Wednesday, December 23, 2009

地球的私語---如泣如訴的樂章

The Climate Change Conference was held in Copenhagen, Denmark. It was a distress to see constant quarrels between countries, especially the developed & developing countries. The moral question is “Who Speaks for Earth?”

On August 20th and September 5th, 1977, two identical spacecraft Voyager I & Voyager II were launched to the space. Inside each spacecraft, there is a gold plated record containing the valuable information that someday some one in the outer space may find it meaningful. After exploring Jupiter, Saturn, Uranus & Neptune, Voyager I left the solar system & wandered into the remote universe. Just at the edge of the solar system, Voyager I took a last photo. In the photo, we find a Tiny Blue Dot. This is the Earth, our home. Voyager I will be near a star in the Ophiuchus constellation (蛇夫座) in about 40,000 years. It is very unlikely that it will ever be accidentally encountered. If they are ever found by an alien species, it will most likely be far in the future, and thus the gold record is best seen as a time capsule or a symbolic statement rather than a serious attempt to communicate with extraterrestrial life. In September 2003, I bought a book “Murmurs of Earth” from a book sale in Palo Alto library. It contains two CDs, the copy of the gold record sent to the outer space with the Voyagers. The second CD contains 27 pieces of music. Among them there are 3 by Bach, 2 by Beethoven & 1 by Mozart. The last piece of the music in the record is Cavatina, 5th movement of String Quartet No. 13, Opus 130, by Beethoven. This music is really deep in emotion, mostly sad & murmuring. It is like 默默許願, 細細傾訴, 切切私語, 如泣如訴. Ann Druyan who worked on the project had the following philosophical comment:

Sadness alone can’t define the Cavatina. Strains of hope run through it as well, and something of the serenity of a man who has endured suffering and come to terms with existence perceived without illusion. It may be that these ambiguities make for an appropriate conclusion to the Voyager record. We who are living the drama of human life on Earth do not know what measure of sadness or hope is appropriate to our existence. We don not know whether we are living a tragedy or a comedy or a great adventure.

It is most appropriate that this piece of music concludes the space journey with the meaning of the Golden Record: Murmurs of Earth. We may listen to the Cavatina in the following link:
http://www.youtube.com/watch?v=fosTnfoMj30

It was performed by the famous American String Quartet in Taipei, March 21 (Spring Equinox), 2008, at 台北國立藝術大学(Taipei National University of the Arts). Perhaps some of our classmates in Taipei attended this concert in 2008. The original copy in the golden record was performed by the Budapest String Quartet.

After listening to Cavatina three times, I found the following poem fits very closely to the mood:
低 眉 信 手 續 續 彈, 絃 絃 掩 抑 声 声 思, 小 絃 切 切 如 私 語, 說 盡 心 中 無 限 事.
When some species in the outer space find this record million years later, it will be 同 是 天 涯 淪 落 人, 相 逢 何 必 曾 相 識.

PS0: Both poems are from 琵琶行 by 白居易.

PS1: “Who Speaks for Earth” is the last episode of the Cosmos, A Personal Voyage by Carl Sagen (1980). It is timely to watch it again if we really concern the outcome of the Copenhagen Conference.
The DVD of Episode 13 of the Cosmos: "Who Speaks for Earth?" can be checked out from most of the local  libraries.

11 comments:

markyang said...

I wrote an article on "Human future". It was collected in a book. Hope someone has the patient to read it here and generate some discussion.

人類同宇宙的未來》(1)

一‧我們是宇宙的一部分

人類的未來絕對是宇宙未來的一個主要成分。有人覺得以人類為宇宙中心未免夜郎自大。以地球之小,在宇宙之中真是何足道哉。其實不然,宇宙若是沒有人類,宇宙不過是一堆物理化學反應。今天一個造星運動,明天一個超星大爆炸,億萬年如一日,有甚麼意思?存在與不存在有甚麼分別?但有了人類就不一樣了,我們把無情的物理化學反應轉化成了有情的宇宙人生。宇宙有情,它也是在等待著這一天吧。如今至少有了一塊地方,有了一些叫做人的分子原子,它們能體會出宇宙一百多億年來演化的艱辛,它們要把宇宙裝潢得更多姿多彩,讓宇宙有一個全新的面目。
這樣看來,好像是說宇宙的存在就是為了人類,是的。極可能如此。當然這只是可能,因為我們還沒有看到全部得宇宙,不知其他星球上有沒有同樣可以瞭解與欣賞宇宙的文明。如果我們假定宇宙是有一個目的話,那麼這個目的在現在看來,只有人類可以達成。說到宇宙的目的,我們必須有一個假設,那就是「活的比死的要好」,「多姿多彩比了無生氣要好」,也許有人持相反的看法,認定死的比活的好,無精打彩比生龍活虎好,那真是曲士不可語道,人生與本文對他都沒有意義了。目前看來,宇宙沒有一塊地方像地球這樣的多姿多彩。
大家看到天文學上的照片,常常會震撼於星系之美、之大、之遙遠。銀河系中星球之多,各種彩色的星雲 (註一) ,萬花齊放,真是「哀吾生之須臾,羨宇宙之無窮」,但細想起來,這些變化不會比一場精心設計的焰火美麗不了多少。除了大之外,並沒有那麼多的新奇(註二) ,而且這些變化,基本上都可以從已知的物理化學方程式中推出。但焰火在地球上不過是良辰美景中的一小部分,地球上的變化太多了。當我們看到一座大山,我們會驚奇它的雄偉,但看久了之後,我們會對山下的花草樹木、螞蟻、蜜蜂更感興趣。它們與大山有一個重要的不同。它們是活的,它們有活著的目的。但蜜蜂螞蟻只限於一生一世,只限於一小塊地方,不足以代表宇宙。但人類不同了,當我們對宇宙感嘆的時候,宇宙活了。子曰:「天何言哉?」不對,當我們對天說話的時候,就是天在說話。因為我們是天的一部分。「明月幾時有,把酒問青天」。現在「天」,也就是「我們」,可以回答了,「大約在四十五億年前有了明月」。將來我們的聲音遠播到宇宙中別的角落上去,不就是天上的聲音嗎?如果有聲音從天上來,天不是活了嗎?
說到宇宙不如地球之多姿多彩,我是假定別的地方沒有類似地球的生命。如果有,那兒也一樣的會多姿多彩,宇宙中會有別的生命嗎?它們也會對宇宙說話嗎?我們不知道,但當我們對生命的結構瞭解得愈透徹,我們就會覺得人類的智慧愈珍貴。在這些氫氧氮碳的原子互相碰撞之後,竟然發生了生命,這個幾乎不可能的奇跡發生了。愈來愈多的科學家懷疑宇宙中還會有類似的情況發生(註三) 。我深信人類即使不是宇宙中唯一的智慧,也是極其少有的。在天上別的星球尚未向我們說話之前,我們會先向他們說話。
所以我把宇宙的未來與人類的未來劃上等號。宇宙的未來不能不提到人。

