这种事,不到终局的那一天,谁也无法预测。
但方然已有这样的心理准备,或者,初具轮廓的行动大方向:要永不下车,路,不知还有多长,掌控算力、乃至互联网络的努力一定要有,目的,却不是为了亲自去进行生命科学的研究,而是要先设法自保,在终将到来的危机中存活下来,然后,清除所有竞争者和潜在的威胁。
至于永生不死,疾病,衰老,要解决所有的这一切困难,等熬过文明的终章后,再发动也不迟。
从五岁孩童,到十八岁的少年,一路走来的阅历与洞察,让方然做出了判断。
从自己的预期寿命出发,结合世界的趋势,他推断出,在永不下车的无尽长路上,衰老,掉出车外,虽然狰狞可怖,却不见得会是横亘在面前的第一道天堑。
相比之下,末日,被推下车,车厢环境的剧变才更值得警惕,这,才是他与同类在追寻永生时,需要解决的第一个难题。
这难题怎样解决呢,活着,避免被伤害,道理上就这么简单;然而一旦实践起来,在人类文明不同时期的难度,上限和下限,却完全不在一个维度。
当今世界,总体和平的年代,不论在联邦、还是世界上的大多数地方,活着,生存下来,不要被外来的力量剥夺了生命,这目标,似乎天经地义,不费吹灰之力即可实现。
即便在治安恶化的贫民窟,甚或战火纷飞的冲突区,任务的难度,也并非超乎想象,人们往往只注意到斗殴中的死者,甚或战场上的尸堆,其实从理性的角度,统计一下这些区域的死亡率,就会发现并没有想象中那么夸张。
即便在怎样无法无天的贫民窟,或者,再怎样激烈的战斗,一个人,如果不是运气太差,要想活下来总是有办法;如果遭遇失败,更多只能归咎于运气,而非命运。
然而通向永生的路上,生存率又会是多少呢,不太精确,总之会是几十亿分之一。
直到竞争结束,决出最后的幸存者、抑或是胜利者,盖亚上的所有人都难逃命运的拷问,这种前景,让方然格外紧张。
和接受了死亡宿命的普通人不一样,寻常人面对这种结局,往往还可以寄希望于提前寿终正寝,或者干脆认命,他却没有这样的退路,一旦死亡,就意味着完全而彻底的失败。
那么,要如何自保,在或许并不久远的将来;分析这种问题,方然所想的,并不是一时冲动到武器商店大肆采购,或者去搞那自掘坟墓般的末日避难所。
他清醒的意识到,不管车厢里形势如何,置身于一路疾驰的时间列车上,被推下车的风险,永远是来自暴力;这种暴力,形式并无关紧要,不论尖锐的石块,还是耀眼的核爆,本质上所导致的后果都一样。
不仅如此,反过来设想的话,要防御外界的致命袭击,暴力,也是最有效的手段。
并非暴力能抵消暴力,就像简陋的电子游戏里,那互相抵消的一串串花花绿绿子弹,而是说,通过暴力手段,剥夺对方使用暴力的意愿、或者能力,换句话说,就是抢在对方之前先行一步,用制造尸体的方式,来消弭威胁。
所以结论很明显,要保命,在任何情况下保命,就要掌控绝对的暴力。
但掌控暴力这种事,仅仅在一段时间之前,连少年时代的方然都不会相信,普通人会有机会做得到。
暴力,从根本上维系、塑造人类文明的强大力量,形式多种多样,但是在现代社会,一个十分明显的事实则是,凌驾一切的绝对暴力必定为政-府牢牢掌控,不管这样做的法理性、正义性如何,至少在大多数情况下,都维持了社会的基本稳定。
也就是说,哪怕对允许持枪的联邦公民而言,暴力,尤其绝对的暴力,根本是一种可望而不可即的东西。
一个人,哪怕能力超卓,哪怕富可敌国,在当今世界的大环境下,也绝对没可能拥有绝对的暴力,即便在动乱国家占山为王、或者秘密建立私人武装,有限的实力,在列强碾压一切的暴力面前,也是不值一提。
但就在今天,藉由人工智能的渗透,横贯在民众与暴力之间的铁壁,正一点点被侵蚀。
西历1471年,借联邦大举刺激经济的风潮,军火巨头的自动化、智能化武器系统纷纷亮相,试图从庞大的联邦军费开支中分一杯羹。
从单兵遥控武器,到万吨级战舰,各种新型武器平台的卖点,几乎都集中在无人化上。
结合民众对伤亡的敏感,这些项目,简直就是为联邦量身定做。
对此,方然一直在抽时间关注。
无人化的武器平台,性能,目前还不是十分理想,雷神公司的单兵作战机器人重达五百公斤,携带的电池,只能支持六小时以内的行动,武器备弹量与射击精度比人类士兵好不到哪去,却没有人类士兵的战场灵活性和敏锐的敌我分辨能力。
