加来道雄:人类的未来、外星人、太空旅行与物理学
Michio Kaku: Future of Humans, Aliens, Space Travel & Physics
从物理学出发谈论人类的长期未来、外星文明的可能性、星际旅行与科技对文明的影响。
银河系大约有一千亿颗恒星。天文学家已经确认了四千多颗系外行星,第一次给银河系做完了普查:平均每颗恒星都有行星环绕,其中大约五分之一拥有地球大小的行星。把这两个数字乘起来,仅仅是银河系,就可能存在几十亿颗和地球体积相当的星球。
哈勃望远镜视野内的星系大约有一千亿个。一千亿个星系,每个星系一千亿颗恒星。这个数字已经超出人脑能处理的范围。
加来道雄的结论很直接:在这样的基数下,认为宇宙里只有我们这一种文明,相当荒谬。
一个伦敦小男孩,给卡尔达肖夫尺度补上了第四级
加来道雄是物理学家,习惯用两个参数给东西排序:能量和信息。黑洞这样排,恒星这样排,文明也这样排。
一级文明能驾驭整颗行星的能源。天气、地震、火山全在它的控制范围内,地质事件的走向可以被改写,有点像早期的科幻漫画《飞侠哥顿》。二级文明玩的是恒星,用掉一整颗恒星的能量输出,《星际迷航》里的星际联邦就在这个级别,已经殖民了邻近的恒星系。三级文明是星系级的,在银河的各条航道上自由穿梭,《星球大战》就是这个画面。
故事本来应该到此结束。有一次他在伦敦天文馆做完演讲,一个小男孩走过来,说他讲错了。“还有第四级,连续体的力量。”
加来道雄当时心里想,宇宙里只有行星、恒星和星系,到顶了。回去之后他琢磨:《星际迷航》里那个“连续体”,是不是真对应某种星系之外的能源?
答案是有的。暗能量。
我们今天知道,宇宙能量的 73% 是暗能量,暗物质大约占 23%,而我们熟悉的普通物质只有 4%。人类是那个奇怪的少数派。暗能量弥漫在整个宇宙中,它是大爆炸留下的能量,是星系彼此远离的原因。真空中的能量越多,斥力越强,宇宙膨胀得越快,膨胀本身也在加速。这条曲线按定义就是指数型的。
第五级要跳到多重宇宙。加来道雄是量子物理学家,量子物理学家不相信大爆炸只发生过一次,因为那会违反海森堡不确定性原理。宇宙应该在不停地诞生,就在此刻,也有新的宇宙正在被创造出来。暴胀理论本身就是量子理论,它天然允许这种图景。
佛教徒母亲和长老会教徒父亲,在他脑子里打了一辈子架
加来道雄的父亲是佛教徒,他自己在长老会环境里长大。这两套世界观根本对立。
佛教里只有涅槃,没有开始,没有结束,只有无始无终的时间。基督教里有一个明确的瞬间,上帝说“要有光”,创造发生在某一个点上。
这两种互相排斥的观念在他脑子里共处了几十年。后来他发现,它们可以合并成一个理论。
我们的宇宙有开始,有某个人说“要有光”的那一瞬间。但外面还有别的泡泡宇宙,泡在同一个浴缸里。这些宇宙正在向一个超出我们三维理解能力的维度膨胀。换句话说,就是超空间,十一维的超空间。涅槃就是那个无时间的十一维超空间,大爆炸在那里不断发生。(加来道雄)
他用这个思路回应过霍金在最后一本书里的论证。霍金说,上帝不存在,因为大爆炸发生在一瞬间,没有给上帝留下创造宇宙的时间。在多重宇宙图景里,存在“时间之前的时间”,每个泡泡都有自己的时间。两个泡泡相撞,或者一个泡泡芽生出新的泡泡,那个瞬间就是大爆炸。
大爆炸成了宇宙之间的一次碰撞,或者一次分裂。
物理学是琴弦上的和声,化学是琴弦上的旋律
弦理论是加来道雄的日常饭碗,他开玩笑说自己拿纽约市的薪水研究这个。弦理论本身就是一个多重宇宙理论。
它说的是:自然界里所有的粒子,电子、质子、夸克,全都是同一根极小极小的弦上的不同振动模式。
