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宇宙的未来命运如何 什么是元宇宙

2023-05-30 12:40:02 互联网 未知 科技

 宇宙的未来命运如何 什么是元宇宙

宇宙的未来命运如何?

将宇宙作为一个整体进行研究的宇宙哲学,对于我们这些生活在地球上的凡夫俗子来说,还是一门崭新的科学,而在这门博大精深的科学中,我们对宇宙的最终命运之谜了解得最少。但是人类至少已经发现了几条可以揭示宇宙命运的线索,其中一些线索可以给我们带来希望,而另一些线索却只能使人觉得沮丧。

两条线索

好消息是我们暂时还不会被宇宙“驱逐出境”。宇宙很可能至少可以将目前这种适于生命存在的状态再维持l000亿年。这相当于地球历史的2O培,或者相当于智人(现代人的学名)历史的5O0万倍。如果人类在公元1000亿年的新年前夜到来之前就已经消亡,无法施放焰火庆祝新年的到来,那绝对不会是宇宙本身的错。

坏消息是没有什么东西是可以永远存在的。宇宙也许不会消失,但是随着时间推移,它可能会让入觉得越来越 “不舒服”,并且最终变得不再适于生命存在。计算这种情况何时会出现以及将会怎样出现确实是一 门令人心情抑郁的科学,但是我们也不得不承认这项研究本身也有一种冷酷的魅力。从天文学家埃德温·哈勃1929年发现宇宙正在膨胀以来,经典的“创世大爆炸”理论经过了几十年的不断修改。根据这一 理论,宇宙的最终命运将取决于两种相反力量之间的“拔河比赛”的结果。一种力量是宇宙的膨胀,在过去10O多亿年的时间里,宇宙的扩张 一直在使星系之间的距离拉大。另-种力量是这些星系和宇宙中所有其他物质之间的万有引力:它就像制动器一样使宇宙扩张的速度逐渐放慢。

这个问题非常简单,如万有引力足以使扩张最终停止,那么宇宙就注定会发生坍缩,最终变成一个大火球——同创业大爆炸相当,但过程正好相反的“大崩坠”。如果万有引力不足以阻止宇宙的待续膨胀,那么它最终将变成一个令人感到“不快”的黑暗和寒冷的世界。恒星是通过使轻原子核(主要是氢和氦)发生聚变反应形成较重的原子核来产生能量的。当恒星内部储存的氢和氦消耗殆尽的时候,衰老的恒星上燃烧的火焰会因为没有新的原子来替代已经消耗掉的原子而熄灭,同时宇宙也会逐渐衰变成一个漆黑一团的空间。

一个结局

任何一 种结局看起来好像都在预示生命的消亡。如果宇宙的最终命运是熊熊烈火,“大崩坠”就会熔化一切,甚至亚原子粒子也难逃厄运。另一 方面,如果宇宙以无边的寒冷和黑暗而告终的话,宇宙中的生命形式就有可能存在很长一段时间——例如,智慧生命可以通过从洞中提取引力能来获得能源从而维持自己的生存。但是,在所有的物体都已经衰减到差不多相同温度(略高于绝对零度)的情况下设法维持生存,就像是要利用—潭死水来推动水磨一样困难。

不过我们的最终命运目前还无法确定,部分原因是我们还不能判断扩张和有行引力这两者谁会取得最后的胜利。大多数天文学观测的结果支持前者,但是目前仍然存在着许多不确定的因素。其中之一是令人大伤脑筋的“暗物质”问题。对星系运动方式的研究表明,星系中蕴藏着大量的非星系内部引力,这说明我们能够看到的恒星和星云仅占宇宙物质总量的1%至10%。其余的物质是不可见的;这些物质并不发光。目前还没有人知道这些暗物质到底是什么。—钟可能性是它是由弱相互作用大质量粒子(wIMp)构成的。在我们能够确定暗物质的成分并用数学方法对其进行计算之前,以我们目前能够看到的一切为基础对宇宙的未来进行预测是绝对靠不住的,这就像是首先在乡村俱乐部对几个打高尔夫球的人进行民意测验,然后根据测验结果来预测全国大选的结果一样缺乏可信性。

