天文学
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最后更新:2025年10月5日

元宇宙,进化的下一步?

宏观进化
根据埃里希·詹奇(1929-1980)的观点,物质宇宙具有自组织性。在其著作《自组织宇宙》中,詹奇指出,从宇宙大爆炸到人类社会,整个宇宙都在进行自组织。 此图展示了一种"宏观进化"过程,其间大型结构凝聚成形,并与"微观进化"交替进行——后者催生新的基本组分。轻原子形成恒星,恒星产生重原子,重原子构成行星,行星孕育分子,如此循环往复。 在这一过程中,守恒的能量以越来越快的速度耗散,并不可逆地趋向转化为热能:这便是时间之箭。

世界的热力学演化

16世纪,地球成为一颗普通的行星。19世纪,太阳成为数十亿恒星中的一颗。20世纪,我们的银河系成为数十亿星系中的一个,但我们对宇宙的认知可能并不完整。21世纪,我们的世界或许将成为数十亿其他世界中的一个。我们之所以观察到熟悉的物质现实世界,是因为我们本身由物质构成。任何包含我们存在的理论,必须与我们自身的构造相一致。我们的出现是遵循热力学定律的过程的结果。这一过程产生了在宏观进化与微观进化之间振荡的自组织现象(见图表)。在宇宙的演化中,结构在持续的能量耗散流中自发出现。轻原子生成恒星,恒星生成重原子,重原子生成行星,行星生成分子,分子生成前生命海洋。随后继续演化出分子链、自催化循环、基因、原核生物、基因组、真核生物、染色体、多细胞生物、大脑、人类、全球大脑、人类社会,以及未来的平行世界。这一过程正在加速,我们观察到原始能量耗散中不可逆的自我加速现象。

然而,三维物质世界或许只是幻象!我们周围的物质对象仅是现实的一种可能呈现。在物质的最深处,量子世界向我们展示了强烈的能量,而物质本身占据的体积微乎其微。那里空无一物,只有虚空,物质在其中不断显现与消失,同时存在于多个位置与多重状态。此外,过去、现在与未来之间并无区别。这为无数可能的世界敞开了大门,通向无穷无尽的平行世界,这些世界或许能催生出一个元宇宙。量子物质如同一包信息,一旦被我们的大脑解读,便会形成现实世界中的物体。在所有可能的世界中,我们的意识会选择最可能的那一个——那个被感官选中以体验现实的世界。然而,未来的现实难道不会变成虚拟的吗?

注:俄罗斯物理化学家伊利亚·普里高津(1917-2003),1977年诺贝尔化学奖得主,指出自组织是耗散结构的特征,即在持续能量流下自发出现的结构。任何与环境交换能量或物质的结构,从星系到人类社会,都是耗散结构。

元宇宙
元宇宙是一种耗散结构。 在互联网的网络结构中,创造虚拟世界的出现与消失需要无穷无尽的编码信息。 由此创造的平行世界,被赋予人工智能,将产生自身的信息。因此,耗散系统(能量交换、熵的产生)以及空间对称性破缺(各向异性)的自发出现将变得混沌。宏观进化中将需要一个新的阶段。

元宇宙与耗散结构

元宇宙的概念最早由尼尔·斯蒂芬森(1959年出生)在其1992年出版的小说《雪崩》中提出。这部虚构作品描绘了一个令人难以逃脱的想象社会。元宇宙很可能延续了137.7亿年前开始的宏观进化历程。元宇宙或称为超宇宙,是一系列我们终将缓慢而不可抗拒地进入的平行世界。这些虚拟世界可能接近现实世界,也可能与现实世界完全脱节。对某些人而言,这些平行世界将令人恐惧——他们将丧失自由意志,被入侵的能量洪流裹挟;而另一些人则可能获得无处不在的能力。虚拟现实头显、增强现实眼镜、沉浸式体验……他们的虚拟化身将融入环境之中。当作为物质实体的我们仍困于沉闷乏味的物理世界时,这些虚拟化身(非物质存在)将能追踪元宇宙中的一切动态。

通过计算机软件生成的信息包来欺骗我们的大脑非常容易。这些虚构的虚拟世界可以容纳以三维形式移动和互动的化身形式存在的用户社区。这些世界可以遵循物理定律(重力、时间、空间、能量等),但也可以创造新的定律。这些世界将成为耗散结构,其中生成的信息将在一定时间内呈指数级增长。尽管新技术将减少数据中心的能源消耗,但信息量的惊人增长将使系统变得混乱。当这些数据中心消耗的能量超过地球产生的能量时,宏观进化将进入另一个阶段。2020年,数据中心的电力消耗(500太瓦时)占全球电力消耗的2%。

注:在计算机领域,“雪崩崩溃”指一种完全的系统崩溃,导致负责在屏幕上显示像素的计算机部分碎裂,从而引发信息末日。

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