然而正如一切的新生事物,趋势,而非现状,往往更加重要。
从单兵作战机器人,到远程遥控的无人坦克,无人攻击机,军火巨头的科研方向就是一步步取代人类士兵的战场地位。
这种趋势,固然是迎合联邦对战争伤亡的脆弱承受力,从另一个层面观察,任谁也不难看出,未来战场上叱咤风云的,必将是人工智能操控的机器,而不会是底层设计沿用了四十亿年的碳基生命。
人与机器的对比,短兵相接时,白痴都看得出哪一方更脆弱。
然而事实果真如此吗,不一定,在炮火与弹头面前,集成电路与电子器件的耐毁伤性,不见得比骨骼和肌肉更强,在适当的装甲、主动防御和电子干扰系统的庇护下,两者的战场生存力并无原则性的差异。
凭借现有的技术,人类士兵也可以使用外骨骼,增强防护力、绝对力量和耐力,人类运转的维持也相对更简单。
与之相比,目前的智能化、无人化武器平台,甚至还居于劣势。
第101章 第一〇〇章 劣势(auzw.com)但从长远的趋势来观察,人与机器相比,两个方面的劣势则是致命的。
首先,与出厂就能打仗的智能武器相比,人类士兵的生产,周期和成本太高,动辄十余年的抚养和系统化的教育培养,让人类士兵的费效比低的吓人。
其次,与毫无自主意识,不会思考也没有任何小算盘的机器相比,人类的自我意识,必然导致自身的审视与价值的取舍,进而,永远存在对命令加以思考、质疑、抗拒甚至反戈的可能性,而这是任何指挥官,任何暴力系统的掌控者所最不能容忍的。
事实上,正是基于这样一点考虑,联邦的暴力体系,才对无人武器平台深感兴趣。
战争,本质上是流血的政-治,为何而战的思考一旦开始,结论,简直就是不言自明:农庄地里,生产线上每日劳碌的联邦民众,真的需要用战争这种手段,来和国境线外的同类,和那些不仅在生物学意义上、而且在社会学意义上的同类拼一个你死我活,才能捍卫自己的所谓权益吗,开什么玩笑。
人,多少总有自己的头脑,即便洗脑也不敢说没有一点疏漏,而原本应该摈弃一切人类情感、抛弃一切理性思考的士兵,拒绝成为战争机器,暴力的拥有者自然寝食难安,继而,对未来大有希望的替代品情有独钟。
就战争的本质而言,没有头脑的工具,永远比有头脑的更趁手。
这种判断,在人类世界的历史上,曾体现为愚民策略,洗脑手段,或者其他林林总总的一些下作把戏。
在今天,则是列强不约而同的动作,大力支持一系列智能化、无人化武器平台的研发和制造,用冷酷无情的钢铁和芯片将血肉之躯彻底取代,终极目标,是打造一支没有任何自我意志、完全听命于指挥官的无脑大军。
一旦这样的目标实现,联邦民众,则彻底失去战争中的利用价值。
他们的命运,也将随之而变。
战争机器的嬗变,从个体角度,不可逆转的趋势大致如此,站在普通人的视角,方然有些不寒而栗。
凭借过人的头脑,他当然明白,一旦人被人工智能掌控的机器所取代,不再具有军事上的利用价值,结合世界的未来图景,也就意味着在权贵眼中,绝大多数民众的利用价值进一步降低,甚至,是最后利用价值的直接清零。
毫无价值的存在,说好听的,是废物,说难听的则是垃圾。
一旦事情真的发展到那种程度但也还好,既然认清现实,意识到这不过是人类世界发展的必然轨迹,方然就叹一口气,他知道,哪怕透过喧嚣的表象,看清了所有这些事实,自己也根本无力改变这一切,只能看清形势、顺势而为。
战争机器的无人化,在体系底层,表现为武器平台的无人化。
除此之外,在这庞大机器的顶端,暴力体系的中枢:情报、决策、指挥与控制体系,也在逐渐迈向无人化和智能化。
这种趋势,并非简单的用自动化、智能化系统,来进行战争机器的信息传输,而是近年来的一种新动向,是借助人工智能之力,辅助人类指挥官进行战争的分析与决策。
进而,在某些特定条件、特定场合下,逐步代替人类来进行战术、战役乃至战略层面的决策。
这种替代,一开始,人工智能必定以辅助者的身份出现。
好比盘旋在联邦天空的预警机,这样的空中探测、指挥平台,一般会配备若干名空勤人员,根据雷达显示屏的讯息来分析空情,为一线作战平台提供空情保障和战术规划,有时候还会直接插手、引导战斗机飞行员接敌,或者执行一些需要复杂指令的任务,同时,这些空勤人员还负责承接上级的命令。
