这段宇宙黑暗时期将维持很多很多亿年。100万亿亿亿年以后,物质本身也开始衰老,最后只剩下了大型黑洞,以及它们周围的电子、正电子和中微子等。
这便是宇宙的终结。除非,正如科幻大师阿西莫夫在《最后的问题》中所说的,最后一部巨型电脑说了一声"要有光!"--接着,光就有了......
各显神通
也许作家的笔触过于浪漫和遥远,让我们回到文首所提及的年会上来。这次会议吸引了全美和其他约30个国家的800多位参加者,包括150位未来学家和其他专家。他们讨论从人工智能到心灵感应,从创造性思维到危机预防的混沌理论等一系列主题。
随着社会和技术变革的加速,人们的未来意识不得不增强。正像斯奈德所说的:"在过去的几十年中,人们拥有关于变化的选择。他们不一定必须成为承受一切风险的开拓者。但现在人们被包裹在未来之中。绝大多数美国人很快就将没有任何选择余地,而只能成为面对这种不断变化的革新者和开拓者。"不仅是美国人,地球上几乎所有的人都将不得不面对这种局面。科茨说,除了新的建筑风格外,未来建筑物还将以"智能"系统和材料为特征。"大部分东西将置于墙后,这些东西是我们看不到的。"未来的城市将以"由次轻级超强材料制做的动态结构"为特征。感应装置将检查与建筑物有关的风、应力及其他潜在的有问题的因素;生物技术将处理废物加工和净化;遗传工程将用于设计"适于市区的"观赏树木、灌木和花卉,使它们在城市条件下生长得比农村的"亲戚"更茂盛。
科尔贝思说:"信息时代正引起发生在我们经济和政府中的许多变化。"商业事务必须从积累和加工信息转向获得和应用其中的知识;或者说,它们必须从信息时代向知识时代挺进。"公司为了取得成功将必须使自己适应以知识为基础的经济。"布朗说:"商业迄今一直忽略了生物革命的意义......我们是在浪费资源,如果我们继续忽视女性思维方式的话。事实上,管理的女性化可能产生拥有更好的技能的公司。"因为"男人更注意图表和词汇,而女人则注意言语的细微差别和形体语言"。他还指出,像光、色和气味这类难以捉摸的因素,可能在我们如自然光亮、活泼的颜色和沁人心脾的气味。
毕晓明说,一个计算机内的人工生态可以模拟一些生物特性;如从较简单的规则发展到极复杂的行为。这些人工生命程序并不具有由一个程序设计人员控制的所有的行为,而只被赋予基本参数并任它们自己发现解决问题的方法。它们的解答往往比程序设计员预想的还好。
格伦和彼得森说,控制信息而非占据领土将是战争和恐怖主义的主要目标。他们认为,数据已可被篡改,所以信息的正确能否被保证将越来越令人担忧。另一个问题是,信息可访问性日益增强意味着隐私可能不再存在。格伦推论:"如果隐私在未来是一个死亡的概念,我们或许不得不用更加正直的方法去处理它。"
佩特拉西克说,技术将免除教师与学生在一起的大量时间,但教师与学生都必须更有效地处理充斥在他们身边的信息。"人们需要学会如何获取并评价信息,然后对它们加以应用和开发。"
各位未来学家的设想深深立足于科学技术的发展趋势,自然不一定都是空中楼阁。但是科茨在谈论未来的城市时提到:第三世界的城市情况或许不会有发达国家那么好。的确,未来学家的未来设计无一不是站在科技发达和金钱丰裕这两块基石上,却一字未提共同发展和全球进步。这就是资本主义的自私和狂妄。
科学"终结"了吗?
悬而未解
英国物理学家开耳芬在1900年瞻望20世纪时曾说:"在物理学晴朗天空的远处,还有两朵小小的令人不安的乌云。"为驱散这两朵乌云,诞生了相对论和量子论,导致了20世纪人类社会空前的技术进步,极大地改变了人类的生产方式和生活方式,并促使整个自然科学的改观。与l9世纪相比,本世纪的物理学取得了更加辉煌的成就。在微观、宏观、复杂系统和现代生物学四个基本方向上,它把人类对自然界的认识推进到了前所未有的深度和广度。
然而,就像一个圆的面积越大,它的圆周所接触的外围面就越广一样,在20世纪末,新成就、新课题、新分支学科层出不穷的物理学天空中,留下了更多长期悬而未决的难题。有位科学工作者曾不辞辛劳地搜集到了近百个难题,尽管目前还难以弄明白"哪些属于基本问题?""哪些问题与哪些问题有着共同的物理根源?"但足以让我们明白,物理学的任务还远远没有完成:
(1)自然界是否存在五种以上的基本相互作用力?(2)基本物理常数的数值会随时间改变吗?(3)自然界的基本常数为什么具有现在的数值?(4)引力能否被屏蔽?(5)负引力存在吗?(6)宇宙中不断有物质创生吗?(7)引力子在何方?(8)新以太是否存在?(9)为什么时间有方向性?(10)宇宙时是不均匀时间流吗?(11)为什么物理学的基本方向都具有时间反演不变性?(12)为什么绝对零度不可以达到?(13)为什么热水比冷水冻结快些?(14)运动物体的温度会改变吗?(15)开放系统的熵具有什么物理意义? (16)湍流形成的原因是什么?(17)地球磁场极性颠倒的原因是什么?(18)南极空洞是怎么"之"字形少球形?(23)自然界是否存在七重对称性晶体?......(88)究竟有无超弦?(89)虫洞究竟有没有?(90)时间机器能够造出来吗?(91)引力能否用量子理论加以描述?(92)能否将引力和其他几种基本力统一起来?(93)自然界手性不对称起源的关键是什么?(94)宇宙会一直膨胀下去吗?(95)宇宙大爆炸的量子起源是什么? (96)大爆炸之前可能存在什么?(97)我们的宇宙是否有兄弟姐妹?
