作者:最终永恒
人口少,总是容易凝聚;人口多了,反倒困难,需要各种制度,各种规章法律。
这个道理非常浅显易懂。
这是宇宙社会学家“黑”贡献出的社会理论。他认为,人口爆炸对星际文明来说,并不一定是好事。
每个文明,因为历史、经济、制度、文化的不同,都有自己的【最佳人口合适数量】,超过这个数目,“文明熵”将会迅速增大。
“有很多时候,100亿人的生产力比不上1亿人……因为制度跟不上,100亿人更加混乱。”
那么,什么样的人口数量才是合适的?
既能达到工业上最大化,又不会造成明显熵增?
可能是因为见识依旧太少的缘故,人们并没有找到非常精确的计算公式。
黑以往的文明已经是L4级,依旧没有找到,或者说找到了,但是他不知道。
“也即……文明的熵值,很可能会因为人口的增多而增大。这也是许多星际文明寻求精英、小型化社会的主要原因之一。相对应的,随着科技的发展,大多数文明的出生率将逐步走低。”
黑在它的报告中这样写道:
“我曾经见到过一个历史悠久的L3级文明,占据了数颗恒星,人口数万亿。发展到那样的层次,必然已经形成了无比庞杂的巨量科技。”
“这是真正老牌L3级文明,无论是技术、知识体系,还是文明的晋升、传承和发展,其难度将远远超出了寻常个体的智力和寿命水平。”
“这时候,大多数人口沦为垃圾人口……它们已经不能为文明的发展带来推动力。”
“该文明又还没有L4级的大脑芯片来提升智力,这些垃圾人口反过来制约了文明的发展,让它再也不得寸进……”
“就这样,文明逐渐步入了物质享乐的陷阱中,就像许多低级文明一样……”
“文明失去了精神气,最后被另外一个年轻的L2级文明打败,而该L2级文明也获得了大量科技,顺利晋升……”
“所以了,教育、文化氛围以及某些社会制度,对文明的发展来说极度重要!就连星际文明也不应该忽视这方面!”
黑在办公室里一天到晚撰写他的新奇论点。
他对新人类文明的发展极度关心,热切异常,就好像他才是真正的首领一样……好吧,对于这一点,于易峰倒是没什么不爽的,一个曾经的先进文明,必然有可学之处。
虽然他是外星人,但这些论文,只要有道理,就应该仔细地琢磨一番……
就这样,短短几天内,诺亚号社会迅速恢复到了建设“深空号”的那种工作状态,并没有什么不适应的地方。
这说明整个文明是非常健康的,于易峰对此很满意。
时间一天天地过去,在人们日夜不停地建设下,只用了两个月的功夫,太空电梯建设正式完成。
它的长度以及宽度均为五十来米,来来往往的内置电梯有一百多台,每天能运输大概三百万到五百万吨的物资。
这个数量不少了,因为送上来的都是成品。
只是几天的时间,更加大批量的挖掘机器通过太空电梯运了下去,这些机器在卫星导航的指引下,将自动前往各个矿区,然后……挖矿!
挖矿!
挖矿!
四通八达的火车会把挖出的矿物,运送到太空电梯附近的主冶炼基地。冶炼基地将矿物冶炼完成后,再将最后的成品通过太空电梯运送上来……
一整套工业体系就这样完成了,简单粗暴却又高效……
只用了两个多月!
当然了,肯定还有大大小小各种细节问题,不过这些细节就不归于易峰管了。否则,他一个人也不可能忙得过来。
政府已经特地成立了一个特别研究组,用来应对突发事项,一些小事情也不需要他批准。
结果,这个特别研究组成为最忙碌的地方,一群工作人员天天为着各种方案吵得面红耳赤。
他们都是新一代的年轻人,年轻而富有活力,是时候锻炼一下工作水准。
“……不行,这样不行啊!地表主冶炼基地的用电负荷非常大,我们现在运下去的能源完全不足……可能需要增加新的反应堆!小约翰,快去催一下!”
“又要增加反应堆吗?已经增加了好多个了!”
一位年轻人急急忙忙冲了出去,又被一位年纪大一点的一把拉住。“增加什么反应堆?!还不如把深空号多出来的电传输下去,我们可以将超导电线附在太空电梯上,不需要电线本身承重……”
“如果能把电传下去,能节省多少铀资源啊!”