二‧我們知道多少?

要嚴肅的討論未來,必須以我們現在所知道的事實為基礎。常有人認為我們所知道的其實很少,比其宇宙中尚待發現的東西,真是渺蒼海之一粟。科幻大師倪匡甚至用「可笑」來形容(註四) 。這種看法,固然有謙虛的美德,卻太小看了物理原則的普遍性。我們現在所知道的其實不少。因此以現在的知識來推測未來,很多的推論應該不會相差太遠。
就以古人來說吧。古人誤認為月亮比星星大,天圓地方,太陽繞著大地轉(註五) 。其實,這些都是古人未經証實的猜想。他們不知天有多高,不曾量過星星月亮的大小,如何可以說月亮大星星小?他們之中,明眼人也知道這些推測有問題。古人不也談到,好像是「日近長安遠」,但也可以是「日遠長安近」。若以孔子的話「知之為知之,不知為不知,是知也」為準則,那麼他們是不應該對很多事情下結論的。地是不是方的,沒有人走到地的盡頭,如何能定論。但是他們有把握的觀察與推測,當時是對的,現在還是對的。他們沒有萬有引力的公式,但「落葉歸根」這個現象現在仍然正確。因為那是千萬次觀察的結果。他們証明出「勾方加股方等于弦方」,他們知道「人必有死」並不因數學與生物學的進展而有所改變。如果今天有人說我們對地球瞭解得少之又少,絕非事實。我們對地球,尤其是沒有生命的部分,已有相當的瞭解。而且根據所有天文上的觀測,地球上一切物理原則在宇宙中都能適用。我們能說我們對宇宙的瞭解仍然很少嗎?
宇宙中的一切變化源於「力」,沒有新的力,則「靜者恆靜,動者恆沿直線作等速運動」也就是說,宇宙是「靜止」的,是「死」的。現在物理學對力的產生已有了近全盤的瞭解。有萬有引力、電磁力、原子核中的強作用與弱作用力,如此而已。由此可以引伸出與日常生活有關的熱力,彈力等等。我們所能看到的,大至星系碰撞,小至蚊蟲叮咬,都沒有其他的力出現。因此,人類在未來,大概不會發現甚麼與我們有密切關係的力。
力的產生要靠能,我們對能的瞭解也相當透徹。宇宙中的主要是氫氣融合的核子能,地球上,除核子能之外,主要是太陽的幅射與化學變化所產生的熱能。除此之外,我們並沒有發現甚麼新的能源。
另外,一切事情之可以發生,離不開「牛頓力學」、「馬克斯威爾電磁學」、「愛因斯坦的相對論」與「謝丁爵的量子力學」。我們相信這些公式是正確的。我們要推測未來,不能違反這些原則,同樣不違反這些原則的推論,就有希望達成。

三‧為甚麼從生物學著手?

要預測,就要找到在未來比較不容易變化的特性,我們很容易預測明天太陽何時東昇,比較容易測定明天的天氣,但不能預料明天何時何地有車禍。同理在人類未來的一切活動中,生物層面的特性是最難改變的。我們無法預測地球下一次大戰在那裡打,死多少人,也很難知道百年後用甚麼電腦,但我們相信一千年後的人大概還是現在的樣子,因為生物的演化需要很長的時間,沒有幾百萬年,變化不出甚麼名堂。也許你會說「基因工程」呢?當然,這是生物層面的,我們一定會談到。其實除了「基因工程」之外,科技發展對人類生物層面的影響,幾乎是微乎其微。
你會說,有了核子戰爭,人類如果絕種了,還有甚麼可談的?這個我們可以放心。第一,人類應該不會笨到打一場自我毀滅的核子戰爭。其次,即使有核子大戰,死了99.99%的人口,人類的進化幾乎不受牽連。大都市可能炸光,但許多無關緊要的地方是不會挨炸彈的。把炸彈投到撒哈拉大沙漠中做甚麼?死了99.99%,尚有六十萬人,即使生存在廢墟與放射線之中,也比三百萬年前強多了,不到幾百年,又是一個現代的規模。而且由於有先見之明,不會再打核子戰爭了。這樣人類不過在原地踏步了幾百年,比起人類三百萬年的進化史,以及五十億年的未來,只是一個不起眼的小漪漣。這就是生物界。生物界對死亡向不當一回事的。
鮭魚產卵千千萬,只要有幾個能成年,母親就心滿意足了。君不見駭人聽聞的歐洲大鼠疫、納粹毒氣管、南京大屠殺、廣島、長崎對人類有甚麼影響?微 乎其微?(註六)
人類不但肉體進化很慢,心理的變化也一樣的慢,所以古人對自然界的觀察雖然錯誤很多,但對人性的觀察,常常叫我們敬佩,「窮居鬧市無人問,富在深山有遠親。」現在仍然如此。所以我們從生物學的觀點察看未來,會比其他方面來得精確。

markyang said...