上世纪五十年代,原子对撞机里不断冒出新粒子,把奥本海默烦得够呛。他公开说,那年诺贝尔物理学奖应该颁给那个没有发现新粒子的物理学家。
现在我们知道,那些“新粒子”不过是同一根琴弦弹出的不同音符。加来道雄把这套类比推到了极致:
物理学是什么?是你能在振动的弦上写出的和声。化学是什么?是你能在这些弦上弹奏的旋律。宇宙是什么?宇宙是一场弦的交响乐。那爱因斯坦生命最后三十年反复书写的“上帝的心智”是什么?上帝的心智,就是回荡在十一维超空间里的宇宙音乐。(加来道雄)
这段话很漂亮,背后有一个严肃的物理学立场。宇宙的规律可以被写在纸上。爱因斯坦的方程只有一英寸长,弦理论和标准模型长得多,但仍然能塞进一页纸。宇宙本来可以是混乱的、随机的、丑陋的,它偏偏是优雅的、简洁的、美的。
爱因斯坦把自己想象成一个走进巨型图书馆的小男孩,被这座图书馆的简洁和优美震住了,但他终其一生只读完了第一卷的第一页。
他信的是斯宾诺莎的上帝
加来道雄把爱因斯坦的上帝分成两个。一个是《圣经》里的上帝,会回应祈祷,能在水面上行走,能显示神迹,会惩罚非利士人。这个爱因斯坦不信。他信的是斯宾诺莎的上帝,也就是秩序、简洁、和谐与美。
这跟道德是两回事。加来道雄引了伽利略的一句话:科学的目的是搞清楚天体如何运行,宗教的目的是搞清楚人如何上天堂。一个管自然律,一个管伦理。两边各守本分,天下太平。自然科学家开始对伦理指手画脚,宗教人士开始对自然律指手画脚,麻烦就来了。
有人问他,道德是不是完全在弦理论和物理学的射程之外。他的回答是:你去跟一只松鼠讨论对错。
松鼠没有参照系。想想看,如果外星人真的来了,他们会像我们试图跟森林里的松鼠说话那样跟我们说话。很快他们会觉得无聊,因为松鼠不会回应。外星人到了地球,一开始会好奇,过一阵子就腻了,因为我们没有什么能给他们。(加来道雄)
外星人来了,更像开发商,不太像猎人
如果真接触上了,对方是友善还是毁灭性?
加来道雄的答案是:大概率他们根本懒得理我们。
他给了一个比喻。假设你是森林里的一只鹿,你最怕谁?拿着十六号霰弹枪的猎人,还是那个拎着公文包戴眼镜的人?直觉上你怕猎人。真正毁掉鹿的生存环境的,是那个开发商。在开发商眼里,鹿只是挡路的东西。
H·G·威尔斯写《世界大战》的时候,外星人并没有恨人类,书里没有这个设定。人类只是挡在路上了。
不过加来道雄个人倾向于认为高等文明是和平的,理由很朴素:他们没什么可抢的。黄金?黄金在大多数场合是一种没什么用的金属,它好看,但那只对人类有效,松鼠不在乎黄金。稀土元素、铂族金属,也许有点价值,用来做电子器件。除此之外,我们真拿不出什么。
更扎心的是文化这一块。
人类热爱莎士比亚,热爱艺术和诗歌。但出了地球,这些毫无意义。我写下弦理论的方程时,会希望银河系另一端有个外星人也在写同样的方程,只是用了不同的符号。那位外星人遇到莎士比亚、海明威、诗歌,什么感觉也不会有。(加来道雄)
真正能跨星际共鸣的,也许只有方程。
智慧的三件套:立体视觉、拇指、语言
外星生命会是什么形态?加来道雄没有从科幻出发,回头问了更基础的问题:我们是怎么变聪明的?
他的答案是三个条件。
第一是立体视觉。人类有一双猎食者的眼睛,长在脸的正面,可以锁定目标。捕食者通常比猎物聪明,因为捕食者必须学会伏击、隐蔽、潜行、欺骗,这些都属于高强度的认知任务。兔子的眼睛长在两侧,它要做的只是跑。
第二是拇指。对生的拇指,或者爪子,或者触手,只要能操作环境,有一手眼协调系统就行。
第三是语言。熊妈妈从不告诉小熊要躲开人类猎人,每一代熊都得自己重新学。信息不会跨代传递,就不会有知识的复利。
然后加来道雄把问题抛给听众:同时具备这三样的动物,有多少种?