这样的一套作战指挥体系,在人工智能介入后,最初,不过是对空情讯息进行汇总。
类似的功能,早在二三十年前的e系列预警机上,就已经有初步的实现,但是后来,随着计算机、人工智能的飞速演进,ai能够承担的任务也越来越多,联邦军工的最新进展,ai已经可以为预警机上的指挥人员提供完善的战术方案。
在计算机提供的策略面前,人所要做的,只不过是凭经验、或者直觉,进行决策。
这种决策,且不论所谓经验、直觉是否比ai的计算更靠谱,单论决策的概念,也不再是殚精竭虑的找对策;而是从ai给出的几个作战方案里,选择一个最满意的,仅此而已。
战术层面的空中对抗,场面火爆,规则和变量却相对比较简单,容易被ai所掌控。
按照目前的趋势,可想而知,从联邦武装力量的最高指挥层一级级向下,人工智能的参与度,将越来越高,强大计算分析能力加持的计算机,人工智能基础上的决策力之提升,早晚会胜过人的思维,全面接管战争的各个层面。
再考虑计算机的信息获取,网络接入,天生远胜过人类,又是一个巨大的优势。
从遍布世界的互联网络,覆盖战场的信息体系中获取讯息,对计算机而言,并不需要人类才使用的显示、播放设备,而是高速率的直连,这种优势,随着科学技术的进步,只会越来越大。
即便人类动用一些非常规的技术手段,譬如芯片植入、人机融合,受限于碳基平台的基础条件,也没可能与ai正面抗衡。
对暴力体系的趋势把握,ai的渗透,就是这样自底向上、和自上而下的同时进行。
未来的某一天,或迟或早,这两方面们的渗透将在战争机器的某一层面相遇,继而融合为一体;到那时,人在战争中的作用,将微不足道。
战争仍然会存在,但自始至终,或许,人需要面对的问题就只剩下了这一个:面对人工智能整合、分析、规划出的庞大方案,权衡利弊,决定这场战争究竟要不要打。
如果要打,又要执行哪一个具体的方案。
第102章 第一〇一章 道路(auzw.com)战争机器的演变,是ai对世界渗透的一个环节,趋势,不会改变。
在方然眼中,这样的大趋势,却是普通人掌控暴力、甚至掌控绝对暴力的机会。
与人类组成的战争机器不同,自动化、智能化的武器平台,没有自我意识和所谓的忠诚,行动的一切原则,完全遵循指令。
那么关键就在于:这些指令,究竟会来自于谁。
是指挥官么,答案似乎如此浅显,然而再想一想,所谓战争机器的控制者,无非只是在控制台前,做选择的人;这样的人,之所以能掌控庞大的战争机器,并非因为他是这庞大机器的设计者,制造者,甚或使用者,而仅仅在于,他持有系统管理员的账户密码,有足够的访问权限,才能运筹帷幄、决胜千里。
但又有什么措施,能百分百的,确保系统一定被指挥官掌控、而不会被篡夺呢;原则上,并没有。
说的再直白一点,到那时,人工智能支持的庞大战争机器,究竟会为谁而战;这种问题只对人才有意义,体系本身,只会执行接到的命令,而要掌控这样的战争机器,岂但不需要是这体系的设计者、制造者、运行者,甚至都不需要成为指挥官。
只要掌控了网络,篡夺指挥账户,就能做到。
到那时,篡夺了指挥账户的人,甚至,可以没有任何一点军事、战争方面的常识,ai系统可以完全代劳,根据敌我双方的态势,规划出最有可能取胜的策略,并计算出胜率,提供给人来抉择。
面对这样的整个系统,他,或者她,只需回答一个最浅显的问题:要不要开战,就这么简单。
一旦将趋势把握到这种程度,掌控暴力,对方然这样精通it技术的人来讲,就不再是原则上无法企及的目标。
要掌控绝对的暴力,在可预见的文明末日保护自己,甚至,进而铲除竞争者和一切威胁,身为网络世界的强者,方然并不需要亲自掌握武器的使用技能,也不需要切实的研究军事与战争,甚至,不需要攫取钱财、豢养私军。
需要做的,仅仅是相机而动,在准确的时间、侵入准确的节点,夺取联邦庞大战争机器的指挥权。
这,才是着眼于未来的,掌控绝对暴力的唯一出路。
对暴力的观察,思考,方然的思路一致蜿蜒到遥远的未来,结论分外清晰。
但要侵入战争机器的指挥中枢,进而,夺取其最高控制权,难度显然不是在网络上入侵一个节点,或者拖取数据讯息这样容易。
军事体系的网络,节点,甚至根本就不会链接到互联网上,普通民众要实施这样的行为,根本无从谈起。