“把电传下去吗……我查一查,是是是,深空号现在的发电量的确太大了点!”
“那就把电传下去吧!我觉得可以用D63型超导电线!”
众人查阅了一下,又讨论了一阵,纷纷同意这个方案,离子引擎熄灭后,核聚变反应炉的发电量太大了,很多都是浪费,用来冶炼金属倒也不错……
结果太空电梯又增加了一项八千多公里的电线传输工程……
这种问题还有不少,在这群年轻人手里,一个个解决,下方矿物基地的运行也变得更加圆润。
七十多万人的工业能力,与五万人是不一样的,甚至相差了好几个数量级!
七十多万高科技人才,已经能渐渐支撑许多大方面的科学发展。
更何况一百六十多年间,人类的智力、科学技术已经有了飞跃性的进步。挖矿的速度非常快,整个星球几百万台机器,数量很多,却井然有序地进行着……
第十四章 宇宙自杀之迷
从熵的角度出发,热力学第二定律可以被描述为:不可逆热力过程中,熵的微增量总是大于零。
那么……问题来了,【熵】到底是什么?
在统计学意义上,熵度量的是系统的无序度,也就是说,系统越杂乱无章,它的熵值越大。
简而言之,热量从热的地方,流到冷的地方,经过足够的时间,所有的热量都会平均。这都是显而易见的特性,毫无神秘之处:开水变凉,冰块融化。要想把这些过程颠倒过来,就非得额外消耗能量不可。
但就是这么简单的定律,太让人讨厌,让人对世界充满了绝望。
科学家宁愿没有发现它,甚至有人因为它自杀。
就最广泛的意义而言,热力学第二定律认为,宇宙的“熵”与日俱增。
例如,机械手表的发条总是越来越松;你可以把它上紧,但这就需要消耗一点能量。这些能量来自于你吃掉的一块面包,做面包的麦子,在生长的过程中需要吸收阳光的能量;
太阳为了提供这些能量,需要消耗它的氢来进行核反应。
总之,宇宙中每个局部的熵减少,都须以其它地方的熵增加为代价。
“在一个封闭的系统里,熵总是增大的,一直大到不能再大的程度。这时,系统内部达到一种完全均匀的热动平衡的状态,不会再发生任何变化,除非外界对系统提供新的能量。”
但对宇宙来说,是不存在“外界”的。因此,宇宙一旦到达热动平衡状态,就完全死亡,这个最终的结果,简称为“热寂”。
到那时,恒星熄灭,黑洞死亡,所有的原子几乎均匀分布在宇宙空间,所有空间温度相同。
到了热寂时代,微小尺度的量子事件成为最终主导。
“热寂”,是人类对宇宙结局的一大猜想。
对于整个宇宙到达热寂,至少需要10^1000年,对于人类来说,这个结局还过于遥远。
所以,让我们回到更小一点的角度来描述“熵增理论”。
一间房子,如果无人打扫,随着时间的流逝,必然会沾满灰尘。这个时候,我们可以认为,房间的无序程度增加了,也就是代表整个房间的熵自发地增加。
如果有人进入房间打扫,房间变得干净,是不是房间的熵减小了呢?
是的,局部熵减小了,但是“人+房间”的熵并没有减小。
人在打扫的过程中消耗了体力,这导致了“房间”这个孤立系统的熵减小。由于能量转化过程会不可避免地产生不能做功的热能,所以这个增量,是大于“房间被打扫干净”带来的无序度减少的。
从总体来看,“人+房间”系统的熵值还是增加了。
对于这个熵增结论,科学家们非常不满,这意味着世界的无序程度一直在增加,未来是不美好的。
为了找出一个更有力的反例,人们试图创造永动机或者其他的方式,来规避熵增。
1871年,英国物理学家麦克斯韦设想了这样一个实验:有一个箱子被一块板一分为二,板上有一个活门,由一个从海加尔山抓来做苦力的小精灵把守。
小精灵能测量气体分子的速度,对于右边来的分子,如果速度快,他就打开门让其通过,速度慢就关上门不让通过。
对于左边来的分子,则速度慢的就让通过,速度快的就不让通过。
一段时间以后,箱子左边的分子速度就会很快,右边则会很慢。
这意味着箱子的无序度降低了,熵减少了。
机智的麦克斯韦还假定,活门既无质量也无摩擦,那么在这一过程中小精灵并没有做功,这不就违反了热力学第二定律吗?