只有我们。
灵长类有语言,上限大概二十个词。人类婴儿一天能学好几个词,一个普通成年人掌握的词汇接近五千。你教一只大猩猩,用任何语言,包括它自己的语言,天花板也是二十个词左右。量级上的差距就在这里。
所以当外星人真的出现,他们大概率也来自某种捕食者的后代,也有操作环境的手段,也能把知识传给下一代。功能上,我们能理解他们。
机器人从蟑螂长到猴子,中间只有一百年窗口
形态上未必。因为人类自己正在改写自己。
加来道雄给了一条机器人的智能时间线。现在的机器人只有蟑螂的智能。再过些年,能到老鼠。运气好的话,到兔子,再到猫或狗。到这个世纪末,机器人可能达到猴子的水平。
猴子这道坎很关键,因为猴子有自我意识。它知道自己是猴子。狗没有这种幻觉,狗以为我们是狗,是领头的那只,它才会呜呜叫、跟着我们、舔我们。
机器人的智能到了猴子这个级别,它们就可能有和我们不一样的议程。加来道雄的设想是,那时候我们得在它们脑子里装一颗芯片,一旦产生杀意就关机。
但那只是一百年的窗口。再过一百年,机器人会聪明到能自己把那颗保险芯片拆掉。那时候就要小心了。所以我的主张是,与其和机器人竞争,不如和它们融合。我们应该变成半机械的存在。(加来道雄)
大脑上网之后,电影这门生意会消失
融合的第一步,是脑机接口。
这件事已经进入了实验阶段。科学家已经能记录小鼠的简单记忆,并且把这些记忆通过互联网传输出去。接下来是灵长类,维克森林大学和洛杉矶的团队都在推进。再往后,是给阿尔茨海默症患者用的记忆芯片。
阿尔茨海默症患者失去记忆之后会到处乱走,不认路,不认人,给照护带来巨大麻烦。有了芯片,按下按钮,记忆就会涌回海马体,芯片会告诉他们自己住在哪、自己是谁。加来道雄认为记忆芯片一定会实现。
再往前一步,就是“大脑互联网”(BrainNet)。互联网上传输的东西从文字、图像、声音扩展到情绪、感受、知觉。人类之间以心传心。
他用电影史做了一个类比。卓别林在默片时代红极一时,有声片一来,观众突然不想看他了,因为他从来不开口。一整代演员失业,一批新演员上位。
下一步,电影会被大脑互联网取代。因为未来的人会说,谁还想看一块屏幕上的图像?声音加图像,这就是我们娱乐产业的定义。数百亿美元的产业,全部建立在“有声音有画面的屏幕”这个前提上。当情绪、感受、记忆可以在互联网上传输时,一切都变了。(加来道雄)
人际关系也会变。你能直接感受到别人的痛苦,共情不再需要想象,而是直接输入。
有人担心这会让关系变浅。加来道雄的看法相反。他给了一条人类社交半径的演化线:人类历史的 90% 以上,一个人一辈子只认识五十到一百人,那就是你的部落,就是你的全部宇宙。城镇出现后,几千人。电话出现后,你能触达几千人。互联网出现后,你能触达地球上的所有人。整条曲线是连续扩张的,脑联网只是下一段。
技术有道德方向,这个观点他一直在坚持
在这个问题上,加来道雄和很多科学家意见不同。主流看法是技术中立,一把双刃剑,一边伤人,一边砍 ignorance 和疾病。他不同意。他认为技术本身有道德方向。
以互联网为例。互联网传播知识和认知,认知带来赋权。人一旦知道还有别的生活方式,知道自己不必在独裁下受苦,就会开始行动。行动扩散民主。而民主国家之间不打仗。
他说,拿一张纸,把你在小学课本里学到的每一场战争都写下来。几百年,几百场,全是国王、女王、皇帝、独裁者之间的战争。两个主要民主国家之间的战争,一场都没有。
战争不会消失,战争是政治以另一种手段的延续。频率和烈度会往下走。
把大脑打成一道激光,一秒钟到月球
这条路走到尽头,是数字化永生。
中世纪有一个概念叫二元论:灵魂和身体是分开的,身体死了,灵魂上天堂。二十世纪神经科学进来,把这个说法否掉了:看脑子,只有神经元,没有别的。现在,二元论又以另一种形式回来了。因为我们发现,记忆、情绪、知觉可以被数字化,可以造出一个数字副本。这就是连接组计划(Connectome Project)。全世界正在投入数十亿美元,除了给人类基因组测序,还要把整个大脑的连接图绘制出来。
这个生意已经在硅谷出现了。现在就有公司愿意把你去世的亲人数字化,因为有些人跟父母之间有未了的心结,想再跟他们说说话。加来道雄说,有一天,公司会把人数字化,你能跟一个相当逼真的复制品交谈。
我们留下了数字痕迹,我们的祖先没有。我们的祖先如果幸运,会在教堂的登记簿里留下一行字,记录受洗的日子和去世的日子。就这么多。一整段人生,压缩成字母表里的几个字母。现在我们什么都数字化,打个喷嚏都要上传。(加来道雄)
然后是最科幻的一段:这些东西拿去干什么?
