@ 2017.08.30 , 12:00

生命可能引领了宇宙演化

人类是否为了某种终极、超然的目的而存在呢?传统的科学才智说不是的。正如物理学家Lawrence Krauss在他最近的书籍中所言,我们在这个星球上的进化只是一个“宇宙意外”。如果你不这样认为,很多人可能会指责你受到了某种宗教妄想的荼毒。

我认为这种对于生命的观点不一定正确。尽管如此,我的世界观还是完全自然主义的——不依赖于对任何超自然力量的祈求。我一般是同意传统的科学智慧的。但我知道一个可能的机制,生命实际上可能借此被赋予一个自然的目的。这一观点刚被发表在复杂性这一杂志上,虽然是高度推测性的,但值得思考。

生命可能引领了宇宙演化
credit: 煎蛋画师ZZCW

在自然生物选择中,基因自我复制的能力取决于他们能多好地编码使得生物体胜过同种类中其他成员的特质。这样的特质,比如避开捕食者的迷彩或者能视物的眼睛,就是对环境的适应,与仅仅是适应的副产物或者随机基因噪声那种特质截然不同。显然,这些适应的目的是解决困难问题(比如视物、消化或者思考)。

由于生物体蕴含复杂的适应,因此可能是宇宙中最难以置信的复杂事物。惊人的复杂性实际上是自然选择的标志,自然选择则是我们识别一个特质实际上是一种适应的最基本方式。这使得他们的“熵”极其低(熵用于表征物理系统的混乱程度)。物理学上一个基本的定律是熵总是倾向于增加,所以系统会变得更加混乱(被称为“热力学第二定律”)。正是因为这一定律,你可以打碎鸡蛋并混合起来做成煎蛋(使其更加混乱),但无法将煎蛋还原为有壳、蛋白和蛋黄的鸡蛋(更有序)。

由于自然选择这个过程“设计”了生物体,逐渐将随机、混乱的物质组织为复杂、功能的器官,使得这个过程成为我们已知的最强力逆熵过程。如果没有自然选择允许的递增变化,形如哺乳动物眼睛这种复杂的适应出现的唯一方式将只能是随机变化。而这一几率极其之低。

生物自然选择解释了适应性是如何具有目的(为了促进生存和繁衍)以及生物体为何有目的地行动。但这并未解释生命如何可能具有某些超然的目的。为了弄清我们的存在,我们需要更高阶的解释,比如我所描述的。

宇宙演变

我的更高阶解释是基于宇宙学家Lee Smolin的宇宙哲学自然选择理论。Smolin的理论基础是我们的宇宙存在于无数巨量复制宇宙群之中——多元宇宙。很多物理学家都相信多元宇宙这一观点,因为其存在已被我们最有希望的宇宙起源模型,即永远膨胀所预测。

Smolin推理道在多元宇宙中,具有更好繁殖能力的宇宙将变得更加普遍。他提议道这些宇宙可能是从现有黑洞制造出来的。如果黑洞是宇宙繁殖的方式,那么宇宙学自然选择将支持包含更多黑洞的宇宙。在这个理论中,生命仅仅是通过“选择”来产生黑洞的过程所产生的意外副产品。

Smolin的理论直觉上很有吸引力。这似乎可以类推为达尔文的选择理论。另外黑洞似乎的确是诞生新宇宙的候选物。黑洞是时空、物质及能量的无限小凝聚物——奇点。我们认为大爆炸正是起源于这类现象。

但在另一个显眼的方面,Smolin的理论却无法类同于达尔文的。该理论没有将宇宙中最难以置信的复杂特征预测为最可能由宇宙自然选择产生的适应性。因为熵最低的特征是生命而非黑洞。

Smolin确实将生命鉴定为熵最低的已知事物。但他的理论没有将熵和选择联系起来。即并不承认就像是极度低的熵是在生物层次运作的选择作用的标志,这可能在宇宙层次也是如此这一观点。

生命的未来

如果生命其实是宇宙的繁殖方式,隐含的意味就是充分进化的智能能获得创造新宇宙环境的能力。为了变得宜居,这些幼小的宇宙将需要复制本土宇宙生命形式的物理法则。宇宙学家预计在数十亿年内,我们这个宇宙将不再变得宜居。不过到那时,可以想象生命可能已经变得足够智能,能够创造新的支持生命的宇宙,也许某些文明将创造黑洞的类似物。

不过目前科学家缺乏决定性测试这一想法的方法。第一步将是发现的确存在其他宇宙,这也是天文学家目前正在寻求的。

不过目前也作出了一个基本的预测,即在极其遥远的未来里,人类技术仍将持续进步。如果宇宙选择设计生命来令其使用自身的技术进行宇宙繁衍,那么认为生命在这一点上将会成功也是合理的,正如可以预计生物选择作用产生的眼睛应该可以视物。

这并不意味着能保证技术进步不会暂停,毕竟我们可能用自己的技术来毁灭自己。但我们能合理地期望人类——或者不管是进化成的什么,都能存活很久很久。

笼统地提出生命可能构成了宇宙演化的机制并不是一个新的想法。我研究的新方面在于讲清楚了作为宇宙中熵最低的已知事物的生命相比黑洞(或者其他任何事物)更可能是宇宙繁衍的一种机制。我希望其他人能继续探索这个想法。

论文原文:https://doi.org/10.1155/2017/4745379
本文译自 conversation,由译者 CliffBao 基于创作共用协议(BY-NC)发布。Michael E. Price(英国布鲁内尔大学)


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