系纪元:冲出地球
繁体版

第30章 星球计算机

    尼古拉·哥白尼1473年2月19日出生于波兰维斯瓦河畔的托伦市的一个富裕家庭。他的父亲是个当议员的富商,他有一个哥哥和两个姐姐。哥白尼10岁的时候,他的父亲死了,他被送到舅舅务卡施大主教家中抚养。务卡施是一个人文主义者,他和当时波兰进步的知识界来往极为密切,并与意大利卓越的革命家、人文主义者菲利普·布奥纳克西是挚友。在哥白尼念中学的时候,务卡施就带着他参加人文主义者的聚会。哥白尼1491年18岁时,按照舅父的安排,就读于波兰旧都的克拉科夫大学学习医学期间对天文学产生了兴趣。哥白尼的观测工作在克拉科夫大学时就有了良好的开端。他曾利用著名的占星家玛尔卿·布利查赠送给学校的“捕星器”和“三弧仪”观测过月食,研究过浩翰无边的星空。1496年秋天,23岁的哥白尼来到文艺复兴的策源地意大利,在博洛尼亚大学和帕多瓦大学攻读法律、医学和神学,博洛尼亚大学的天文学家徳·诺瓦拉对哥白尼影响极大,在他那里哥白尼学到了天文观测技术以及希腊的天文学理论。哥白尼在克拉科夫大学学习三年就停了学,而到意大利去学习“教会法”了。这是他舅父务卡施的主意。因为当时盘踞在波兰以北的十字骑士团经常侵犯边境,为非作歹,而和他们作斗争,就必须有人精通“教会法”。哥白尼认为抗击十字骑士团是义不容辞的责任。他说:“没有任何义务比得上对祖国的义务那么庄严,为了祖国而献出生命也在所不惜。”他同意了务卡施的建议。为了取得出国的路费和长期留学的生活费用,他再次接受他舅父的安排,决定一辈子担任教会的职务。他在意大利北部的波伦亚大学学习“教会法”,同时努力钻研天文学。在这里,他结识了当时知名的天文学家多米尼克·玛利亚,同他一起研究月球理论。他开始用实际观测来揭露托勒密学说和客观现象之间的矛盾。他发现托勒密对月球运行的解释,正像雷吉蒙腾所指出的那样,一定会得出一个荒谬的结论:月亮的体积时而膨胀时而收缩,满月是膨胀的结果,新月是收缩的结果。1497年3月9日,哥白尼和玛利亚一起进行了一次著名的观测。那天晚上,夜色清朗,繁星闪烁,一弯新月浮游太空。他们站在圣约瑟夫教堂的塔楼上,观测“金牛座”的亮星“毕宿五”,看它怎样被逐渐移近的娥眉月所掩没。当“毕宿五”和月亮相接而还有一些缝隙的时候,“毕宿五”很快就隐没起来了。他们精确地测定了“毕宿五”隐没的时间,计算出确凿不移的数据,证明那一些缝隙都是月亮亏食的部分,“毕宿五”是被月亮本身的阴影所掩没的,月球的体积并没有缩小,哥白尼把托勒密的地心说打开了一个缺口。1500年,哥白尼由于经济困难,到罗马去担任数学教师。第二年夏天,哥白尼回国,后因取得教会的资助,秋天又到意大利的帕都亚学医。1503年,哥白尼在法腊罗大学取得教会法博士的学位。1506年,哥白尼结束了在意大利十年留学的生活,动身回国。他40岁时提出了“日心说”。后来在费拉拉大学获宗教法博士学位。哥白尼作为一名医生,医术高明。哥白尼成年的大部分时间是在费劳恩译格大教堂任职当一名教士。哥白尼并不是一位职业的天文学家,著作《天体运行论》是在业余时间完成的。1541年,他最后下决心将他的著作《天体运行论》付印。1543年5月24日,垂危的哥白尼在病榻上才收到出版商从纽伦堡寄来的《天体运行论》样书,便去世了,享年七十岁。