加来道雄说,送进太空。
把数字化的大脑编码成激光,打到月球,一秒就到。打到火星,二十分钟。打到冥王星,八小时。在纽约吃早饭,上午去月球度个假,中午之前把自己发到火星,下午逛小行星带,晚上回纽约吃晚饭。一天之内,以光速完成。
这套方案绕开了所有火箭工程的难题:不需要助推器,不用担心失重,不用担心陨石。月球上放一台主机,接收激光信息,把信息下载进一个化身(avatar)。化身长什么样?随便你,超人、女超人,都可以。
说到这里,加来道雄主动加了一句:“以上都还在物理定律之内。现在我越界了。”
我认为这件事已经存在了。地球之外可能有一条激光高速公路,数十亿外星灵魂在上面来回穿梭。那么问题来了:我们够聪明去判断这种东西存不存在吗?不够。它可能就在地球轨道外面,而我们的技术连证明或证伪都做不到。除非那条高速公路上的外星人主动帮忙,给我们发一段人类能解读的信号。(加来道雄)
他顺着这个逻辑推到一个让人不太舒服的地方:也许外星人早就在了,我们只是迟钝到不知道。
用不着是小绿人。他们可以是任何形态,可以是自己造的化身,也可以长得跟我们一模一样。
动物园管理员有时会做一个假动物,放进围栏里,让真动物不害怕。那些动物的大脑只有核桃大小,它们会把假货当成真的。外星文明看着人类会说:人脑这么小,我们往他们世界里放个假货,他们永远发现不了。(加来道雄)
永生,别忘了一并要青春
除了数字化这条路,还有生物学这条路。
加来道雄认为人工智能会给基因层面的永生提供钥匙。未来几十年,每个人都会做基因组测序,人类会拥有几十亿份基因组数据,其中大量是年轻人的。这些数据会被扔进类似核磁共振成像那样的模式识别系统里,去找衰老基因的位置。帝王将相找了几千年的青春之泉,会被人工智能找到。
衰老是什么?现在知道了:错误累积。基因错误累积起来,细胞变慢、迟钝,进入衰老状态,然后死亡。我们之所以会死,就是基因组和细胞活动中的错误越积越多。未来的 CRISPR 类技术可以修复这些基因,也许就能一直活下去。
他举了一个车的比喻。车在哪里老化?显然在引擎里,那里活动部件最多,那里有燃烧。细胞里的燃烧发生在哪?线粒体。我们现在知道衰老发生在什么地方。如果能修复线粒体里累积的许多错误,人就有可能永生。
这里有一个古希腊神话的坑。曙光女神厄俄斯爱上了凡人提托诺斯,求宙斯赐他永生。宙斯答应了。厄俄斯犯了一个巨大的错误:她要了永生,忘了要永葆青春。于是提托诺斯一年比一年老,最后成了一具活着的干尸,皮包骨头,却永远死不掉。
永生是个好主意,前提是你要连带永葆青春一起要。我个人相信,虽然我证明不了,我们的孙辈可能会有这样的选项:活到三十岁,然后停在那里。他们可能喜欢三十岁,因为你有智慧,有成熟带来的一切好处,同时还有一副健康的身体。我们的后代可能愿意在三十岁待上几百年。(加来道雄)
那死亡这件事本身呢?如果人不再死,人生还有意义吗?
加来道雄的回答是:我们其实每一刻都在意识到自己会死,只是不说出来。你上大学的时候,心里清楚接下来是中年、是职业、是退休、然后是死亡。哪怕在童年,哪怕没想过,你也知道自己的生命有边界。你必须高中毕业,必须大学毕业,因为不这样,你就没法在老年有足够的钱退休,然后死去。
你上学、结婚、生子,这一切背后都有一个时钟在走,而且不需要你同意。它带来紧迫感。(加来道雄)
他自己尽量不去想这件事。一旦想,行为就会开始改变,你会按照自己预期的死期来调整活法。
十岁那年的震撼,和初中这道坎
他在电台里采访科学家时,总会问同一个问题:是什么改变了你?那时候你多大?
诺奖得主、大实验室的主任、功成名就的科学家,回答几乎一模一样:十岁。那时候发生了一件事。对史蒂文·温伯格是一台望远镜。对海因茨·帕格尔斯是一套化学试剂盒。对伊西多·拉比是一次天文馆之行。对爱因斯坦是一只指南针。
为什么是十岁?在这之前,宇宙就是爸爸妈妈。十岁左右,孩子开始问:爸爸妈妈之外是什么?然后就有了那次顿悟:天啊,外面还有一个宇宙,一个可以探索的宇宙。那种感觉会跟着你一辈子。
然后是一道坎。
科学界已知的、最厉害的科学家杀手,是初中。一到初中,全完了。因为初中生会说,嘿,你个书呆子。你的朋友开始疏远你。突然之间你成了怪人。科学家被弄得极其无聊。(加来道雄)
他讲了费曼的故事。费曼小时候,父亲带他去森林,教他关于鸟的一切:为什么长成那样,翅膀、颜色、喙的形状,所有细节。有一天,一个小混混走过来,问未来的诺奖得主:嘿,迪克,那边那只鸟叫什么名字?费曼不知道名字,他知道那只鸟的一切,就是不知道名字。小混混说:怎么了迪克,你是傻吗?