如此众多的难题的确让人眼花缭乱、头昏脑胀。
正因为有许多难题无法解决,我们才要更进一步去研究和发展物理学。所有科学门类都是这样。
"科学末日"论
科学终结了吗?持"科学末日"论的人认为,科学即将走到尽头,这在很大程度上是由科学领域所取得的巨大成就决定的。研究人员已经解决了比较容易解决的问题,剩下的只是那些无法回答(比如思维的本质)或无法证实(比如只在10维或11维才起作用的弦论以及26维的超弦论)的理论。这好像是说,能够做的都已经做了,而那些目前不能够做的就不要枉费心力了。
但是最近两年来,英国生物学家克隆出一只绵羊;海洋学家发现,在冒着蒸汽、充满有毒物质、没有氧也没有光的深海火山口周围,存在生机勃勃的生命;美国国家航空航天局的科学家发现火星上可能存在古老生命的证据;欧洲核子中心成功地制造出反原子;物理学家们发现了比夸克更小的粒子;天文望远镜告诉我们,银河系中心存在着巨大的黑洞......这些雨后春笋般的发现,是不是意味着"科学末日"的说法太夸张了?对于多数科学家来说,答案再简单不过。美国哈佛大学的生物学家爱德·威尔逊说:""科学末日"的说法过于目光短浅。目前我们正处在一个未知世界的边沿。"斯坦福大学的化学家理查德·扎雷也说:"我们生活在一个非凡的时代,取得的成就令人振奋。"
科学在其黄金时代曾经出现了爱因斯坦、脊髓灰质炎疫苗、原子弹和人类登月。但是现在各种证据表明,科学对人们的感情和腰包乃至整个生活不再有那么大的直接影响力了。
1995年,美国国会放弃了超级超导对撞机(这可能是本世纪最重要的科学工具)项目,从而把一条巨大的、空荡荡的隧道留在了德克萨斯州沃克西哈奇的地下。一些物理学家认为,这个项目的取消也使从本质上理解自然的探索留下了一个同样巨大的空白。设在长岛的国立布鲁克黑文实验所主任尼克·萨米奥斯说:"6亿美元就那么灰飞烟灭了。"科学家们承认,重大的发现只能有一次。洛杉矶的加利福尼亚大学科学和艺术学院院长罗伯特·佩切伊说:"一旦你发现了某样东西,别人如果想再发现一次就难了。"但是他说,至于科学是否已经走到了尽头,"主要在于旁观者怎样看待。有些领域会暂时停止一段时间,人们去作其他事情"。他本人所从事的粒子物理学研究领域,就是某个学科可能走到终结的一个很好的例子。他说,超级超导对撞机项目获得的支持逐渐消失,使人们想起"界限是存在的。这个项目所需的时间太长,需要的资金太多,要挖的隧道太大"。它需要在粒子物理学领域取得长足的进展,需要建造功率强大到足以重现宇宙大爆炸时产生的碎片的机器。
在超级超导对撞机项目被埋葬的同时,华裔科学家丁肇中探测宇宙反物质的众多实验被消减了到两个,并且归入欧洲核子中心的大型强子加速器计划当中。他拒绝参加,因为他更热衷于探究遥远的宇宙空间。他想。要么在喜马拉雅山上架起天文望远镜研究宇宙伽马射线,要么在太空轨道上安置超导磁体以寻找少量可能从遥远的超星团产生出来的反物质。也许美国政府认为,一个遥不可及的反物质星系远不如一个反氢冰球有价值。
即使某个学科如持"科学末Et"观的人所预言的那样到达了终点,其他学科也会朝着新的方向发展。例如,整个材料学领域似乎已经为新的发现打开了大门。人们已经知道了控制原子的规律,然而由原子构成的物体--从眼睛到大脑--仍然是个谜。生物学家威尔逊说,有生命的系统如何用较为简单的部分把自己组装起来--这是一个无限广大的新科学领域,人类尚未对此进行探索;尽管科学家们已经研究了坚硬的贝壳而寻找更多更好的仿生材料。
如同科学家们所认为的那样,他们的研究领域受到的最大威胁将很可能是来自心理方面和政治方面,而不仅仅是技术方面。大型、昂贵的实验越来越需要国际间合作,而这些合作本身又不可避免地带来了一些复杂的问题。比如,前不久美国就曾批评俄罗斯因为不能按时建造自己的太空舱,而使空间站的发射推迟了近一年时间。