即便原理上一清二楚,要准备实施类似的行为,也得有起点才行。
究竟从庞大体系的哪一个节点着手,能顺利篡夺控制权,这种事,凭空想象是不成的,起码也要在漫长的网络发展、演变过程中,对其有十分全面而细致的观察、理解才可以。
也就是说,如果以掌控暴力作为长期目标,当下的计划,就应该以暴力体系基础设施的设计、建设、运作方,作为进一步的跳板。
思路延伸到这里,方然的眼前,仿佛出现了一条曲折的道路。
置身于偌大的伯克利校园,凭借过往十余年的人生经验,历史的进程,被十八岁的年轻人牢牢把握,长久以来的内心疑惑,也如阳光下的迷雾般渐渐消散。
永不下车的票,一旦出现,究竟怎样才能将其攫取到呢;答案,已经十分明显。
从幼年时的畏惧衰老,竭力寻找对抗衰老的手段;到察觉人类世界的危机四伏,设法避免任何意外与伤害;再到后来的觉醒,意识到网络、自动化、人工智能的天翻地覆;直至今天,长久以来的迷惘一扫而空,执着于永生的年轻人终于找到了解开这一难题的钥匙。
暴力,绝对的暴力,至高无上的强力手段,正是解决所有这一切困难,清除所有竞争者,掌控整个盖亚的最有力手段。
永生之路上遭遇的每一个难题,原则上,都可以通过这种手段来加以解决,要战胜衰老,可以劫夺生命科学研究机构的成果,要抵挡戕害,可以武力清除任何潜在的威胁,要独占盖亚安享永生,可以借助暴力彻底铲除遍布盖亚的繁衍种、和所有想必会持有一模一样看法的同类们。
似乎,藉由指挥权的篡夺,驾驭盖亚表面至高无上的元要素,一切现实层面的问题,都可以迎刃而解。
但这种篡夺,究竟是不是真的可行;方然尚无法确定。
多少年来学习it技术,在网络上演练黑客的十八般武艺,对自己的计算机、信息技术水平,方然很有自信,而且这种自信是建立在实战、而非臆想的基础上。
但,正因为潜心钻研这方面的技术,他才更加清楚,任何计算机、网络系统总会有一定的安全措施。
这些措施,如果没有人为的疏忽、或者蓄意破坏,都是极难攻破的。
自从计算机、网络诞生的那一天起,信息安全、网络安全问题,就越来越受到人类的重视。
对应的解决方案,林林总总,技术上的迭代速度非常快,即便不考虑还在研究中的量子加密、量子计算机,现有的基于数学研究的传统加密方式,也往往会让最强大的超级计算机往而兴叹,哪怕互联网络上司空见惯的aes加密,二百五十六位的密码强度,也足以在实践意义上杜绝任何技术性的破坏。
对当今时代的典型加密算法,如果不考虑走捷径、从算法上找突破口的非常规手段(这些手段并非始终能奏效),单纯用算力进行暴力破解,即便以当今世界最强大的超级计算机——升阳,对抗二百五十六位密码的aes,也需要天文数字般的时间。
换算成年,一言以蔽之,会远远超出宇宙的年龄。
第103章 第一〇二章 猜想(auzw.com)信息安全与密码学的成果,在现实层面,几乎让暴力破解安全措施成为了一种不可能。
与理论上几乎无法逾越的此类措施相比,网络安全的技术手段,更加薄弱,黑客屡屡得手的也正是这一领域。
但,如果深入分析互联网上恒河沙数的安全漏洞,其中的百分之九十九以上,最终一定会追溯到开发人员的疏忽、或者渎职。
而联邦暴力体系的中枢,出现这种疏忽和渎职漏洞的概率很小,甚至接近于零。
毕竟,计算机系统的漏洞,根本上还是人犯下的错误。
随着技术的进步,即使在人力资源最为凸显的软件工程领域,ai的渗透也在加深,在计算机上运行的软件,越来越多的参与到软件本身的开发当中,可想而知,在这样的大趋势下,人的错误,在程序中的占比将越来越低,反映在网络、系统的安全性上,漏洞也只会越来越少、越来越难以发现和利用。
按这样的趋势,似乎,设想渗透暴力机器的指挥中枢,篡夺控制权,只是一个天方夜谭般的念头。
活跃在互联网络上的黑客,在民众眼中,似乎既神秘又无所不能。
但身为其中之一,水平也相当可以的方然,却清楚所谓黑客行为只是一个性质模糊的边缘领域。
凭借娴熟的it技术去穿透网络,刺探节点,这些行动基本上只对防备松懈的系统有效,而极难渗透戒备森严、甚至根本不接入互联网络的专用网,而联邦的庞大战争机器,其指挥控制中枢,显然就属于后一类,即便未来技术突飞猛进,显然也不是单个黑客能拿下的那种目标。