就在那一刻,费曼懂了。他明白,对大多数人来说,“科学”就是给鸟起名字。
给恐龙起名字,给植物起名字,记住一堆生僻名词,然后被人夸聪明。科学是原理,是概念,是物理图像。
加来道雄最爱引的爱因斯坦的一句话是:如果你不能把一个理论讲给孩子听,那这个理论大概没什么价值。所有伟大的理论都不用大词。相对论讲的是钟、米尺、火箭和火车。牛顿的引力讲的是球和旋转的轮子。
八岁那年,报纸头版上的一张书桌
他自己也有那个瞬间,而且更早一点,八岁。
那天所有报纸都在报道一位伟大科学家去世。头版上登了一张他书桌的照片。桌上摊开着一本书,图片说明写着:这是当代最伟大的科学家未完成的手稿。
八岁的加来道雄想不通:他为什么没写完?一个伟大的科学家,还有什么题是解不出来的?这不就是回家作业吗?回家做完就行了,做不出来问妈妈。
在他眼里,那桩悬案比任何冒险故事都刺激。他必须知道,为什么最伟大的科学家会有解不出来的东西。
后来他知道了那个人叫爱因斯坦,那本书叫“万物理论”。
今天我能读懂那本书了。我能看到他走的每一条死路,每一次错误的开头。我终于明白他为什么迷路了:第三次尝试的时候,他手上没有物理图像。(加来道雄)
第一次尝试,他手里有钟、有闪电、有米尺,那些图像给了他狭义相对论,也给了我们原子弹。第二次尝试,他手里有重力,有球在弯曲表面上滚动,那给了我们大爆炸、宇宙创生和黑洞。第三次,他没有任何图像。他晚年一直说“我还在找,我还在找那幅画”。他到死也没找到。
今天物理学界认为,那幅画就是弦理论。
自然界的左手和右手
为什么非得是弦理论?因为自然母亲有两只手,而这两只手互相不说话。
左手是小尺度的理论,量子力学,管原子和夸克。右手是大尺度的理论,相对论,管黑洞和大爆炸。左手建立在离散的粒子上,右手建立在光滑连续的曲面上。这两套东西互相仇视,怎么也拼不到一起。
那个年代最聪明的头脑都试过,都失败了。
今天为止,唯一经受住所有挑战、还活着的理论,就是弦理论。这不代表弦理论是对的,它完全可能是错的。目前它是唯一的选手。有人跑来跟我说,教授,我不相信弦理论,给我一个替代方案。我告诉他:没有。习惯它吧。(加来道雄)
他为什么不信“宇宙是模拟的”
弦理论常被联想到“宇宙是一台计算机”“万物皆信息”这类说法。加来道雄对这个方向很谨慎。
他给了两个反对模拟假说的理由。
第一个理由跟计算量有关。牛顿力学就已经说明,哪怕只是天气这么简单的东西,牵涉到的原子数以十亿计,有限时间内根本模拟不完。能模拟天气的最小物体,就是天气本身。能模拟一个人的最小物体,就是人本身。把量子力学放进来之后,情况变得更糟,因为量子力学牵涉所有可能的宇宙、平行宇宙、多重宇宙,计算量会直接失控。
唯一能撑住模拟假说的论证来自黑洞。把一本百科全书扔进黑洞,信息不会消失,最终会印在黑洞的表面上。黑洞的表面积是有限的,所以你能算出一个黑洞最多能存多少信息,那数字有限,也可以算出来。如果每个黑洞对应一个宇宙,那么每个宇宙的信息量有限,所有可能宇宙的总信息量也有限。
这个结论让加来道雄自己也觉得震撼:所有可能的宇宙,可以被归纳成一个数字,一个能写在一张纸上的数字。它的单位是普朗克长度,数字大得超出人类想象,但它是个有限数。理论上,只要有一台计算机能模拟这个数字,宇宙就是模拟的。
没有任何计算机能造出一个能模拟整个宇宙的宇宙,除了宇宙本身。所以我的直觉是,我们的宇宙非常高效,没有捷径。(加来道雄)
第二个理由更损:为什么要模拟人类?大多数人挺蠢的,我们干的那些荒唐事,我们管它叫艺术,叫幽默,叫人类文明。一个高等文明花那么大功夫,就为了模拟一集《周六夜现场》?