    “我的任务已经快要结束,因为任务的关系,这个文明可能有被我拨苗助长的情况出现,希望他们自己能解决这些问题吧,本来帮助他们就是为了求解问题,在帮助他们启动信息时代的时候就是我该离开的时候了。”

    对于人类社会的发展,在我的任务快要结束的时间,我愿意进一步推动一把。他们所承担的使命并不比我们轻松。而我遇到了牛顿!他的一生为这个星球留下了巨大的贡献。

    “我不知道在别人看来,我是什么样的人,但在我自己看来,我不过就像是一个在海滨玩耍的小孩,为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜,而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋,却全然没有发现。”

    “如果说我比别人(笛卡尔)看得更远些,那是因为我站在了巨人的肩上。”

    以上是他的著名格言,很高兴这个星球能够诞生这样的科学巨匠和思想巨人。

    他之所以能推导出万有引力定律,一方面离不开他自己的谦虚,另一方面就像他说的他是站在巨人的肩膀上。这两个巨人分别是开普勒和胡克。

    开普勒:哥白尼和开普勒的老师第谷分别提出了两种模型,哥白尼是日心说,第谷认为星辰围绕太阳运动,而太阳又带领星辰围绕地球运动。开普勒对两种模型进行了检验,发现结果都对不上。经过演算,他将行星的轨道假设为椭圆,随即推导出了开普勒行星运动三定律。

    胡克:牛顿和胡克都有爵位。两人经常一起探讨科学问题,他们设计了一个假想实验。

    假设地球可以穿透,没有阻力,在高塔上平抛一个物体,那么物体最后的轨迹是什么?少年牛顿提出,物体的轨迹应该是一条螺旋线,最终将停留在地心。胡克则认为,平抛物体不损失任何能量,应该呈一条椭圆轨道绕地球一周,回到原处。

    两个人各有看法,当然两个人的看法都没有经过缜密的逻辑推导验证,也许这场讨论会淹没在历史长河中,他们两个还不知道他们正在讨论的是一个可以为世界带来巨大飞跃进步的话题。这个时候,我顺利介入,影响了牛顿的思维,让他沿着两个观点研究下去,让问题始终围绕在他脑海里,本来我想选择影响胡克,不过他的条件似乎没有牛顿那么好。而我是顺着牛顿的思路往下影响,准确来说是牵引,人在一个时刻会诞生出许多想法,而我做了牵引,让他沿着问题思考,越思考就越想解决这两个问题。

    最后牛顿在保持着怀疑、谦虚、巨大的科学热情的状态下去推导了这两种观点。

    首先是利用开普勒行星三大定律。

    1、椭圆定律:所有行星绕太阳的轨道都是椭圆,太阳在椭圆的一个焦点上。

    2、面积定律:行星和太阳的连线在相等的时间间隔内扫过相等的面积。

    3、调和定律:所有行星绕太阳一周的恒星时间的平方与它们轨道长半轴(ai)的立方成比例。

    把行星轨道近似为圆形,那么从开普勒第二定律可得行星运动的角速度是一定的。

    T为运动周期如果行星的质量是m,离太阳的距离是r,周期是T,那么由向心力公式可得,行星受到的力的作用大小。

    另外,设k为常数,由第三定律可得k=r³/T²,可得行星受到的力的作用大小。

    代入上式的k′的值,得行星受到的力的作用大小值

    由牛顿第三定律可知,太阳也受到以上相同大小的力。设太阳的质量为M,从太阳的角度看,可得太阳受到沿行星方向的力。

    因为行星受到的作用力和太阳受到的作用力是相同大小的力,由这两个式子比较可知,k′包含了太阳的质量M,k″包含了行星的质量m。由此可知,这两个力与两个天体质量的乘积成正比,它称为万有引力。如果再引入万有引力常数G,那么万有引力公式就出来了。