人類同宇宙的未來》(2)

四‧向前看,向前看

要看人類的前程,我們必須往前看,看到最遙遠的將來。根據現有的數據,太陽系已進入中年,已經生存了近五十億年,而且還有約五十億年的正常運轉。五十億年後,太陽必然要向外擴張,把地球燒毀。我們相信任何生命都不能在那種高溫下存在。思想需要一定的步驟,當分子原子跳動得太厲害的時候,只是一團混亂,那時人類文明非離開地球不可。
太陽系雖已步入中年,宇宙仍然很年輕,從宇宙開始大爆炸到現在大約是一百二十億年(註七) 。我們所在的銀河系及其他星系中仍然不斷的有造星運動,許多天文上漂亮的照片,大都與造星運動有關,造星的物質來自星系中尚存的氫氣。目前剩下的還很多,大約是現在所有星球質量的十倍(註八) 。這些氫氣會慢慢形成星球,慢慢的消耗。這裡所說的慢是天文學的慢,幾百萬年只是一瞬,大概到十萬億年之後,這些材料就用盡了 (註九) 。若沒有外力,宇宙基本上就死了。有甚麼可能使宇宙永存不死?大概只有人類吧。當然那時人類已不再像你我,但精神仍是一致的。我們會再細述。
從現在起還有五十億年的時間,人類要離開地球飛向宇宙應當不成問題。以現在科技的一日千里,大概幾十萬年,最多幾百萬年就該可以出去探險了。細節等下再討論,先看出去以後會怎樣。離地球最近的恆星是四光年,它不見得有人類可以生存的行星,但據最近的觀測,在一百光年內就極可能有類似地球的太陽系(註十) 。假定人類的第一站是在一百光年左右的鄰居,若太空船可以以光速百分之一的速度前進,大約一萬年就可以第一次歇腳了。當然這該是一個適合人類繁殖的星球,因此有了幾十萬年的生息,太空船又可以從此地出發了,因此每隔一百萬年左右,人類的文明可以擴寬一百光年的半徑。銀河系的直徑是十萬光年,大約十億年,銀河就可以完全的征服了 (註十一)。
我是這樣推算的:假定地球每百年出發一艘太空船,有十分之一成功的機會。請注意,這是生物性的繁殖,九死一生算不了甚麼。那麼一萬年就有了十個新據點。每個據點在百萬年之後,又向外擴展。這是幾何級數的增加,即使銀河系中一千億顆恆星都有人類可生存之處 (註十二) , 有十億年的時間,整個銀河系已佈滿了人類的文明。會引起星際大戰嗎?我相信不會,有征服宇宙的能力,一定有避免戰爭的智慧。而且大家都有新疆可以開拓。能向外擴展的社會是不容易發生內鬥的。到銀河系佈滿的時候,又是大家往下一個星系出發的時刻了。
銀河系邊上有幾個小星系,像大小麥哲倫星系(各含大約百億恆星) ,離銀河系不過十五與二十五光年,可以在征服銀河系的同時一起征服了。請不要誤會,我用「征服」兩字是指對無生命的星球而言。若星球上已有生命,我們該不會去毀滅他們的。我們已經有了可以消滅地球上所有大動物的能力,像獅子、老虎,但我們絕不會這樣做。
離銀河系最近的星系是安仲梅達 (Andromeda),他離我們二百二十萬光年,是銀河系的二倍大。我們若仍以百分之一的光速前進,要兩億年才能到達,但一到達之後,十億年又可以征服了。由此看來,大約十五億年可以征服一個星系。在地球未來五十億年的生命中,我們也該遨遊了幾十個附近的星系了。那時候,這個「遊天計劃」的中心,「齊天大聖」府仍該設在地球上的 (註十三)。 征服更多的星系該是在「後地球」世代了,以宇宙尚有的十萬億年,何處不可去?