至于“设定初始条件然后放着不管”这种说法,他认为这更像生命的起源本身。1950 年代米勒做实验,把氢气、甲烷、有毒气体和水放进烧杯,打一道火花,然后走开几个星期。回来一看,氨基酸出来了。如果放几年,也许蛋白质就有了。如果放几百万年,DNA 可能就在那个烧杯里形成了。宇宙已经一百三十八亿岁,有足够的时间让随机事件发生,包括生命。
火星、激光飞船和聚变
回到近处。人类什么时候上火星?加来道雄的估计是二十到三十年,相当可能。物理上没有障碍,这属于工程问题,一个极其困难、极其危险的工程问题。
再往后,本世纪末会有第一批星际飞船。它们长得完全不像“企业号”,更可能是被激光推动的微型芯片,带着降落伞。这就是霍金支持的突破摄星计划(Breakthrough Starshot)的思路:以光速的 20% 飞向半人马座阿尔法星,大约二十年到达。
再往后是聚变。聚变在某种意义上是最终极的能源,它不稳定,到今天也没实现。
为什么这么难?加来道雄的解释很物理。恒星在宇宙里几乎是免费的:一团足够大的气体,自己就会塌缩成恒星,你什么都不用做。为什么地球上这么难?因为恒星是单极的,球对称。把一团气体压成球形,很容易,自然界自己就会做。
磁场是双极的,有北极和南极。用磁场去挤压等离子体,就像挤一根长条气球:你捏住这一头,那一头就鼓出来。我们做不到均匀压缩,各种异常和畸变就出来了。
他认为聚变是必然的,最终会给我们来自海水的无限能源。从海水中提取氢,在聚变堆里烧掉,没有堆芯熔毁,没有核废料。现在之所以有熔毁风险,是因为裂变堆每裂变一个铀原子就产生核废料,一个反应堆一年三十吨,而且这些废料要热上几千年几百万年。聚变堆的废料是氦气。氦气有商业价值,可以卖钱。
我们是 0.7 型文明
掌握了聚变,大概就摸到了一级文明的门槛。卡尔·萨根算过,我们现在的文明等级大约是 0.7,离 1.0 不算太远。这一百年内,人类很可能会跨过那道线。
加来道雄有个判断挺有意思:一级文明的第一项技术,其实已经出现在我们手里了,那就是互联网。
互联网是第一个行星级的技术。在此之前,没有一样东西是真正覆盖整颗星球的。一级文明的语言是什么?英语和中文,已经是互联网上最占主导的两种语言。一级文明的运动是什么?足球、奥运会。音乐?摇滚、说唱,全球年轻人共用的那套。时尚?古琦、香奈儿。经济?欧盟、北美自贸区这一类的跨国整合。
我们已经开始看到一级文明文化的雏形,一级文明的经济的雏形。它必然会扩散到这颗行星之外。(加来道雄)
注意这个顺序:先有文化、语言、经济、体育在全球层面统一起来,能源技术随后跟上。文明等级由一整套系统同时升级决定,单一指标衡量不了它。
恐龙没有太空计划
那为什么非要去火星?
加来道雄给了一个特别干脆的回答:恐龙没有太空计划,所以它们今天不在这里了。
为什么这间屋子里没有恐龙?因为它们没有太空计划。我们有。我们有一份保险。(加来道雄)
他马上补了一句刹车:不应该为了去火星而把地球搞破产、把地球掏空。那太贵,也不实际。需要的是一支插旗队伍之外的东西,是一个定居点。一个在地球出事时还能延续的备份。
火星地球化的关键数字是六度。只要把火星的平均温度提高六摄氏度,极冠的冰就开始融化,释放出水蒸气。水蒸气是温室气体,它会让冰盖融得更多。这个循环会自我强化,一旦启动就会自己跑起来,术语叫自催化。
冰盖化开之后,液态水会重新流进火星的河床、渠道和海洋。火星曾经有过一片海洋,天文学家估计面积和美国差不多大。那颗红色星球以前并不干。
怎么升这六度?马斯克提过一个方案:往极冠扔氢弹。加来道雄对此明显有保留。我们对引爆氢弹融化极冠的后果了解得太少,而且他说,谁想让火星晚上泛着那种光,好让人借着看报纸呢。
他更倾向另一个方案:太阳能卫星。让卫星绕火星运行,把阳光反射到极冠上,融化冰盖。火星的水很充足,只是冻着而已。
这两个方案的差别,是两种工程哲学的分野。一种暴力注入能量,赌副作用可控。另一种调整系统的输入,让系统自己去完成剩下的工作。后者慢,但可逆,也可控。人类接下来几百年的很多选择,大概都会落在这两种思路之间。
这一期访谈的暗线
把加来道雄这两个小时讲的东西串起来,能看到一条挺清晰的线索。
他反复用的方法:先找尺度,再找参数,然后看人类在这个尺度上处于什么位置。