    其实几乎全世界所有人的脑袋都被砸过,有可能是砖头,有可能是平底锅,也有可能是石头等等。苹果落到牛顿头上这个故事只是为了劝导人多思考,多观察。这是没错的。但是得出一个能被称为真理的结论那一定是做了大量工作,才能逻辑缜密的得出一个优美的公式。

    牛顿为什么如此伟大?因为他指出了复杂力学现象下两条最本质的东西,只需要将这两条看上去很简单的定律作为根基,宏伟的经典力学大厦就建立了。(本句摘抄)

    保持质疑,保持谦虚,保持好奇,勇于借鉴。

    从哥白尼的日心说开始,到牛顿提出万有引力定律,这个星球的高等文明终于再次向前跨越一大步。认识到他们所处的星球处于一个什么位置。意味着他们正式终结始纪元。开启了星纪元的曙光。在我们那个世界对文明有时间尺度上的衡量。

    当一个高等文明还意识不到自己的星球在宇宙中处在什么位置时,那么称为他们处于文明始纪元。当一个文明知道了自己所处星球的状态,也知道自己星球的天体状态之后,那么他们就进入了文明星纪元,在文明星纪元的物种会由于科技的发展逐渐开始走出本星,殖民所在恒星系的其余行星,这就是系纪元。在星纪元的物种会遇到较大瓶颈,很多文明从诞生到终结一直都被束缚在了系纪元,没有从星纪元成功走向系纪元或者宙纪元。

    目前我的文明处于宙纪元。

    星纪元,是我的文明对于高等生物文明发展的一个阶段称呼。它具备如下几个显著的特征。

    一、这个文明科技理论已进入原子层面,核能的使用已经比较充分,并逐渐小型化

    二、人工智能技术开始逐渐应用到生活方方面面。数据开始链接这个世界的一切。

    三、生物技术开始从基因编辑向改造甚至创造新物种发展,超级计算机已经将各种物种基因模型,生物分子模型进行建模,随取随用。

    四、新材料开发已经比较容易,可以应用到方方面面。

    我们的历史学家在对人类文明阶段命名的时候显然也是考虑到每个阶段高等物种的目标不同,始纪元阶段,总体目标是探索社会结构以及提升运转效率,主要以社会形态演进和发现新工具为主。

    星纪元阶段,高等生物已经知道如何快速发展工具,如何拥有最稳定的社会结构,科技的大爆发、内部竞争、对宇宙的好奇和资源的相对紧张,当然最主要的是面对来自外太空的威胁,比如小行星、恒星风暴等等,会促使高等文明向恒星系内行星开拓。星纪元末,一个文明基本已经遍布本恒星系,调动整个星系的资源开始向更深的宇宙空间探索,这时候就入了系纪元。当然也有可能被最终锁死在系纪元。由于所在恒星所处的位置所导致的这种情况并不罕见!在单一行星上时,小行星撞击、病毒、生物灾变是最大的威胁,最容易导致一个高等文明消失和退回始纪元,核武器反而是相对比较小的威胁。而遍布恒星系的文明,最容易受到的威胁是生物攻击、异常进化、和星系碰撞。许多高等文明撑过了异常进化、撑过了生物攻击,就在进入系纪元的黎明之前消亡掉。就是因为他们恒星所处的位置刚好在星系团的最外围旋臂上,而这个旋臂正好处于与另外一个星系团的碰撞位置。毁天灭地的碰撞足以使任何系纪元的文明消亡。从我们文明的记录来看,处于这种环境的文明,在大碰撞发生时,逃出来的并不多,那怕已经进入系纪元中后期也不能够逃脱,除非进入系纪元末期,已经初步进入宙纪元,才能有少部分族群逃脱。因为在系纪元或以下的文明逃逸速度根本快不过碰撞的速度,部分旋臂碰撞的速度实际上不是很快,但是碰撞的强大动能会让很多碎片以很高的速度激射出去。最终该区域内的所有物种都会消亡于这种碎片撞击之下。