克隆绵羊或反原子或火星可能存在古老生命痕迹的发现引起的心理兴奋,可能正像医生为某种恐惧症开的解药。这种恐惧就是:在科学上,该说的都说了,该做的都做了。加利福尼亚工学院物理学家古德斯坦说:"这使我们想起,我们还生活在发现的时代。科学可能会在某一天走到尽头,但远不是现在。"
科学与技术
科学自诞生的那一天起就与技术不可分割地联系起来了,正如人类的"认识世界"和"改造世界"是一致的一样。但也是因为,导致科学自身不可能孤立地进行着发展,同样也不可能自己结束历程。
尤其是当科学技术与人类活动直接联系起来的时候,它就与人类活动融为一体了。人类创造和使用着科学技术,科学技术给人类带来了各种改变。
而在目前,人们普遍认为科学技术给我们带来了许多意想不到的东西,有叫人欢欣雀跃的,也有让人怨声载道的。这就使我们不免对科学技术产生了思考。
科学技术已经使我们能够拓展自己的生存空间和改造地球。l909年帕瑞乘雪撬到达北极,而在1911年阿姆安德森又到达南极。改善了的航运条件和能承受浮冰的船只,使人类得以接近极地。不到一个世纪后,我们担心的却是极地地区的环境纯度和对它们起保护作用的臭氧层。目前要提出的问题是:曾经征服过地球的科学技术是否也能拯救地球?
通常,科学技术同环境的关系,是通过对所有的设备和机器进行评估来加以考虑的。汽车、油船、核电站、风车、废水处理厂、喷雾罐、链锯、电冰箱、微波炉等等,这些我们既热爱又厌恶的东西,是不是能够给我们带来更多的福利呢?寻找新的能源替代品和提高资源的生产率,能不能大大减轻对环境的负担呢?
对科学技术在这方面所起的作用,存在着两种基本的看法。一种认为,科学技术成就本身具有自毁性。科技使人类的生存环境具有伸缩性。如果我们解决了一些问题,人口就会增长,就会造成进一步的、而且最终变成不可克服的问题。征服死亡是发展中国家面临的首要问题。公共卫生措旎和现代医学可以降低死亡率,而出生率的下降速度要慢得多,因此人口就会膨胀。人口问题总是一个难以逾越的障碍。
第二种观点是,对抗一科学技术是人类智慧贫乏的表现。人类制造出手枪和氢弹,它们可以用来杀人。我们也可以将科学技术用来为人类的生存和舒适以及对地球有价值的目的提供商品和服务。科学技术既可能成为好事,也可能成为坏事的动力。某些人可能会觉得,少一些这样的动力,生活反而会过得更舒心。
对科学技术自身来说,它的引进所带来的未意料到的后果会降低其价值。经过氯气处理的碳氟化合物解决了电冰箱的爆炸性和低效问题。但是,在这种技术引进40年后人们却发现,它引起了危害生命的同温层泄漏。适当的对策是一种反馈系统:早在某种科学技术有希望进入社会的初期就对它进行评估,然后观察它会引起什么样的意外事件,并对它加以改进以适应变化的需要和爱好。这的确是一种相当不错的对策,但是谁又能保证它完全实施呢?
爱因斯坦只是按照自己的理论研究成果提出了狭义相对论,即E=mc2。另一位科学家也只是在帮助人类认识物质元素时偶然发现了铀,它能衰变也能裂变。许多科学家聚集在一起,将这个美妙的科学理论和这个神奇的物质元素有效地结合了起来,没想到其结果居然是在广岛和长崎爆炸并将它们毁灭的两颗原子弹。即使是今天,一般的人走进核电站都不免提心吊胆。据说爱因斯坦晚年时对自己的发现保守秘密拒不发表,就是因为他对自己所犯的那个严重"错误"心有余悸。而今天的科学家,要么为争名利而大肆渲染自己的发现,要么由于战略意义而被其国家代为垄断自己的成果。
科学的反思
科学从来就不是一个闭塞的系统,因为它是人类所进行的活动之一。科学既要解决历史上的问题,又要解决现在的问题,更要提出新的问题;科学既要创造技术,又要依赖于技术;科学虽然是由人类创造的,但有一天它也可能创造人类。
科学,只要人类还存在,它就不会终结。