6.6 负熵

小说:失控 作者:凯文凯利

我再次登上屋后的山丘,漫步至一小片桉树林,本地的4-H俱乐部[26]曾在这里放养蜜蜂。每日的此时,小树林都在特有的水汽笼罩下打盹儿;树林所处的面向西方的山丘,挡住了早晨温暖的阳光。

我想象历史开篇时这山谷瘦石嶙峋的贫瘠模样——满山裸露的石英岩和长石,荒凉而闪亮。十亿年倏忽而过。而今,岩石披上了如织的草毯。生命用成片高过我头顶的树木填补了一片小树林的空间。生命正努力填满整个山谷。下个十亿年,它会不断尝试新造型,并在所有能找到的缝隙或空地勃发成长。

在生命出现之前,宇宙中没有复杂的物质。整个宇宙绝对简单,盐、水、元素,乏味之极。有了生命之后,就有了许多复杂物质。

根据天体化学家的观点,在生命之外的宇宙中,我们无法找到复杂分子团(或大分子)。

生命往往劫持所有它能接触到的物质并把它复杂化。经由某种离奇的术数,生命向这山谷注入的活力越多,它给未来生命创造的空间就越大。最终,这片加利福尼亚北部海岸蜿蜒的小山谷将会变成一整块坚实的生命。如果任它随意飘摇,生命最终会渗透所有物质。

为何从太空看到的地球不是莽莽苍苍?为何生命尚未遍及海洋并充满天空?我相信假使由它自生自灭,地球总有一天会绿成一体。生物体对天空的侵入是相对较近的事件,而且事情还没完结。海洋的完全饱和有待巨藻铺天接地,进化到能抵御风浪的撕扯。但最终,生命将凌驾一切,海洋会变为绿色。

将来某一天,银河系也可能变为绿色。现在不利于生命的那些行星不会永远如此。生命会进化出别的形式,在目前看来并不适宜的环境里繁盛起来。更重要的是,一旦生命的某个变体在某处有了一席之地,生命固有的改造本性就会着手改变环境,直到适合其他物种的生存。

二十世纪五十年代,物理学家欧文·薛定谔[27]将生命活力称为“负熵”,意即与热力学的熵增是反向的[28]。二十世纪九十年代,一个活跃在美国的科技主义亚文化群体把生命力称作“外熵”[29]。

外熵概念的鼓吹者自称为“外熵族”。基于生命外熵的活力论本质[30],他们发表了关于生活方式的七点声明。声明第三点是纲领性条文,申明他们“无疆界扩展”的个人信仰——即生命会一直扩张,直至充满整个宇宙。那些不这么认为的人,被他们贴上“死亡主义者”的标签。从他们的宣传来看,这一信条不过是盲目乐观者的自我激励:“我们无所不能!”

但我仍有些固执地把他们的鼓吹当作一个科学主张:生命将会充满宇宙。没有人知道生命所引起的物质扩散的理论极限在哪里,也没有人知道我们的太阳最多能支持多少带有生命印记的物质。

二十世纪三十年代,俄罗斯地球化学/生物学家沃尔纳德斯基写道:“最大化扩张的属性是活物与生俱来的,就如同热从温度较高的物体传到温度较低的物体,可溶性物质溶入溶剂,以及气体扩散到空间。”沃尔纳德斯基称之为“生命的(物理)压力”并且以速率来度量这种扩张。他认为大马勃菌的扩张速度是生命中最快的。他说,大马勃菌产生孢子的速率极快,如果能够快速地为其发育提供原料,那么只须繁殖三代,大马勃菌的体积就能超过地球。按照他晦涩难懂的算法,细菌生命力的“传输速度”大约为每小时一千公里。以这样的速度,生命填满宇宙就要不了太久。

当还原至其本质时,生命很像是计算用的函数。与众不同的思想家爱德华·弗雷德金[31]曾在麻省理工大学工作过,他构思出一个异类的理论,说宇宙是一台计算机。不是比喻意义上的电脑,而是说物质和能量也是信息处理的形态,其对信息处理的方式与一台麦金塔电脑里的内部处理方式相同。弗雷德金不认同原子的不可分性,他坦率地说:“世界上最具体的东西就是信息。”在多种计算机算法领域做出过开拓性工作的数学天才斯蒂芬·沃尔夫拉姆[32]对此表示赞同。他是首批将物质系统视为计算性处理过程的人之一,其后这个观点便在一些物理学家和哲学家的小圈子里盛行起来。根据这个观点,生命达成的极小工作,其物理与热力学性质与计算机中达成的极小工作类似。弗雷德金及其合作者会说,知道了宇宙能够进行的最大的计算量(如果我们将其中的全部物质视做一台计算机),我们就能够知道,在给定我们所看到的物质和能量的分布下,生命是否能够充塞宇宙[33]。我不知道是否有人做过那个计算。[34]认真考虑过生命的最后命运的科学家很少,理论物理学家弗里曼·戴森[35]是其中之一。戴森做过粗略的计算,以估计生命和智力活动是否能够存活到宇宙最终完结之时。他的结论是,能。他写道:“我计算的数值结果显示,永久生存和信息交流所需的能量不算很大,这令人惊讶……这强有力地支持了对生命潜力持乐观态度的观点。无论我们向未来走得有多远,总会有新鲜事物发生,有新信息进入,有新世界去开发,有可供不断拓展的生命、意识、知觉和记忆的疆域。”

戴森将这个观念推进到我不敢想象的程度。我操心的只是生命的动力,以及它如何渗透所有的物质,还有为何已知万物没有一个能够阻止它。然而正如生命不可逆转地征服物质,类似生命

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