即便身为这一系统的设计者,制造者,甚至运行维护者,单纯从技术层面上突破,成功的概率也很渺茫。
但这一系统真的无法被篡夺,哪怕早有预谋,哪怕缜密布局,也不行吗。
思考,帮助方然确定了努力的大方向,至于篡夺战争机器这一目标的实现难度,当然需要有完全的估计,但很遗憾,凭已掌握的知识,他还无法准确的做出判断。
即,暂时还只能凭信念前行。
掌控绝对的暴力,这种事,不管可行、还是不可行,反正是唯一有希望的道路。
至于如何做到,正如多少年前的漆黑夜晚,暗自笃定了永不下车的执念那样,既然别无选择,索性就抛开一切疑虑,竭力向前。
不过,即便在前途尚不明朗的眼前,对世界的未来图景,多年钻研信息技术领域的方然,也模模糊糊的产生了一个不太成熟的想法。
或者,从学术角度阐述,有了一个初步的猜想:在信息技术领域,能百分之百掌控一个系统的人,只有这系统的最初创造者。
或者,换一种具体的陈述,对任何实践意义上的计算机、it系统,除非创造者本人愿意让出控制权,否则,没有任何百分之百可靠的手段,能够让除系统创造者之外的任何人,获取该系统的最高控制权。
这一猜想,暂时无法证明、也无法被证伪。
但毫无疑问的,这猜想,事关重大,甚至足以决定永生之路的成与败,迟早,他必须着手将其解决。
此时此刻,置身于初秋的伯克利校园,方然并不知道,他无意间萌生的这一重大猜想,正暗示着一个逻辑上的根本矛盾;这矛盾,即便在亲历了人类文明的末日之后,漫长岁月里,仍将无时无刻不在困扰着他,并最终迫使他,做出命运攸关的抉择。
但那抉择又会是什么呢。
时光流转,暑假匆匆而过,方然的身份变成了研究生。
但生活的轨迹依旧,校园,一如往昔,就连每天前往的实验室都还是那一个。
表面上行动如常,内心深处,觉悟到了永生之路的大方向,看清了路标的方然,准备工作也进行的有条不紊。
衰老,伤害,乃至文明的末日,抵挡这一切的手段,无非还是着落在无止境的信息技术层面,这样解读下来,似乎,永不下车的准备工作很简单,只需每天攻读不辍,继续钟表样精确的规律作息,逐渐取得国际商用机器公司的器重,乃至将来某一天加入其中,就可以此为跳板,接近暴力体系的中枢。
作为联邦首屈一指的it巨头,国际商用参与的军方项目,非常之多。
以掌控绝对的暴力作为长远目标,相比之下,就连生命科学部的实验室里,那些复杂而艰巨的实验项目,都不太能让方然提起兴趣。
毕竟他一早就想明白,追寻无限长的生命,并不需要自己亲力亲为、去探索永生不灭的奥秘。
一句大白话,造不如抢;撇开道义上的谴责,应该说这话还是有几分道理。
但,就在一天天的有条不紊之中,每天在实验室,或者寝室里忙碌,又或者在泳池里锻炼身体,片刻清闲时,方然总会感觉有一点不踏实。
等到他凝神思考,想弄明白这不踏实来自于何处时,又往往陷入茫然,不得要领。
会是匿名者身份的悬而未决吗,好像是,又好像不全是。
暑假期间开始的调查工作,时至今日,没有什么看得见的进展;智能嗅探系统每天提交一份报告,其中,也没有关于匿名者行踪的线索,看上去,就仿佛在留下那些联系方式之后,此人就从互联网络上彻底消失。
按一般的想象,认定这家伙已经被干掉,也算合情合理,但方然却不这么认为,他没有放弃。
不管怎样,匿名者是死是活,总还算不得一种迫切的威胁。
那又是什么地方不对劲呢,想来想去,大概,也就只有开学后的那些必修课,令人心生抗拒的高等物理。
物理,自然科学的基石,方然的态度是相当分裂的。
一方面,意识到物理对现代科学的重大意义,他的学习,相当自觉而高效,毕竟多少年来的修形早已让自己成为学霸,任何学科,只要持续不断的投入,都能游刃有余。
但另一方面,意识到物理学中潜藏的,不寒而栗的未来,又难免让他寝食难安。
第104章 第一〇三章 请教(auzw.com)令方然不安的,是未来。
哪怕是遥远到无法想象的未来,思维一旦触碰到热寂,仍令他惊悚。
不敢想,强迫自己别想,这些只是自欺欺人的权宜之计。
热力学三定律,无疑,是客观存在的,任何一个念过中学的联邦民众都学过,表面上,这里并没有达尔文进化论那样非此即彼的,神明与科学的尖锐冲突,但越是如此,基于统计学的热力学越是颠扑不破,方然就越畏惧。