五‧恆古的呼聲

我們為甚麼要征服宇宙?因為這是我們的使命,宇宙有一個聲音,雖然不是中文也不是英語,但這個聲音很明確。它一直在呼叫,一直在催。你也許會說這根本是胡扯,那有這種聲音。那是因為你沒有看對地方。當你看到一群蜜蜂在花間飛舞,你看不出它們有甚麼目的,但你如果看到了蜂房,你會發現她們都是為了養育下一代。如果我們只看到天上群星亂閃,海面波濤洶湧,我們看不見宇宙的目標。宇宙的目標要從生物演化史上看。
當太陽系形成,地球漸漸冷卻之後,許多碳氫氧氮的原子開始悄悄的組合,合成大的分子,更大的分子。但這些分子合成不久又會消散了。它留不下來。大約十億年的屢分屢合,終於成功的合成了一個可以複製自己的大分子。它開始以幾何級數的速度複製。雖然個別分子仍然逃不了被分解的命運,這個分子本身的結構卻沒有消失。他不但沒有消失,而且一直傳到今天,你我身上每一個細胞都是它的後代。根據細胞分裂的程序,很多科學家認為當年能複製的分子應有兩種形態。一種是氨基酸,即蛋白質,酵素的形態;另一種是DNA-RNA的形態,當他們結合的時候,形成了今日DNA與蛋白質共同複製的方式 (註十四) 。看到了它們的目的了?把我傳下去!
大約在三十多億年左右,第一個細胞形式的生命形成了。它有了內外之分,細胞裡面是我,細胞外面不是我。這個單細胞的生物不斷的演變,互相交配,(註十五) 形成了小湖裡,大海上各式各樣的細菌,他也互相競爭,吞食。後來他們慢慢的發現合作往往容易生存,雙拳不敵四手,「大」在某些情況下就是優勢,至少不容易被吞吃,因此就自然的形成了小的菌團。但基本上仍是各自獨立,合作只是暫時的,每個細菌都得自己繁殖後代。
終於有一天,一大群細胞發現本是同根生,誰繁殖後代都是一樣,形成了多細胞動植物。這個發現,花費了生物進化時上大半的時間 (註十六)。 細胞開始分工,形態開始多樣化,從三葉蟲(五億年前) 到大恐龍(二億年前) ,從果子狸(三千萬年前) 到類人猿(三百萬年前) 。生物界之眼界為之大開。你知道你身上五千億個細胞 (註十七) ,為了你的精子或卵細胞做了多麼大的犧牲嗎?他們全是自殺式的犧牲。你身上每一個細胞,從四十億年前到現在沒有停止分裂過。他們每個都活了四十億年了,他們不像我們的祖先,他們沒有死過。多麼不容易的四十億年,多少驚濤駭浪,多少九死一生,他們活到了今天,在你身上,除了生殖細胞與一些不干心的癌症細胞之外,他們停止了分裂,自動的放棄了再生下去的複製本能。為了自己的形態能傳下去,這五千億個細胞犧牲了。不過這種犧牲就是單細胞到多細胞必須的條件,但並不算吃虧,必定他們是幫助一個與自己有完全相同基因生殖細胞傳下去。
但個體的能力仍然有限,若不同的個體可以合作,力量會更大。在人類之前,螞蟻、蜜蜂、白蟻做到了。不要小看了他們,在熱帶森林中,這幾類動物體重是其他所有昆蟲重量的三倍 (註十八)。 難怪人一到熱帶森林裡就大罵「到處都是螞蟻」了。他們的成功在於分工合作。螞蟻可以養芽蟲、耕種、打扙、「工農兵」各司其職。而白蟻可以築成幾丈高的大廈,內部有大小各式的房間加空氣調解,但這樣合作只限於家族,他們都是同胞兄弟姊妹。
人類的合作又上了一層,即使不是家族也可以合作。其中最成功的例子應推美國。美國的強大除了資源之外,它內部的分工,各忠其職的敬業精神是它強大的重要因素。現在已經不是一個人可以做很多專業的時代。盡管分工很細,但各個部分都要做好。一架飛機只要有幾個螺絲釘沒有旋緊,就可能全機報廢。美國的合作不但超出了家族,而且超出了種族。無論紅、黃、黑、白、棕色的皮膚,都是團體的一分子,享受幾乎同等的權利。我相信,這是宇宙進化的最高模型。以不同的型態互相合作,把整個的宇宙做成一個大家庭。我深信這是宇宙的期望,是那恆古的呼聲。

markyang said...

人類同宇宙的未來》(3)

六‧出發前的準備

前面我估計,人類離地球大約要在一百萬年後。而到達了一個星球之後,也要一百萬年才能重新出發。也就是用大約一百萬年去擴展一百光年的空間。為何這樣久 (註十九)?
要飛去太空,有很多困難,其中最大的二個困難是,空間太大與人類太脆弱。但以我們現在所知道的,應該可以克服。
先談太空太大。我們相信光速是不可超越的。所有真實驗都証明愛因斯坦相對論中說「光速是一切速度的極限」是對的 (註二十) 。 並且一個大物體要加速到接近光速也是無望。我們費了九牛二虎之力放上的太空梭,每小時一萬七千英里的速度是光速的四萬分之一。物體的動能與速度的平方成正比,如果我們要把太空梭加快一百倍,達到光速的四分百之一,就需要加一萬倍的能量。所以我把旅遊外星的太空船的速度,定在百分之一光速。要再快,也快不了多少了。因此到達一百光年遠的星球要接近一萬年,不能討價還價。而且現在太空梭上七個人擠在一起,不可能做長途旅行。所以人類的體形對太空旅行而言,實在太大了。另外人體對外界的適應能力太薄弱,平地人到西藏高原住久了,就會得高山病,空氣中的成分稍有改變,人就不能生存。我們應該可以找到類似地球的行星,但若再要求有地球同樣的大氣壓力與同樣的氧氮大氣比例,絕無可能。而最可能是那星球上根本沒有氧氣。像太初的地球一樣,活潑的氧原子都與碳、鈣等其他原素結合了。
基於此,我們要用基因工程做到:(一) 人變小,這似乎不難,就看狗兒吧,最大的狗與最小的狗成年的重量可以相差一百倍 (註二十一) 。 而且這只靠純 粹的配種,沒有用到基因工程。但到底人能縮得多小而不失去人的思考能力,我們目前還不知道。(二) 壽命要長,而且可以長期的「休眠」,這似乎可行,大自然可以「冬」眠的大動物很多,但要休眠幾千年,很多生理的障礙要突破。(三) 要能適應與地球相當不同的環境。這在生物界也有先例,有能在高溫(攝氏近100度) 、高壓(海底) 生活的生物。但使人類也能這樣生存,是最大的挑戰。
當然出門不能不帶點傢私。這時的傢私自然不是黃金美鈔,除了能再生食物之外,就是地球上其他的生物。我們不能想像一個只有人而沒有其他動植物的世界。植物可以帶種子,佔地不大,動物非帶冷凍的受精卵與孵化器(人造子宮) 不可。像諾亞那種每類動物一對一對的帶法,太空船一定飛不起來。一隻大象的孵化器也佔地不小,因此像大象、鯨魚就不帶了,有害的生物,像蚊子、蒼蠅也就請回了。當然最主要的是要帶一批能改變大氣成分的細菌,把二氧化碳經光合作用分解成氧與碳,把氧化鈣分解成氧與鈣。這種工作非生物不行。因為生物可以幾何級數增加,若無天敵,往往幾年之間就可以改變一個星球的大氣結構。
當然,人也可以以受精卵的方式攜帶,但要孵化它們,教育它們,不得沒有人在。有這麼多專業要做,即使有大量的電腦,自動機器,船上帶一百成年人是少不了的。
另一種方法是不用生物形體而用機器人去。機器人的好處是可以在多種不同的環境下生存。目前尚有二大難題有待克服。一是自我意識的問題。要讓電腦有人類的思考能力,很快就可以達成。但要電腦能達到「有我」的境界,目前尚未有一個程式可以做到。第二是複製問題,機器人的複製要靠工廠。以機器人身上各種精巧零件之多,需要很多工業的配合。如何能在機器人到一個星球之後去建立這樣多的工廠?目前還不知道如何辦理。而且這其中也牽扯到修理的問題,工作不可能沒有意外損傷,機器人壞了,如果沒有零件,就等于死亡了。
至於科幻中其他的方式,像把人腦移植到機器裡以抵抗不良的環境,用切割方式把人以信息的方式傳遞,我覺得都不切實際 (註二十二) 。
無論是人還是機器人上宇宙,最花時間的是製做一幅附近星球的「地圖」。在那裡有甚麼星?行星上大氣壓力是多少?成分如何?陽光的強弱如何?如果不憑地圖亂找,成功的希望極其渺茫。因為一次失敗,就是另個千年旅程。費時事小,減速再加速而需的能源,太空船無法供應。
地圖製作的基本原理已可以知道。以目前的雷射技術,測定其他行星上的成分應該不難。難在空間太大,不能無定向的發射信號,看運氣收回。必須先在恆星的附近放一個人造行星,用定向光與地球互通信息。但一個百光年距離的星球,信息一來一往就要二百年。而放置一個人造行星要上萬年。所以大概要百萬年才能繪出一個附近星座的地圖來。一個信號或命令發出去,要兩百年才有回音,這可是好等呢。但這不過是習慣問題。「天上一日是地上一年」,吳承恩似乎還太低估了天上人間在時間觀念上的差異呢。