谈外星文明,他用能量尺度。行星、恒星、星系、暗能量、多重宇宙,一级到五级,人类在 0.7。谈智能,他用三个功能要件。立体视觉、操作器官、跨代语言,人类是唯一凑齐三样的大型动物。谈衰老,他用错误累积这个物理图像,落点在细胞的线粒体。谈宇宙是不是模拟,他用信息量的上限,落点是一个能写在一张纸上的有限数。
这些结论有的能验证,有的短期内不可能验证。方法是统一的,这也是他说“所有伟大的理论都是简单概念、基本原理、基本物理图像”的实际含义。他讲相对论不说张量,说钟和米尺。讲弦理论不说卡拉比-丘流形,说琴弦上的和声和旋律。
这套讲法有个副作用,容易被误读成科普式的乐观主义。他自己在好几个地方明确划了边界。谈数字化上传,他说“以上都还在物理
谈数字化上传,他说“以上都还在物理定律之内,现在我越界了”。谈多重宇宙,他第一句先声明这是纯推测。谈永生,他搬出提托诺斯的故事提醒你别忘了青春那一半。谈外星人友善,他的原话是“我个人相信,但我无法证明其中任何一点”。
分清哪句话有证据、哪句话没有,这件事本身比结论更重要。大多数未来学内容的问题就出在这里:把推测、推论和已验证的事实混在同一段里讲,语速一样快,语气一样笃定。读者听完记住的是结论,丢掉的是置信度。
科学在很多人心里,等于给万物起名字
加来道雄讲十岁那年的震撼,讲初中是“科学家杀手”,讲费曼被问鸟名的那个瞬间。这三件事放在一起,说的是同一件很具体的事:在很多人心里,科学等于给万物命名的技艺。
记住恐龙的名字,记住植物的名字,记住一堆生僻名词,然后被夸聪明。这条路走下去,人会离真正的科学越来越远,因为它不产生任何可以迁移的理解。你能背下一百种恐龙的名字,遇到一个从没见过的物理问题,依然无从下手。
真正能留下来的东西叫物理图像。钟和米尺,球在弯曲表面上滚动,挤一根长条气球时另一头会鼓出来。这些图像能让你在完全陌生的领域里也做出判断,因为它们是结构,给东西起名字只是贴标签。
费曼那个故事之所以被反复讲,杀伤力全在那个瞬间。一个孩子已经掌握了关于一只鸟的全部知识,却被“它叫什么”打败了。如果那一刻他接受了这个评价,从此把科学当成背诵竞赛,那位未来的诺奖得主可能就走上了另一条路。
加来道雄碰到这件事的方式不一样。他八岁看到那张书桌照片,脑子里冒出来的问题跟“这个人是谁”没关系,他问的是“他为什么解不出来”。这个问题没有标准答案,也不需要背任何名词,它只是单纯地悬在那里。
正是这个悬着的东西,让他读了五十年物理。
他当时的想法放在任何一个孩子身上都成立:一个伟大的科学家,怎么会有解不出来的题?如果是作业,回家做完就是了,做不出来问妈妈。这个推理里有一种朴素的、几乎带着点冒犯的信心,就是把人类智力的极限当成一道待解决的习题。
很多年后他确实读懂了那本书,也看到了爱因斯坦是在哪里迷路的。这个闭环来得非常慢,中间隔了几十年。悬着的问题比明确的目标更能养活一个人,因为目标会达成,问题不会。
十岁那个窗口,一辈子只有一次
加来道雄采访过的科学家,回答几乎都落在十岁。这个数字不太可能是巧合。孩子在那之前,世界的中心是父母。到了十岁左右,他开始意识到父母之外还有一个巨大的、可以探索的外部世界。那次顿悟带来的冲击,会跟着人一辈子。
科学家老了以后,坐在一起回忆,记得的还是第一次透过望远镜看到的那个画面,第一次被宇宙击中的那一刻。那点兴奋支撑了他们整个职业生涯。
所以如果你想让身边的孩子保留住那种震撼,加来道雄的经验指向一个很具体的做法:让他接触实物,少接触名词。望远镜、化学试剂盒、天文馆、指南针。这些东西的共同点在于,它们不解释任何东西,只是把宇宙的一角直接摊在你面前,让你自己去产生那个“外面还有东西”的念头。
名词可以后天补。那个念头一旦在初中被同龄人笑话没了,就很难再长回来。
初中之所以是杀手,机制很清楚。在这个年纪,同伴的评价第一次压过了父母和老师的评价。你喜欢的东西让你变成怪人,你就开始隐藏它,隐藏久了,你自己也信了那不重要。费曼的父亲带他认识鸟的一切,这个投资在遇到那个小混混的一刻差点全部作废。他挺过去了,但很多人没有。
这也是加来道雄反复强调物理图像的原因。图像可以自己玩,你不需要任何人的认可就能在脑子里转一个球、一根气球、一束光。名词需要外部确认,你背对了别人才会夸你聪明,一旦没人夸,动力就断了。