    目前这个星球上的文明已经正式进入星纪元开端。预计他们应该能相对顺利地发展到系纪元。现在,银河系还没有与其他星系发生强烈的相互作用。但在遥远的未来,在引力的作用下,仙女星系M31在数十亿年后可能会与银河系发生碰撞,届时它们的结构必会发生重大变化。过程当然十分缓慢,但具体情况怎样,如它们是否会并合,或出现何种形式的剧烈活动,这一切现在当然还无法预测。此外,银河系还有两个小质量近邻伴星系,即大麦哲伦星云和小麦哲伦星云,它们绕银河系转动,且有气体逸出,形成长条形的“麦哲伦流”,通常认为这是因银河系对麦哲伦云的引力作用而从后者中拖曳出来的。麦哲伦星云中的物质可能迟早会流入银河系,并影响到银河系的结构和演化。这些会作为巨大的威胁存在,但是不一定会影响到地球文明,按照目前的发展速度,用不了一千年,这个文明就会进入系纪元。预计他们在系纪元也不会待多长时间。

    银河系并不只有这一个高等文明,就我所知分布在外围旋臂的就有二十多个,到时候发生系内战争也说不定。

    鉴于银河系内文明有互相之间爆发战争的可能性!需要给这个星球上一个保险,这个保险需要引导一部分人的思维,并且不能对这个族群造成明显的影响,还要能自动触发保护机制!

    于是我加强了这个星球的社会运算法则!其实每个原子、分子、星体、高等生物、星球都可以看做是台一计算机。拥有高等生物的星球更是一部无与伦比的问题求解计算机!他可以为同一个目的并行求解很多问题。我们的文明就拥有这样的星球计算机1000多颗,当然这些星球上的文明并不知道我们把他们当计算机使用。我们只是在适当时候影响一下他们的运算走向。许多都是为了去求解终极问题。比如大小、时间、空间、其它形态的物质等等。这些问题哪怕对我们的文明也是难题!需要更多的高等生物从时间尺度上去共同奋斗求解。伴随着这些问题就诞生了星球计算机!有的问题据我所知已经求解了许多颗星球文明生命周期都没有求解出来。在我族类的文明层次,星球计算机是伴随着族群文明前进的一环,我们的文明并不指望能在很短的时间得到问题的求解,而是从整个文明阶段发展来计划这些计算,合理分配和利用算力,我们也有超级强大的量子计算机、高智智能,就是人类所说的人工智能,但是这些工业文明产物在计算上有速度优势,却并没有提出问题的优势,有时候精确的方向可以事半功倍!除了这些我们还有超微尺度的计算机,在我们的宇宙研究中心,成功创造出了多种新的元素组合方式,它们之中存在的正反性质、作用方式从理论上可以演化出完全不一样的客观世界形态!为更高层次的计算能力打开了新的大门。

    鉴于1032星的枯竭,我的任务是寻找合适的星球用于承载它原来的计算任务。

    生命的形式并不只有一种,如果生物的底层需求不一样,那么他们的社会演进逻辑也会完全不一样。比如我们的799号星球计算机,这里的生物可以直接利用自然界的能量。他们的社会底层需求并不是以生存为目的,导致他们进化为高智生物花费了2000多万年的时间,另外自体繁殖也是导致他们的社会结构不一样的很重要的原因。

    类似于血脉传承、知识传承、能量获取方式这些要素如果有区别,那么所生成的高等生物族群所行成的社会就会有本质区别,族群的演进目的也会不一样。

    由于对算力的紧迫需求,为防止算力浪费,我对这个星球还做了一些预防方案,当这个文明走到一些岔路口,会触发这些方案,纠正原来的错误路径。当然算力过载的时候,也会启动清除过载方案。

    我留下这些信息,是希望你承载着这些记忆,在某一个时刻帮助你们这个族群延续下去,在触发这些信息之前,你们的记忆将被封存,当你再次触发这些记忆的时候,将会有意想不到的收获。