費米悖論新解：高等文明的外星人都在睡覺

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牛津大學人類未來研究所的Anders Sandberg和Stuart Armstrong與塞爾維亞和黑山諾維薩德大學的Milan ?irkovi?最近提供了一種解釋費米悖論——我們至今未曾發現任何地外文明的奇怪事實——的新思路，與文明的整體計算能力聯繫了起來。雖然我以下皆指原文作者無法斷定他們的觀點是否正確，但至少看起來新穎有趣，所以我想在這裡概況一下他們的思路。在這樣做之前，先讓我先解釋一下費米悖論。

費米悖論涉及一個非常合理的猜測與現實之間的矛盾，我們龐大星系中的某處應該有其他形式的智慧生物存在，但是我們卻沒有一星半點的發現。宇宙空間太大了，如果很難發現在龜縮在犄角旮旯的外星文明。但是，如果生命的出現和智慧的演化遵循一定的概率，那麼考慮到龐大的行星數量，銀河系許多技術先進的文明應該在很久以前就出現了。儘管銀河系是巨大的，但是這些先進文明存在的時間足夠長久，所以他們應該有足夠的時間向外擴張，直到進入我們的探索範圍。在1950年的這一天，偉大的物理學家Enrico Fermi，據說當時正在洛斯阿拉莫斯國家實驗室與同事們散步，提出了這個著名的問題：(考慮上面的推理，那麼)他們在哪呢？

稱其為費米悖論有些名不副實，因為費米不是第一個提出這個問題的人;他也沒有在公開場合嚴肅地分析過原因、探索悖論的答案；就如同其他人已經做了的。不過悖論至今遠未解決。其中有很多有趣的理論，有些依賴於文明總體可被用於計算的資源。

或許最大膽的一個猜想，就是我們所知道的宇宙真的只是某個計算機的模擬程序。如果運行這種模擬的宇宙維護人員希望我們能夠在其他地方遇到智能生物的話，那麼他們會安排特定事件來觸發。如果他們希望我們是唯一的高度智慧的物種，那麼我們就是第一無二的文明。或者也許他們也需要付費解鎖遊戲，才能讓文明在多個行星上發展，現在他們還在玩宇宙文明的免費測試版本。

當聽到真的有人嚴肅看待這個「模擬假說」的時候，你可能會大吃一驚。但有確實有人會。牛津大學的哲學家Nick Bostrom在2003年發表了對這一假設的學術分析。科學家們在辯論這種可能性的時候甚至提出了驗證方法。

在1999年，Anders提出了費米悖論的另一種可能，同樣涉及計算機。他指出，先進的文明可能不會在星系附近擴張，反而可能更願意花時間建造巨大的行星規模的計算機，其他人曾經稱之為「木星大腦」。已故的Robert Bradbury進一步提出了發達文明將構建他所謂的「Matrioshka大腦」——巨大的超級計算機，包裹住太陽系裡面的其他行星，並利用中央恆星的能量進行計算。他們的社會也許度過了「後奇點」*，為了擁有不朽的靈魂，全體將自己的意識數字化上傳到一個賽博天堂，悠閑愉悅地度過無盡的人生。也可能他們只是迫切需要做一些科學計算，耗盡每一gigaflop(每秒十億次浮點運算)。不論怎樣，Matrioshka大腦更難被發現，因為他們的太陽被包住了，外界無法觀察到那個恆星。

2006年，Bradbury和?irkovi?又提出了另一個解釋，假設高等文明真的只是想直到某個運算結果(比如，宇宙與一切的答案：42)。像今天的數據中心那樣，先進的文明將需要處理龐大的信息廢熱。AI先驅馬文明斯基(Marvin Minsky)在1971年猜測，先進的文明可能將空間本身用作CPU的散熱器。Bradbury和?irkovi?精鍊了明斯基的想法，指出實際上做這種事情最好的地方是在星系的邊緣。也許那裡就是小綠人現在的藏身處。

由前文提及的這幾位共同完成的論文《那不是死亡，而是永恆的長眠：休眠假說——費米悖論的一個解》(That is not dead which can eternal lie: the aestivation hypothesis for resolving Fermi』s paradox)里，提出了最新的理論。我發誓這個標題不是我瞎編的，我也可以理解讀者看到標題後就不想去研讀這篇論文的心情。那就讓我嘗試在這裡為那些不想閱讀朋友說說論文的主要思想。

首先，那些記憶里的拉丁語已經生鏽的朋友需要知道，「aestivation」這個詞語的含義類似於冬眠，但是把時間換成是夏天；某些動物(例如螃蟹)為了應對炎熱的夏日，決定在夏天進入睡眠狀態。您還需要了解，計算所消耗的能量有一個下限。當你刪除存儲信息時，信息的丟失被轉化為增加的熵，這通常表現為熱量。是的，您可以使您的計算機提高效率，但也只有這麼多——在某些時候，您會遇到一個稱為Landauer極限**的根本障礙。在這種情況下Landauer極限實際上是一個函數，抹去的信息比特數與溫度之間的關係。