七‧未來生物層面上的挑戰

我們已討論到人類不是一種太空生物。這也難怪,人類是在地球上進化出來的,沒有機會接受太空的磨練。人類對地球的適應可以說是盡善盡美了。從南北極到赤道,從海島到高原都有他們的足跡,但要主宰太空還得進一步的改造,這是我們的使命。
前節已說過,改造後的人身材要小,壽命要長而且能長期休眠,並且要能適應多種的大氣成分與氣壓。這種未來人應該可以由基因工程製造出來的。現在我們已有了人類全幅的基因圖譜。接下來的工作就是找基因之間互相的作用。千年的時間應該可以完全瞭解基因圖譜而加以改造了。
當我們千年後可以製造出一種適合上太空的人類,叫做宇宙人吧。他們的體形與一般人相差如此之大,該算是另一種人了。假定他們身高是一般人的十分之一,即16厘米 (請不要驚奇,狗狗已經配出來了,參看註二十一)。 當然他們仍不失一般人的智慧。應該更加聰明靈巧。但他們中間被飛行訓練淘汰下來的人仍要留在地球。我們怎麼對待他們?一個宇宙人與真人可以結婚嗎?十六厘米的妻子,像電影「金剛」上一樣,可以是丈夫的掌上明珠,但下一步怎麼辦呢?
這只是花邊新聞。真正的麻煩是現在人類已推翻了進化的原則。人類不再自然淘汰了。我們盡量讓人活下去。以前孩子生不下來的婦女只有一條死路,現在剖腹生產已是小手術一件。以前甲型糖尿病活不長久,現在都可以成家立業了。醫療技術愈進步,壞的基因就愈留愈多。
有一個重要的生物實驗。生物學家把線蟲在無淘汰環境下飼養,即凡生下來的就讓它活。在起初的時候,並沒有甚麼大礙。但過了幾十代之後,線蟲的生命品質開始快速的衰退。所有的線蟲都生活得很悲慘,在不死不活的邊緣 (註二十三) 。 這給人類一個啟示:不淘汰的繁殖是大自然所不充許的。開始看不出,一旦壞基因累集多了,生命就會變得悲慘不堪,要靠每天吃藥動手術過活。而且這是集體性的,大家都要倒楣了。
但是在未來要恢復自然淘汰是不可能的。妻子難產,丈夫能見死不救?孩子氣喘,父母能不給他長期藥物治療?唯一可以逃避集體悲慘命運的方法是基因工程。把這些壞的基因拿走,換上好的基因 (註二十四)。像牙齒矯正一樣,基因改造從奢侈品變成了必需品。這正好與製造宇宙人幾乎同時。
既然基因可換,何不「一不做,二不休」,多換幾個。我要孩子眼睛大,他要孩子牙齒白,看父母意願,都是意中的兒女。這樣必定造成社會上人形態的不平衡,像東南亞用超音波及基因測定造成男女嬰兒不平衡一樣。個個都是「虞美人」,對社會並無大礙,個個都是「楚霸王」,難保不出問題。要使工作有效率,適應於現代的社會分工,救火隊員要會爬,警察要會跑,外科醫生要手巧。人間的不同不再是頭髮膚色,而是適合他專業的各樣體形。因此小巧的宇宙人倒也不足為奇了。奇的是這樣的社會一直發展五十億年,會變成甚麼樣子?
我相信將來地球上人類外形之差異,加上宇宙各個星球對其生物外形的要求,會比現在各種動物更五花八門。不亞于鳥獸蟲魚。但是他們互相交通的層次是心靈而不在肉體。這是將來的「天下大同」。

