人死后宇宙还会记得我们吗(死后宇宙还能记住吗)

游客投稿 科学探索 2023-06-23 08:52

一些物理学家坚信,即使在黑洞中,信息也不会消失,但这个“定律”可能是一厢情愿的。

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图片来源:Pixabay

作者|约翰·霍根

翻译|常

修改|曾小欢吴菲

我是一个强迫自己写日记的人。年轻时养成的这个习惯,真的对我的事业大有裨益。但我写日记的动机一点也不专业:如果我不把自己的想法写下来,它们自然会被遗忘,再也不会冒出来。我害怕它。随着年龄的增长,这种感觉越来越强烈。

我担心的是,有一天人类和人类存在的痕迹很可能会消失。我们的科学、数学、哲学、艺术、音乐、新闻作品都将回归到最初的虚无。我们的思想和行动也会化为乌有。如果我们的一切都会消散,如果一切都会被遗忘,那么我们就永远不会存在。

难怪即使在科学唯物主义的时代,仍然有人相信上帝。这些人相信,一个无所不知的仙人看着每一个人,在我们走了之后还记得我们,就像一个无限存储容量的宇宙备份。如果这个圣人不存在,有一天我们存在的痕迹永远消失了,那我们的存在还有意义吗?

科学家也会为此感到焦虑。我怀疑正是这种存在主义的焦虑让一些物理学家相信信息是守恒的。我在很多年前就了解了信息守恒的假设,但我是在最近几个月学习量子力学的时候才认真考虑的。

在我研究的教材中,有两本关于经典力学和量子力学最基础理论的书,作者是斯坦福大学的物理学家LeonardSusskind和两位合著者。苏斯金德把这两本书的内容称为“物理学入门需要知道的东西”。他认为,读者必须知道的一点是“信息不会丢失”,这个规律“是其他一切的基础”。

他说,信息守恒定律比牛顿第一定律(运动守恒)、热力学第一定律(能量守恒)和热力学第零定律(如果系统A和B分别与系统C平衡,那么A和B也平衡)更基本。因此,萨斯金德认为信息守恒是负一定律。

这个定律包含了决定论的原理,即如果一个系统的当前状态是已知的,那么关于这个系统的过去和未来的一切都是可以知道的。法国博学家Simon-PierreLaplace在200多年前就阐述了决定论的内涵:“如果一个智能体知道在某一时刻所有使自然运动的力的位置和组成自然的所有成分,并且这个智能体足够庞大,可以分析所有的数据,那么它就会得到一个描述整个宇宙和小原子运动的方程。对于这个智能体来说,一切都是已知的,未来和过去一样呈现在它面前。”

这种无所不知的“智能体”被称为“拉普拉斯的魔鬼”。Susskind认为量子力学虽然不同于经典力学,具有不确定性,但仍然符合信息守恒。在2008年的一次采访中,他说信息守恒“是一切的基础,包括物理学家几百年来一直相信的经典物理、热力学、量子力学、能量守恒等等。”

20世纪80年代,斯蒂芬·霍金质疑信息守恒,声称黑洞会摧毁信息。2008年,苏斯金德称霍金的假说“在物理学中引起了一场危机,这是自爱因斯坦年轻以来从未发生过的根本性理论危机”。他在自己的论文和一本畅销书中反驳了霍金的观点。

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图片来源:Pixabay

Susskind认为,黑洞吸入的所有信息都储存在黑洞的外膜中,也就是视界中。在这里,空间和时间经历了奇异的扭曲。记者乔治·约翰逊(GeorgeJohnson)一针见血地解释了苏斯金的论点:“任何落入黑洞的东西,无论是一本书还是整个文明,都会被记录在黑洞视界的表面,并像电影院银幕上的图像一样被辐射回来。”

你可能从约翰逊的话中猜到,苏斯金德喜欢无法被经验检验的理论。2005年,Susskind提出,我们生活的小宇宙就像是无限宇宙中的一座小山。这个理论纯属推测,所以可以说是不科学的,因为我们没有办法证明或者证伪其他宇宙的存在。

也许Susskind和其他物理学家不希望我们这些外行人太认真地思考多元宇宙或信息守恒之类的想法。也许这些只是隐喻和诗意的幻想。但似乎物理学家们都以自己的观点为荣,所以我打算先相信Susskind的“信息不会丢失”。

我来梳理一下这个非同寻常的观点中包含了什么。第一,我之前说过,信息这个概念只有在被告知的对象,也就是意识存在的情况下才有意义。信息是以意识为基础的。因此,如果信息是守恒的,那么意识也是守恒的。如果意识存在于此刻,它一定会永远存在。这就是信息守恒的含义。

事实上,许多科学家和哲学家认为意识和物质一样重要,甚至比物质更重要。我称这些推测为新地心说,因为它们重拾了旧的、自恋的观点,即宇宙围绕着我们转。新地心说试图将一个自我安慰的宗教假说(整个宇宙都围绕着我们转)偷偷带回科学领域,信息守恒也是如此。

如果让我给物理定律排序,我更倾向于热力学第二定律。该定律认为,无序度或熵一直在增加。所以我们膨胀的宇宙正在走向热寂静,这是终极的寂静,一切都会寂静。每次照镜子或者看新闻,都会看到热力学第二定律的证据,我觉得这远比信息守恒重要。

其实我对所有的物理“定律”都是持怀疑态度的,我觉得这些都是科学自大的表现。科学家会提出一些有严格限制的假设,然后把它们变成适用于任何物体、任何时间、任何地点的普遍原理。其中,我特别怀疑信息守恒的正确性。

先不说霍金猜测黑洞会毁灭信息,我担心的是更普遍的情况。三年前,一次中风严重损害了父亲的记忆。他几乎认不出我了。2019年6月,96岁的父亲去世,继母火化了他的遗体。他已经渐渐失去了对爱他的人的记忆。博学的道格拉斯·霍夫施塔特创造了令人心碎的短语“灵魂之冠”来形容因死亡而黯然失色的记忆。有一天我们也会死。

信息守恒意味着宇宙会永远记住我父亲一生的印记。即使在未来太阳系乃至银河系闪烁熄灭的时候,拥有拉普拉斯妖之力的外星人如神一般,也能以一种简单而普遍的方式,恢复我父亲以及其他所有曾经存在过的人的生命。

想法不错,但是我不会再买信息守恒的账了,就像我不相信轮回,不相信爱天爱神一样。这些科学或宗教命题虽然可以理解,但只是难以令人信服的自我安慰。当我想到我最终会失去我爱的人和事时,我会感到不安。但我宁愿面对死亡,也不愿躲在牧师或物理学家的担保下。

在《反驳霍金》一书中,苏斯金德表现出了罕见的谦逊:“很有可能我们还是充满困惑和误解的初学者,最终的现实仍然远远超出我们的理解。”在这一点上,我和Susskind达成了一致。

同时,随着生命的流逝,我还是会疯狂地想要填满我的笔记本。