量子計算和可逆計算的倡導者相信有可能突破這一極限。但是Anders認為，可逆的量子計算機或許無所不能，但唯一不大可能的就是可以在運行中完全不產生廢熱。因此，即使此時Landauer極限的要小一些，還是會成為一個限制。

所以，如果你是某個高級文明的所有者，熱衷於用你的外星科技進行龐大無匹的科學計算，那麼你一定會得出結論：最好找個低溫環境進行。如果你嘗試使用一些未來派的製冷設備營造出低溫的環境，那麼新的問題是你又要消耗大量的能量來維持制冷機器的運轉。所以唯一合理的方式就是藉助寒冷的地外空間來降溫。

在某種意義上，思路有點像Bradbury和?irkovi?在2006年提出的那樣，他們曾認為銀河系的寒冷邊緣將成為一個合適的地方。新的理論將這個概念上升到了一個全新的維度：時間。你看，因為背景輻射的存在宇宙的空間只有這麼冷，2.7開爾文(零下270.45攝氏度)。或者準確點說，是現在只能這麼冷。然而，過個幾十億年，宇宙將膨脹到足以顯著地降低宇宙背景輻射造成的影響。所以如果你想要做冷靜的計算，最好等待—— 這段等待時間「去打個盹」——條件更好的時候。

一睡數十億年的想法無疑是我們人類難以理解的，但這可能主要是因為我們的這種渺小的生物很難想像如此漫長的時間流逝。也許我們有一天會想出如何凍結我們自己或將自我的意識上傳到那些我們努力確保能一直運行下去的伺服器上。隨著那一天的到來，我們或許就和高等文明一樣隨意的調慢我們的主觀時間，在伺服器里度過了一天，宇宙已經進入下一個紀元。整個文明配備一個低功耗的喚醒計時器設置為主觀時間一年，外界時間一千億年。

你可能會認為，如果等待1000億年的時間是好的，等待2000億年豈不更好。Anders和他的同事們說：宇宙不只是越來越冷。最終，一些精靈古怪的物理學理論將發揮作用，令宇宙空間的極限溫度限制在2.6 x 10^-30 開爾文。而這大概會發生在14000億年後。所以進入長眠的高等文明沒必要再來一個回籠覺。

這是「他們在哪裡？」的答案么？外星人全去睡覺了？看起來十分的荒謬，但Anders和他的同事們鄭重地探討了這個可能性。他們還認為，要考慮來自其他文明的威脅。他們寫道：「如果一個文明進入沉眠，它可能在醒來是發現它的領地被後來者佔據。遺留自動的檢測反制系統，避免損失其有價值的領地將是理性選擇。」讓我翻譯一下：一個進入睡眠的高等文明會留下一些自動化機制來偵測和打壓任何一個可能造成威脅的新興文明。所以也許我們在開始星際探測之前，要再仔細想想。

就個人而言，我更喜歡所有這一切更簡單的解釋：科技發展自有其極限，人類文明發展到這種程度說明在這個階段文明基本只能發展到這個程度。也許有一天，我們將能穿過銀河系的旋臂來證實這個猜測。或者也許我們將把精力用於在太陽系中做一個屬於自己超超超級宇宙計算機，包裹住整個太陽系；然後命令它進入休眠待機狀態，或者說aestivation，隨你好了，搞不好到時候我們只要合上它宇宙尺度的翻蓋，它就自動休眠了。

譯者注釋：

*後奇點社會：社會學奇點或技術奇點，這一概念最早的提出者一般被認為是美國物理學家、數學家、著名的科幻小說家佛諾·文奇。當技術逐步累計達到某個極限時，整個人類社會將發生巨變，度過了奇點的社會就是後奇點社會，那時沒有人能預測社會的走向，所以稱之為奇點。通常認為，奇點的到來與AI技術發展相關。未來學家雷·庫茲維爾在其暢銷書《奇點來臨》中預測，2045年將迎來人類社會的奇點。也有部分學者認為，我們此刻就在社會奇點之中，互聯網帶來的信息革命已經觸發了奇點的到來。

**Landauer極限：物理學家Landauer證明，存在某種手段可以在不消耗能量的前提下，在內存中保存1bit信息(當然也可以保存很多bit，這裡1隻是一個例子)或者釋放1bit信息，但是無論如何設計，抹掉1bit信息的時候都要消耗能量，所以會產生熵。Landauer藉此證明將熱力學的熵與信息學的熵確實是同一種東西。這一極限還被認為解決了拉普拉斯妖問題。

本文譯自 IEEE，由譯者 majer 基於創作共用協議(BY-NC)發布。

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