八‧尾語

「前不見古人,後不見來者,念天地之悠悠,感蒼然而淚下。」陳子昂之所以寫這首詩,這首詩之所以可傳到今日,為人們所喜愛,在於古人對未來的渴望,但又因對它的無知而感到無奈。可是我們幸運多了,我們已知道相當確實的古往今來。
為甚麼人類對未來如此的好奇?我們不知道,但這個事實不容否認。很多 報道都談到,有些人在死前的一刻,眼睛突然明亮了,像看到了甚麼,也有的說是看到了永恆,然後安然去世。子曰:「朝聞道,夕死可也」,這是甚麼道,夫子並未明說。我想必是宇宙的真理與永恆吧,有人用宗教來尋找永恆,可惜宗教真假難辨 (註二十五),不適合所有的人。我相信用科學的事實來探討永恆,是一個合理的途徑。
我在一本寫地球史的書上看來這樣的一個小插曲。在一堆恐龍的化石中,有一幅完整的草食恐龍的化石,但在化石的肢體上有很多的傷痕。顯然這隻恐龍在臨死之前受了很大的傷。該書的著者幻想這樣一個故事。他說那隻恐龍是在受到一隻肉食恐龍的攻擊後,身受了重傷。在奔逃之下來到一個大泥沼前面。跳下去一定會被活埋,而不跳一定被吃掉。突然,牠在這個泥沼裡面看到了一個異象,一個永恆的光,牠就毫不猶豫的跳了下去。牠知道牠會成為一塊化石,為恐龍時代定下一個永恆的標記。將來宇宙的文明絕對少不了地球的進化史,也少不了這隻恐龍的化石。
談未來,尤其是極遙遠的未來,總帶有相當的幻想。雖然本文的預測有點像「科幻」,但我希望是「科」多于「幻」。科學最大的特點是要用事實在支持自己的觀點。對我而言,沒有比讀到一篇好的「宇宙未來」文章使我生命充實,心胸開闊的了。這時候,我才能體會到「朝聞道,夕死可也」這句話。

markyang said...

人類同宇宙的未來》(4)

註釋

註一‧Galaxy與Nebula中文均譯成「星雲」,但兩者相差極大,Galaxy是含有億萬恆星的星團。我們肉眼所能見到的「星」,全部屬於銀河Galaxy,而Nebula只是一些星際的氣體,因反射附近恆星的光而形成看起來像彩色的雲團,大小與Galaxy是不可同日而語的,在本文中,我稱Galaxy為星系,Nebula為星雲。
註二‧當然我們對焰火的瞭解比宇宙要多,因為焰火就在身邊可以細細的觀察,實驗。這裡所指的是感觀上的變化。
註三‧現在對人類智慧發生的或然率尚無定論。因為過程太複雜了。我看過這樣 一個推論,使用「千分之一原則」。即一千個恆星中,有一個類似地球的行星,在這類行星上有千分之一的機會,會產生生命,而在產生生命的星球中,有千分之一會形成如地球之高科技。如此算來,產生人類智慧的或然率是10-9次方。那麼銀河系中的1011次方星球,就可能有100個有智慧的星球。可惜這種推論與分段的關係太大,如果不分成三段,而分成十段,即有生命的星球中有千分之一會產生多細胞,而多細胞動物有千分之一會有快速傳遞的神經系統…,則產生智慧的機會只有10-30次方,現在宇宙中大約有1011次方星系,即約1022次方星球。這樣,人類的智慧就是唯一的了。
註四‧倪匡在科幻小說「寶狐」中說:「人類對科學所知極少,如今對科學的理解度十分低微」,而認為科幻需要合乎已知的科學是「可笑的說法」。附代介紹:「寶狐」是倪匡最稱心快意的科幻,他在自序中說:「在多年小說寫作中,很少有『寶狐』這樣奇特的故事過。」這是我看到最好的一部科幻小說,讀者不要錯過。
註五‧特別提醒一下,太陽繞著地球轉並沒有錯,轉動是相對的。但是因為太陽比地球重得太多,我們日常覺得重的東西比較穩定,因此大家都說地球繞著太陽轉。
註六‧這只是說明事實,並不表示我們可以對死者沒有同情心。
註七‧宇宙源於大爆炸(Big Bang) 已為絕大多數天文學家所認同,原因是用Big Bang推論出的結果都被証實。其中最有名的是3°K餘溫的被測定。即以前認為如果真是Big Bang, 那麼空間應該有3°K的幅射溫度,結果果然被証實。
註八‧見2003年June 20的Science, p1910。
註九‧見1998年Sky and Telescope, August issue,p35。該文有宇宙的編年表。
註十‧這顆星叫HD70642,離我們九十光年,與太陽相似,有一個木星兩倍大的行星,是所有發現行星中最接近與太陽系的。可參看http://antwrp.gafc.nasa.gov/apod/aq030709htm,或The Economist,2003,July 5 issue,p72。
註十一‧太陽系在銀河系的邊緣,所以得用直徑計算。
註十二‧銀河系大約有1011次方個恆星可參看National Geographic,2003 February Issue,pp.26-27。那裡也談到宇宙中大約有1011次方個這樣的星系。可見宇宙之大,星球之多。但碰到了或然率,又矮了半截。(見註三)
註十三‧臺灣有個「齊天大聖廟」,聽說香火鼎盛。吳承恩的「西遊記」裡的孫悟空是第一個「在地上呆久了,想到天上看看的」,而且上天之後,與天上星宿都稱朋友。與本文主旨相當附合。所以本文也幾次引用「西遊記」,希望讀者諒解。
註十四‧細胞分裂時,要有酵素(蛋白質) 的幫助,DNA才可以複製,而酵素的合成要靠DNA上的密碼,二者缺一不可。在太初絕無同時形成這兩種大分子的可能。必定是起先各自為政,有一天結合在一起後,使得複製更有功效。
註十五‧「性」之由來已久,單細胞的生物也能交配,互換DNA,「天長地久有時盡,此情綿綿無盡期」。它們也會懷念這種不能長相守一夜情嗎?
註十六‧從單細胞進化到多細胞生物花了十七億年(從35億年前到18億年前) ,幾乎佔了生物進化史的一半。可見合作之難。
註十七‧Use google search. “How many cells in human body”. 很奇怪,又是一個1011次方。
註十八‧見Matt Ridley, “The Origins of Virtue”, Penguin Books, 1996, p11。
註十九‧對人生而言,固然是「久」,但對宇宙而言,是非常的「短」。
註二十‧光速是每秒三十萬公里。任何超光速的傳遞,包括任何信號,都會引起「能夠預知未來又能改變未來」矛盾。每當有超光速傳聞的時候,物理學家都能找到漏洞。「那光不是真光」。
註二十一‧最小的狗叫Tiny Pinochio,成年只有0.45公斤,不到大型牧羊犬體重約百分之一,而且只有14cm長。可在網上google用smallest dog作search。
註二十二‧人腦並不比人體能生存長久得很多,因其中的微血管也會老朽。另外人腦要靠血液供應氧氣與養分,而血液對外界的氧氣的交換與大氣壓力與成分非常敏感,因此我看不出腦移植的功效。又如果人用信息傳遞,到了對岸如何合成原來的人?要先有多精巧的設備與技術人員,他們從何而來?
註二十三‧線蟲(C. Elegans) 是一種1mm長生長在土裡的小圓型動物。是生物學家實驗得很多的生物,原因是它全身只有959個細胞。因此每個細胞的來龍去脈都研究得清清楚楚,關於線蟲不淘汰的實驗,可參看Nature, vol. 423, June 2003, p935。
註二十四‧在遣傳學上,基因不容易拿走,而可以調換。這在英文叫Alleles,與gene不完全一樣。Alleles中文翻譯成等位基因,即在同樣的位置上的不同的基因。血型有三種等位基因,A,B,O。
註二十五‧幾乎所有的宗教都說自己信的是真的,別的是假的。用最簡單的羅輯推論,最多只可能有一個是真的,也可能沒有一個是真的。