同时,讽刺文学作家和宿命论者对于这种“火或冰”的结局也感到了一种带有苦涩意昧的满足,这充分反映出人类,思维意识的精髓:没有人可以活着脱离中活的苦海。而这正是使我对这一宇宙的最终命运产生怀疑的原因。我们在开科学方法研究宇宙哲学的过程中总结出来的重要经验是:宇宙的发展变化常常并不符合我们长期以来已经确立的思维方式——要理解宇宙,我们需要新的思维方式。爱因斯坦的弯曲空间、海森伯格的不确定原理等诞生于20世纪的概念使我们的思维方式发生了重大改变,同时人们也认识到每时每刻都有数以万亿计的亚原子粒子在我们的身体里快速运动但却并未造成任何损害,这些都是现代宇宙哲学不可或缺的组成部分,所以我认为我们有理由假设在即将到来的新世纪里;人们将敞开大门接受一些更加奇异的概念。因此,我们或许有可能从尚未开启的大门下面瞥见门后发出的几道光线,而在这儿道光线的帮助下我们也许就可以对宇宙的未来作出更加准确的预测了

不确定因素

与宇宙最终命运有关的一个不确定因素涉及膨胀理论,根据这一理论,宇宙始于—个像气泡一样的虚无空间,这个空间最初的膨胀速度要比光速快得多,宇宙学家之所以相当重视膨胀理论是因为这一理论解决了一些创世大爆炸理论的早期版本所无法解决的问题,此外,膨胀理论对于研究宇宙的最终命运也有—些启示作用。其中包括:最初推动宇宙高速膨胀的力量(有时根据它在爱因斯坦的广义相对论方程式中的代号用希腊字母入表示)在宇宙像“打嗝”一样 膨胀结束之后也许并没有完全消退。它可能还存在于宇宙中,伏在虚无的空间,不断推动宇宙 持续扩张,就像胡座员在幕间休息结束后斯文有礼地引导观众回到剧场一样。对遥远的星系中正在爆发的恒星所做的观察表明,这种正在发挥作用的膨胀推动力有可能确实存在。如果真是这样的话,决定宇宙未来命运的拔河比赛”就不仅涉及宇宙的扩张和万有引力的制动作用,而且还与微妙的徘徊不去的膨账推动力所产生的可以使宇宙无限扩张下去的涡轮增压作用有关。

但是,最能引起人们兴趣的未知数也许是智慧生命本身在宇宙中扮演着什么样的角色。正如物理学家弗田曼·戴森所说:“如果不将生命和智慧的作用考虑在内,对遥远的未来进行详细的预测是不可能的。”好坏姑且不论,地球相当大的一部分确实已经被—种有能力为了自己的利益而操纵其生存环境的智能物种改变了。

与之相似,存在于遥远未来的先进文明也许有能力熔化许多恒星甚至整个星系,从而生起一堆巨人的“营火”,或者使宇宙的长期发展朝着对这—文明有利的方向前进。在宇宙逐渐衰亡的没落时期,生活也许会变得非常枯燥乏味,但是这种生活可能会持续很长的时间。试想一下我们能够看到的宇宙在未来1万亿年时间里可以动用多少天然智能和人工智能资源吧。你认为那种高度发展的智慧和以19世纪的热力学知识为基础、认为人类注定会灭亡的观,点究竟谁会取得胜利呢?

所以.让我们拭目以待,正如爱因斯坦在写给一个对世界的命运感到担忧的孩子的信中所说:“至于谈到世界末日的问题,我的意见是:等着瞧吧!”

什么是元宇宙?

“元宇宙”一词最早指的是1992年的科幻小说《雪崩》中描绘的虚拟现实世界。如今,对于元宇宙定义,一般可以理解为“利用科技手段进行链接与创造的,与现实世界映射与交互的虚拟世界,具备新型社会体系的数字生活空间”。

什么是元宇宙?