一边心怀畏惧,一边又忍不住思考,这样的心态无疑是矛盾的。
物理学主宰的世界,乃至宇宙,是否有其注定将要降临的宿命,时间的列车会一直向前,永不停歇,还是终将毁于那绝对无法穿越的叹息之墙,这种事,单凭方然目前掌握的物理理论,根本无法回答,也没办法像眼前的社会问题那样,通过观察和思考,得到客观而理性的结论。
那么钻研物理学,可以得到答案吗;或许能,或许不能,但很遗憾,他现在还抽不出时间,在浩如烟海的物理世界中遨游。
还是求助专业人士罢。
加利福尼亚大学(伯克利)的强势专业,其中,也包括理论物理,即便自己的学业和物理几乎没什么交集,必修课上,总还会见到一些物理的行内人,虽然这些在专业领域颇有建树的学者,讲起课来,往往都心不在焉。
但凭借娴熟的计算机技术,以本科同学作为媒介,蓄意为之,方然还是认识了一些物理学的教授。
关于热力学定律预示的未来,表面上,这种问题并不需要劳烦伯克利大学的专家学者,随便抓一个物理方向的学生,都可以侃侃而谈,把中学时代就学习过的定律解释的明明白白。
但方然并不需要找人来解释定律,他想知道的是,坚不可摧的热力学三定律,究竟是否如科学界公认的那样,绝对正确。
在此基础上,再引申出一个根本性的问题:宇宙,推测寿命超过一百四十亿年的存在,如此浩瀚无垠,近似永恒的东西,究竟会不会有一个宿命般的终结。
抱着这样的想法,他的手段,是帮忙搞定物理系的计算机。
当今时代的科学研究,越来越倚重计算机的强大算力,这很好理解,毕竟能数学化的领域,才称得上是科学,而一旦数学化,很自然的,人们迟早会想到借助计算机那近乎无穷无尽的力量,来窥破客观世界的奥密。
单纯讨论基础物理研究,毫不夸张的讲,方然就是一个这方面的麻瓜。
但如果是要维护计算机系统,协调服务器和计算节点,帮助物理系的天才头脑们更迅速、更可靠的演算,就正是他的专长。
本科时,有意挤出些时间来帮忙,方然很少有目的性如此明显的行为,但这一次,自问没时间、或许也没能力参透深不可测的基础物理理论,向看上去靠谱的专家求助,就是最稳妥的选择。
即便如此,在事务繁忙的教授面前,要提问也得找机会。
深秋,一个寻常的午后,方然背着笔记本,带着电脑维护的工具,敲开了办公室的门。
理查德*费曼,方然在本科时接触到的物理课教师,也是伯克利大学的终身教授,对这样一位学术界的名人,可想而知,并不擅长费时间来应付学生们的愚蠢问题,一开始,方然还是专注于维护计算机,配置通用计算平台,把教授的个人电脑联到校内网,然后尝试连接学校的超算接口。
个人计算机,一般来讲,不太适合用来进行科学研究,即便外联超算也不行。
但结合费曼教授的研究方向——宏观物理,或许这位教授是有在微型机上运行低精度模拟的习惯,至于这是否合适,他可没有班门弄斧的资格。
宏观物理,在今天已算不得前沿领域,方然也没期待能找到一位专注于统计物理、或者热力学的专家来求教,毕竟,在琳琅满目的物理学大厦里,热力学已经是陈列在货架上一百多年的老古董,并不引人注目。
但这一点也不影响热力学的深刻涵义:形式很简洁,意义,却至关重大,即便在物理世界中,这样的定律也并不多见。
手指噼里啪啦敲击键盘,方然在专注工作,费曼教授一开始在旁边伏案看书,然后凑过来看一眼屏幕:恩,这样就可以了?还有计时,它好像一直都不太准确,年轻人,你知道原因么。
哦这应该是超算那边返回的占用时长,不影响解算过程,至于准确度一般的确是不太准的,但并无关紧要。
可这样一来,就无法确切的知道,算法究竟需要运行多久了嘛。
因为您调用的是公共接口,也就是、逻辑上的计算资源,而不是独占若干个upcc,所以不太明白费曼为什么在意运行时间,方然随便说了两句,然后教授告诉他,之前有一次,他忘记了aie压缩文件的密码,就尝试用超算来破解,然而运行了几天几夜后还是没有任何成果,他只是想弄清楚,破解aie文件的密码究竟要多长时间。
调用超算公共接口,试图破解十位数的aie密码,这一行为的外行程度,让方然惊讶。
但他还是很平静的向教授解释,aie密码的破解过程并不是简单的暴力穷举,所以,不能用密码空间的大小来估计时间:十位数的密码,可能的组合无非是十的十次方,也就是一百亿;对普通的加密方式,如果每秒尝试一万次,概率上讲,破解的平均时间大约为六天。