作者:楊照崑
初稿:二零零三年七月

Mark Lin said...

MarkYang's essay looks serious & earnest. It will take time to read, digest & generate some response. Thanks for the sharing.

Mark Lin said...

I glanced over MarkYang’s essay. My first impression is that this is a serious article . My second impression is that MarkYang is a diehard optimist. Although I don’t share his optimism, I do think we need people with enthusiasm & passion like him in this world. MarkYang is a true disciple of Decartes: "I think therefore I am". I just read "我們是宇宙的一部分". His article was written in 2003. I would like to know whether he still holds the same belief today for the following statements:

0. 宇宙的存在就是為了人類,是的。
1. 如果我們假定宇宙是有一個目的話,那麼這個目的在現在看來,只有人類可以達成.
2. 目前看來,宇宙沒有一塊地方像地球這樣的多姿多彩.
3. 我深信人類即使不是宇宙中唯一的智慧,也是極其少有的。在天上別的星球尚未向我們說話之前,我們會先向他們說話。
4. 我把宇宙的未來與人類的未來劃上等號。宇宙的未來不能不提到人。
5. 宇宙中的一切變化源於「力」
6. 現在物理學對力的產生已有了近全盤的瞭解。有萬有引力、電磁力、原子核中的強作用與弱作用力,如此而已
7. 人類在未來,大概不會發現甚麼與我們有密切關係的力。
8. 一切事情之可以發生,離不開「牛頓力學」、「馬克斯威爾電磁學」、「愛因斯坦的相對論」與「謝丁爵的量子力學」。我們相信這些公式是正確的。我們要推測未來,不能違反這些原則,同樣不違反這些原則的推論。

By the end of the 19th century, some scholars held similar opinion about the nature. They held the opinion that with the work of Newton & Maxwell, mankind already held the key to understand clearly about the universe. But within a few years, the theory of relativity & quantum mechanics totally changed the world of physics & nature suddenly had a new picture, new depth & new mystery. Will the new century behave something similar?

Mark Lin said...

地球的問題
We live on the earth for a long time. Can anybody answer this question from Mr. Earth?
How many points P satisfy the following condition:

1.Start from a point P on earth.
2.Go north one mile.
3.Go east one mile.
4.Go south one mile.
5.It returns to the original point P.

Wei Chen said...

I am not sure which way to take on Mark’s “The future of Universe and Us” essay – serious or fantasy and humor. On the serious side, I really don’t have much to say; it gets heavier and more congested in my limited brain space, the more I try to work known discoveries or theories or hypotheses in coherent ways.

We human beings are the one that saw the universe, established the relationship with it, observed it, explored it, tried to make sense of it, and even attempted to predict it – all in human terms, of course. However, if we went the way of dinosaurs in the future, then all bets are off.

I think it is reasonable to assume that human sense has its boundary. Beyond that, human can not sense whatever that might exist. So, it might be possible that some other beings might coexist with us even on this earth. Following this, all sorts of weird things can be happening without us human knowing. And here, theology does not even come close to explain what those things could be. However, if you start to get serious following this path, the ending could be quite sad. My point here is that with other beings, the universe as we see it could be quite different.