对成年人同样成立。如果你快三十了,觉得自己错过了那个窗口,还有一条补救路径:把一个原本只当谈资的概念,转化成你能在脑子里操作的图像。比如熵,别去背“系统混乱度的度量”,去想一杯热水放凉的过程,想它为什么不会自己重新变热。这一步做完,那个概念就归你了,别人说什么都拿不走。
把尺子拿走,剩下的判断才有用
这期访谈很长,信息密度也很高,但真正能带走的东西不多。加来道雄提到的那些具体预言,二十年后上火星、本世纪末造出星际飞船、孙辈可以选择停在三十岁,都有很大概率不准。未来学家的价值通常不在预测本身,而在他们用来做预测的那套坐标。
他的坐标就两个词:能量,信息。
遇到任何一个新技术,先问它动的是哪一样。聚变动的是能量,而且动的是能量获取的底层方式,所以它的意义远超一项发电技术。脑机接口和大脑互联网动的是信息,而且动的是信息在人与人之间流动的带宽和类型,所以它的意义远超一项消费电子产品。
再问它在哪个尺度上。一个只覆盖一座城市的技术,和一个覆盖整颗星球的技术,在文明等级上完全不是一回事。互联网之所以被他称为一级文明的第一项技术,原因就是它第一次让全人类共用同一套信息基础设施。
这套坐标不保证判断正确,但能让你在讨论任何新技术时把话说清楚。大多数关于未来的争论吵不出结果,是因为双方讨论的根本不在同一个尺度上。一个人在说某项技术的工程可行性,另一个人在说它对文明形态的影响,两句话都对,放在一起就是鸡同鸭讲。
还有一个更实用的用法。听到一个惊人的数字,先问基数。
加来道雄说银河系可能有几十亿颗类地行星,这个结论的力量全部来自“一千亿乘一千亿”这个乘法。同一个句式,换个基数,结论可能完全相反。数字本身不吓人,比例才吓人。这条习惯能挡掉九成的标题党。
最后值得说的是他那套谈论外星文明的态度。他用卡尔达肖夫尺度把文明分了级,然后承认第五级之后自己也不知道,用一个小男孩的话把尺子往外推了一格。一个物理学家愿意在公开场合说“这是纯推测”,同时把推测的依据一条条摆出来,这种姿态本身比任何一个具体结论都更有参考价值。
因为未来学最容易骗人的地方,恰好就在置信度上。那些讲得最确定的人,往往最不可靠。
可以马上做的几件事
- 把“科学等于记住名字”这个误会从自己脑子里清掉。评价一份科普内容好不好,看它有没有给你一幅能复用的图像,而不是看它给了你多少个新名词。读完一篇东西,如果你只能复述几个术语,说不出一幅画面,这次阅读的收益接近于零。
- 如果你身边有八到十二岁的孩子,带他去看一次天文馆,或者买一台便宜的天文望远镜、一套化学试剂盒。不要配套讲解,不要布置作业,让他自己待着。加来道雄采访过的那些诺奖得主,几乎都是在十岁前后被某一件实物击中的。
- 盯住初中这个坎。孩子在这个阶段会因为喜欢“书呆子那套东西”而被同伴排斥,这是他一生中放弃科学兴趣概率最高的时候。最有效的做法是给他找到一个同样对这些东西感兴趣的同伴群体,让他在别处也能被正常对待。孤立的兴趣撑不过三年。
- 看任何关于 AI 时间线的预测时,先找它的刻度。加来道雄给的是:本世纪末机器人到猴子水平,那之后一百年才需要担心保险芯片被拆掉。这个尺度和很多“五年内 AGI”的说法差了两个数量级,差别不在结论,在对“智能”的定义。看他用哪种动物做标尺,比看他给出哪一年更有用。
- 对任何听起来很美的未来方案,先问一句:它绕开的是物理约束,还是工程困难。火星定居绕不开的是辐射和重力,聚变绕不开的是磁场无法均匀压缩等离子体。绕开工程困难的方案值得投资,绕开物理约束的方案可以直接放下。
- 养成一个习惯:听到一个惊人的数字,先问基数。银河系有几十亿颗类地行星,这个结论的力量全部来自那个乘法。同一个句式,换个基数,结论可能完全反过来。数字本身不吓人,比例才吓人。
- 刻意保留一个自己解不开、也不急着解的问题。加来道雄八岁那年看到的那张书桌照片,让他追了五十年。你不需要也去解万物理论,但那个悬着的东西会持续给你供能,比任何明确的目标都耐用。目标完成就没劲了,问题不会。
- 下次你看到一个笃定的未来预言,先花三十秒做一件事:把它拆成“已验证的事实”“合理推论”“纯推测”三堆。三堆各自占多少,比预言本身更有信息量。加来道雄这一期讲了两小时,真正能放进第一堆的东西,其实不太多。
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