诞生于火星上。

不管怎样,如果我们真的发现遥远的祖先是外星生命,那么它不仅会对科学界产生影响,它还会对宗教产生很大的影响。不过,一些宗教领导人可能会把这个科学发现纳入到现有的神学理论中。

对于普通人来说,大家可能刚开始不太能接受这个观点,但最终我们会认为自己不只是一种地球生命,而且还是一种宇宙级别的生命。这可能会给人一种与天地同在的敬畏之心。

如果宇宙是个幻觉

闪闪发光的全息图,给人一种迷幻的感觉。这种图像可以产生三维立体的效果,但是所有的三维信息都是编码在一个二维平面上。出乎意料的是,物理学家发现,我们的宇宙可能就如同一张全息图:你只需一个二维平面,就可以描述宇宙中所有三维空间中的信息。

物理学家是如何提出这个观点的?这其实是由一个计算问题引出来的。20世纪90年代,物理学家们正努力解决弦理论中最棘手的数学难题。弦理论的基本假设是把粒子当作一种振动的能量弦。弦理论中引力问题是出了名的难算,但最终,物理学家们找到了一个计算技巧。在某些情况下,宇宙可以减去一个空间维度,可转变为一种全息图。而在这个图中,引力这种难以处理的力就从中消失了。

这个技巧被称为全息原理,但它只能应用于一个特殊的四维空间里,而我们宇宙的空间是三维的。但许多物理学家相信,全息原理在我们的宇宙中也能成立,只是他们仍需要一些时间来证明。

来自美国费米实验室的物理学家克雷格·霍根认为,如果全息原理适用于我们的宇宙,那么空间在很小的尺度下,就会开始变得模糊不清。这就像你不断放大电脑屏幕上的二维图片时,最终会看到一个个像素,此时的图片就变得模糊不清了。现在,他的研究小组已经在费米实验室里建立了一个设备,来检测空间是否会在很小的尺度下变模糊。

如果我们最终证明,全息原理适用于我们的宇宙,这意味着我们的宇宙可看作一张没有引力的二维全息图。也许,我们周围空间的一个维度和引力,不过是一种“幻觉”。我们对周围世界的体验,并不是世界的真实面目。

不过,我们的日常生活可能不会发生什么大的改变:我们仍然会认为周围的空间是三维的,仍能感受到地球作用于我们的万有引力。

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