I really had good time reading this article. Fantasies are well supported by science, and wonderfully bridged with humorous arguments. Nice work, Mark Yang. And thank you for sharing.

Mark Lin said...

Continue with my last comments, I list here more excerpts from MarkYang’s essay & add some more comments.

“一切事情之可以發生,離不開「牛頓力學」、「馬克斯威爾電磁學」、「愛因斯坦的相對論」與「謝丁爵的量子力學」。我們相信這些公式是正確的。我們要推測未來,不能違反這些原則,同樣不違反這些原則的推論,就有希望達成。”

The laws of Newton & Maxwell have been modified & enhanced. They are only true in some special cases as the theory of special relativity & quantum mechanics show. Einstein later extended the special relativity to general relativity & unified field theory. When time goes by, scientists always find something new & occasionally something breakthrough that topples the previous theory. It is just too optimistic to say “我們要推測未來,不能違反這些原則,同樣不違反這些原則的推論”

“有十億年的時間,整個銀河系已佈滿了人類的文明。會引起星際大戰嗎?我相信不會,有征服宇宙的能力,一定有避免戰爭的智慧。”
I really doubt human being can exist for 1 billion years. I believe humankind will destroy himself before they acquire the ability to conquer the universe. The reason is that they don’t have the wisdom to prevent wars that ultimately annihilate the species.

“人類應該不會笨到打一場自我毀滅的核子戰爭。其次,即使有核子大戰,死了99.99%的人口,人類的進化幾乎不受牽連。大都市可能炸光,但許多無關緊要的地方是不會挨炸彈的。把炸彈投到撒哈拉大沙漠中做甚麼?死了99.99%,尚有六十萬人,即使生存在廢墟與放射線之中,也比三百萬年前強多了,不到幾百年,又是一個現代的規模。”

Dinosaurs roamed the earth for more than 200 million years & they extinguished completely 65 million years ago. People very often underestimate the power of nature. The earth can be without good air & sunshine for more than 1 million years. A cold spell can last more than 100 thousand years with glaciers cover more than 90% of the earth surface. Human beings are so smart to own atomic bombs & they keep doing the same thing---fighting war with each other. They can’t even stop the terrorists. What happen if the terrorists get hold of nuclear weapons? Who can say “人類應該不會笨到打一場自我毀滅的核子戰爭”? As a matter of fact, human beings are now in the process of doing it. Aren’t suicide bombers doing the self-destruction to the human race if they get the nuclear weapons?

“我們已經有了可以消滅地球上所有大動物的能力,像獅子、老虎,但我們絕不會這樣做。”

So far tiger is close to extinction. But isn’t it true that Chinese people are still seeking several body parts of tigers? Who has the jurisdiction over Chinese government? Does Chinese government have the will to enforce the laws of preventing tiger killing? Do Chinese people have the conscience not eating tigers? Long time ago, we had Siberian tiger, Malaysian tiger, Bengal tiger, Chinese tiger. Since then the Chinese tiger is extinguished, wiped out from the earth. Do Chinese feel bad about it or show any remorse? No, they are now seeking tiger parts from the other area of the earth. Similar events happen to some African people, Japanese, Norwegians when we talk about gorilla, rhino & whale.

... to be continued

Mark Lin said...

“若沒有外力,宇宙基本上就死了。有甚麼可能使宇宙永存不死?大概只有人類吧。”

We don’t know the complete picture of the universe. However, with the concept of black hole & warp space, it is possible that the universe can regenerate itself with the conversion between matter & energy. The power of human being is really puny to tackle the existence issue of the universe.

“我們為甚麼要征服宇宙?因為這是我們的使命,宇宙有一個聲音,雖然不是中文也不是英語,但這個聲音很明確。它一直在呼叫,一直在催。宇宙的目標要從生物演化史上看。”

The evolution is a process of selection. As to whether there is a 目 的 or 使 命, it is unknown or not convincing to say anyway or the other. To most atheists or agnostics, there is none. For most religious people, there are many and they just create them with whatever they like. Perhaps this is part of meaning of Intelligent Design.

“「前不見古人,後不見來者,念天地之悠悠,感蒼然而淚下。」陳子昂之所以寫這首詩,這首詩之所以可傳到今日,為人們所喜愛,在於古人對未來的渴望,但又因對它的無知而感到無奈。可是我們幸運多了,我們已知道相當確實的古往今來。”

“感蒼然而淚下” should be “獨愴然而淚下”. I agree with MarkYang, this poem conveys our 無知而感到無奈!

"科學最大的特點是要用事實在支持自己的觀點。對我而言,沒有比讀到一篇好的「宇宙未來」文章使我生命充實,心胸開闊的了。這時候,我才能體會到「朝聞道,夕死可也」這句話。"

I just reread the following two books & felt the same way as MarkYang did.
The Universe and Dr. Einstein (Lincoln Barnett, 1952)
Story of Science (David Dietz, 1934)
They are very old books but pleasant to read. I read them in 1960 the first time and felt very refreshing in reading them again in 2009. With this, I totally agree with MarkYang’s statement.

PS: I happen to have both English & Mandarin edition of the books. Here is what I found about the size ratio of the language (in science).

The Universe & Dr. Einstein
English version: 116 pages
Mandarin version: 93 pages
Ratio: English/Mandarin = 1.25

The Story of Science
English version: 387 pages
Mandarin version: 352 pages
Ratio: English/Mandarin = 1.10

Mark Lin said...

Nobody responds to 地球的問題 yet. I will give a hint here, the answer is Infinite, Aleph One (larger than Aleph Null).