但aie这种格式,在解密时,会访问aie体系的核心服务器,进行验证,这一验证过程就比较繁琐,即便不考虑服务器秘钥参与运算的计算量提升,单就网络延迟来讲,也会在十毫秒以上,每秒能尝试的次数将会少于一百次,那么,平均破解时间就会暴增到一年半。
所以,推荐您不要使用aie格式;如果担心资料的安全,可以用物理隔离的方式来保存。
第105章 第一〇四章 依赖(auzw.com)aie,信息技术的一个微不足道进展,同时也是网络渗透的表现,这种文件的加密、解密,都需要联网才能进行。
如果无法连接到核心服务器,即便持有密码,都无法将文件解密。
这样的设计,如果是放在十年、五年以前的互联网络上,都会被用户骂一个狗血淋头。
无非是加密普通的文件,居然还要联网,断网,则文件形同废纸,如此弱智的业务逻辑,在今天的联邦却几乎无人吐槽,只因为互联网络的接入越来越普遍,越来越无间断,原本令人无法接受的条件也逐渐变成了默认选项。
时至今日,除专用网络的计算机外,遍布联邦的十几亿台终端、智能设备,几乎全都二十四小时不间断的连接在网络上。
网络对人类社会的渗透,就是这样悄无声息,不知不觉间,随着联邦新一轮信息基础设施的兴建,这种情形会更加普遍,网络,也即将成为像自来水、电力那样的公众基础服务,成为一种存在时无人在意,消失时才知珍惜的存在。
甚至,这一趋势会令人产生幻觉,仿佛盖亚有史以来就存在着这些基础服务。
在这种大环境下,出于种种考虑,需要连接网络、访问中心服务器才能正常使用的软件、功能,也越来越寻常。
对这种大趋势,作为用户,倘若不经历一两次断网,甚至都完全无法察觉。
因为网络实在是太普遍,覆盖的区域,几乎没有任何死角,联邦电信等运营商的软硬件体系也几乎都捆绑了一系列接入套餐、或者默认功能,往往在不知不觉间,智能设备就已经连接上了网络,使用者却还懵然不知。
将一切设备接入网络,站在全局角度,是信息技术沿革的必然趋势。
然而从安全角度,网络,成为一种存在感如空气那样的,一旦缺失,就会引发天大麻烦的存在,却让方然感到不安。
公众基础设施,自来水,110伏市电,或许还包括遍布联邦的加油站、充电桩,这些系统对人类生存的必要性,似乎大过网络,但另一方面,倘若出于某种特殊的考虑,个人或组织要摆脱对这些基础设施的依赖,即便代价高昂,总还有办法能做到。
不用自来水,可以占据水源、自行净化;不用110伏市电,可以储备电池、燃料,自备发电机组;但网络呢,不使用笼罩盖亚的互联网,难道用户还能另起炉灶,建设一个足以替代其大部分功能的私有网络吗;这根本就办不到。
从这一角度,甚至,逐渐渗透到社会各层面的网络,民众的依赖程度,会比赖以维生的空气、水和食物更严重。
空气,水,食物,燃料和药品,这些物质上的资源,除仰赖联邦社会的分发体系外,尚可以自行储备,所谓末日避难所就是这种策略的极端表现。
然而网络却不一样:遍布世界的互联网络,i,只有一个。
要想使用其中近乎无限的资源,进行远程操作,用户除了接入,没有任何其他的选择。
至于另起山头,自行投资一张建设覆盖全世界的网络,且不说现有网络的节点无法自动接入新的网络,单就天文数字般的投资、和跨越众多国家的协调难度,就足以将一切构想拒之门外,打入冷宫。
互联网络的唯一性,不可替代性,让方然十分警惕。
但没办法,至少在眼前,他没可能拒绝接入i,自绝于发达的虚拟世界。
一边断断续续的思考,向费曼教授解释aie加密的工作特性,虽然不是本行,教授也理解的很迅速:这么说来,要暴力破解aie,反而成了一种现实意义上的不可能,是这样吗。
基本上是这样,除非在本地启动‘虚拟服务’、代替核心服务器来刷新文件内的秘钥,但很遗憾,至少在目前,网络上还没有这样的软件。
而传统的穷举法,对一个十位数的aie密码,暴力破解,大概需要近两年的时间,而且和一般意义上的暴力穷举不同,在aie的破解过程中,时间主要都耗费在连接服务器上,更强大的算力,也基本上没有什么帮助。
如果密码再长一点,可想而知,破解的时间成本,甚至会超过宇宙的寿限。
哦,年轻人,你认为宇宙的寿限是多少。