直到60年后,这个问题才被圆满解决。
匈牙利物理学家西拉德提出,做功的是小精灵的“智能”。
他认为,获取信息的观测过程(小精灵判断分子的速度快慢)需要能量,必然会引起熵的增加,其数量不少于因分子变得有序而减少的熵。
这样,由箱子、分子和小精灵组成的整个系统,就仍然遵守热力学第二定律。
现在回头来看,获取信息需要额外做功是顺理成章的,然而在19世纪末,睿智如麦克斯韦也没有看出小精灵的“观测能力”,对箱子——分子——小妖系统的影响。
直到20世纪,物理学家们才意识到,“观察者”在量子力学中扮演的重要角色后,信息与物理的关系才被理解。
那么有人又会问了:既然自然界的所有过程最终都趋于无序,那么为何会有生命这种高度有序的存在呢?
在这个哲学问题的思考上,薛定谔在上世纪四十年代写的《生命是什么》一书中提出,生命从环境中抽取“有序”来维持自身的“有序”。
吃喝是摄取“有序”的过程,食物的有序度经过消化被降低,最终以拉撒的方式将“无序”排放回环境。
另外,生物会通过散发热量,把生理过程中产生的剩余熵排放到环境中。温血动物较高的体温,有利于更高效地排除熵,因而能产生更强烈的生命过程。
就总体而言,排放的熵要大于摄取的负熵,所以满足熵增原理。
在这个意义上,生命,尤其是智慧生命的出现,加快了能量的均布,大力促进了宇宙的无序化进程!
“我们猜测,宇宙嫌弃整个热寂的过程实在太慢,由此创造了生命,是不是如此呢?”
举个例子,燃烧煤、石油、天然气的行为,释放了原本储存在化石燃料内部的能量,使其以辐射、热传递等形式更快地分布到了环境中,而核能的利用,甚至使生命有能力释放原子内部的能量。
如果把熵增过程比喻为拆迁,那么,智慧生物就好比宇宙请来的城管。
等级越高的文明,越能够帮助宇宙回归热寂。
如此看来,宇宙的目的,像不像一场精心策划、情节波澜壮阔的自杀?
但是,宇宙为何要自杀?为何想要回归热寂?
为何熵会自发地增加,而不会自发减少?
为何要设定这样的规则?
很遗憾,这是一个宇宙级别的哲学问题,我们并不知道答案。
以上部分是【热力学方面的熵增理论】。
我们可以将“熵”这个概念推广到其他的方方面面,发现它无处不在。
譬如说一杯水,滴入一滴墨水后,因为分子间的热运动,它将会慢慢扩散,直到墨水均匀分布。墨水从有序变得无序,想要恢复原先的样子,变得极为困难。
这就是一个熵增的过程。
一堆沙子,花费大力气堆成圆锥,它会慢慢倒塌……这也是熵增的过程。
宇宙在腐朽,人类世界的万事万物也在腐朽。
生命,这种高度有序的存在,是一种低熵体。但生命体亦不是永恒的,单个生命也会生病、衰老。
一个人从诞生开始,熵就在不停地变化,直到死亡到来的那一刻,代表其个体的熵增加到最大值。
这种熵是可以模糊量化的,是具体的,我们可以用【身体健康指标】、【寿命】等进行简单地代替。
如果因为合理的生活方式,或者某些科技,相当于为生命体摄入了负熵流,其熵增将会变得更加缓慢,甚至减小也有可能。
但总体而言,衡量个体的熵,依旧是缓慢增大的过程,直至个体死亡。
然后,我们再来谈文明。
宇宙中没有什么是永恒的,我们假设,文明也有自己的【熵值】,但文明的熵更加抽象。
很难直观地计算,文明的熵究竟有多大。它时时刻刻不停地变化,只能根据一些表现来进行简单地估算。
在地球时代,王朝更换,政权变更,各种各样的理由有很多,但最终,否可以用熵来衡量其中的秩序程度?
影响文明熵的因素有很多,包括但不限于外界环境、科技、社会制度、人口数目、人口质量等等。
特别是科技因素,是相当显著的负熵流,只要科学能一直进步下去,文明就能很简单地保持强盛……
若【文明熵增假设】成立,我们就要小心了,因为熵总是会自发地增大,我们必须要想方设法,控制其熵增,无论是社会因素、还是科技因素。
否则,文明的寂灭将成为必然事件。
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