元宇宙(Metaverse)是整合多种新技术而产生的新型虚实相融的互联网应用和社会形态,它基于扩展现实技术提供沉浸式体验,基于数字孪生技术生成现实世界的镜像,基于区块链技术搭建经济体系,将虚拟世界与现实世界在经济系统、社交系统、身份系统上密切融合,并且允许每个用户进行内容生产和世界编辑。

元宇宙一词诞生于1992年的科幻小说《雪崩》,小说描绘了一个庞大的虚拟现实世界,在这里,人们用数字化身来控制,并相互竞争以提高自己的地位,到现在看来,描述的还是超前的未来世界。关于“元宇宙”,比较认可的思想源头是美国数学家和计算机专家弗诺·文奇教授,在其1981年出版的小说《真名实姓》中,创造性地构思了一个通过脑机接口进入并获得感官体验的虚拟世界。

对于元宇宙定义,北京大学陈刚教授、董浩宇博士认为:“元宇宙是利用科技手段进行链接与创造的,与现实世界映射与交互的虚拟世界,具备新型社会体系的数字生活空间。”

名词定义:

通过对元宇宙构思和概念的“考古”,可以从时空性、真实性、独立性、连接性四个方面去交叉定义元宇宙。

从时空性来看,元宇宙是一个空间维度上虚拟而时间维度上真实的数字世界;从真实性来看,元宇宙中既有现实世界的数字化复制物,也有虚拟世界的创造物;从独立性来看,元宇宙是一个与外部真实世界既紧密相连,又高度独立的平行空间;从连接性来看,元宇宙是一个把网络、硬件终端和用户囊括进来的一个永续的、广覆盖的虚拟现实系统。

准确地说,元宇宙不是一个新的概念,它更像是一个经典概念的重生,是在扩展现实(XR)、区块链、云计算、数字孪生等新技术下的概念具化。

在原著中,元宇宙(Metaverse)是由Meta和Verse两个单词组成,Meta表示超越,Verse代表宇宙(universe),合起来即为“超越宇宙”的概念:一个平行于现实世界运行的人造空间,是互联网的下一个阶段, 由AR、 VR、3D等技术支持的虚拟现实的网络世界。

特征与属性:

Roblox给出的元宇宙包含八大要素:身份、朋友、沉浸感、低延迟、多元化、随时随地、经济系统和文明。要素众多,每个要素背后,还有一连串的解释。总之,一句话说不清楚,这也恰恰说明这一概念的模糊性。

在元宇宙特征与属性的START图谱中,北京大学陈刚教授与董浩宇博士梳理并系统界定了元宇宙的五大特征与属性,即:社会与空间属性(Social & Space)、科技赋能的超越延伸(Technology Tension)、人、机与人工智能共创(ArtifIcal, Machine & AI)、真实感与现实映射性(Reality & Reflection)、交易与流通(Trade & Transaction)。

宇宙未来的走向

大致有3种可能:
1.开宇宙;2.闭宇宙;3.平衡宇宙
1.开宇宙,宇宙因暗能量关系而不断膨胀,各种物质开始衰变成轻子,黑洞不断增多,宇宙越来越黑暗,宇宙中只剩下光子轻子和黑洞,直到最后,黑洞消失,宇宙仍膨胀着……
2.闭宇宙,暗能量不断使宇宙膨胀,慢慢地,宇宙停止膨胀,然后收缩,直知道收缩成一个点,直到这个点爆炸,又开始膨胀,又收缩,又爆炸……
3.平衡宇宙,暗能量是宇宙膨胀,随后,宇宙膨胀开始减慢,但随着宇宙氢气慢慢耗尽,最后,宇宙因无法有足够氢气组成新恒星而开始变暗……
不过,宇宙的最终未来,我们仍不知道,在宇宙中,可能的事太多了……