说者有意,听者无心,理查德*费曼对方然的小算盘一无所知,出于职业敏感性而随口问了一句。
很抱歉,我想刚才的话应该是,破解的时间会超过宇宙的年龄。
年龄和寿限,意义显然并不一样,前者有学术界的共识——约一百四十亿年,后者才是他十分关心、却找不到答案的那个值。
察觉到费曼教授的注意力,方然斟酌词句,尝试开启新的话题:话说回来,教授,关于宇宙的寿限,站在一位专业人士的角度,您的观点如何?宇宙这样广袤到无法想象的存在,究竟是自有永有的,这说法当然错的离谱,没关系,反正能引起教授的兴趣就行,还是源自于一场大爆炸,如果是后者,那么我个人的冒昧见解,既然宇宙有开端,也就应该有终结,是这样吗。
宇宙的寿限,恩,如果讨论这样一个问题,前提条件的确如你所言,需要先假设、或者确证宇宙有寿限才可以。
敏锐的提炼出前置条件,费曼教授挺放松的坐到转椅上,看起来,他今天的确不怎么忙,愿意花一点时间和眼前的学生闲谈几句,只不过,他虽然一下子洞悉了方然所提问题的实质,却对背后的涵义不甚了了,而完全当做学术问题来考虑:在这方面,目前的宏观物理研究,还没法给出一个确切的答案。
如果从人的立场来讲,事实上,也不需要多么精确的数字,那么所谓‘寿限’可以是几百亿年,到几亿亿年不等,数字的出入很大,毕竟这还涉及到一个未有共识的定义:当宇宙演化到什么样的状态,才算寿终正寝。
难道不是,热寂吗。
感觉像碰触烧红的烙铁,说出这一个词,方然都需要鼓起莫大的勇气。
第106章 第一〇五章 分布(auzw.com)热寂,定义并不甚明了,用来形容宇宙的最终命运,在物理界却尽人皆知。
宇宙的终局,或者,人类认识范围内的任何一种客观存在,如果当做孤立系统,最终的结局必然是熵达到极大值,在那之后,倘若时间的概念仍然存在(这一点并非天经地义),系统本身也不会有任何变化,成为真正意义上的一潭死水。
热力学三定律,一百多年前的科学原理,给出的就是这样的一种景象。
在理查德*费曼面前,方然没有解释这些基本原则的必要,他只是言简意赅的道出疑问。
宇宙的末日,这,是任何一个学习过现代物理,特别是热力学的学生,多多少少都会思考过的问题。
区别只在于,寻常人的这种思考,很快就会被生命的逝去、和时间的流逝冲刷殆尽。
一旦意识到人的一生何其短暂,遥远到不可思议的宇宙之末日,再怎样努力,也无助于解决眼前的问题,这种思考就会知趣的无疾而终,甚或用人类连十年、二十年后的世界都无法预测,又怎能奢望洞悉宇宙的奥秘来自我安慰。
但是方然呢,即便只是一个永不下车的憧憬者,无限长的生命还是未知数,思维的角度,也已经和常人大不相同。
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12^9999,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107章 第一〇六章 奇点(auzw.com)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108章 第一〇七章 膨胀(auzw.com)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。
===========【公众号:玫瑰收藏家呀】 仅供参考交流 24小时内必须删掉文件。
附:【本作品来自互联网,本人不做任何负责】 内容版权归作者所有! ===========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109章 第一〇八章 困难(auzw.com)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110章 第一〇九章 效率(auzw.com)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111章 第一一〇章 自理(auzw.com)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。