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圖片來(lái)源：Pixabay

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撰文 | 約翰·霍根（John Horgan）

翻譯 | 常灝杰

審校 | 曾小歡 吳非

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我是個(gè)強迫自己寫(xiě)日記的人，這一在我少年時(shí)養成的習慣的確對我的職業(yè)生涯大有裨益。但是我寫(xiě)日記的動(dòng)機一點(diǎn)兒也不專(zhuān)業(yè)：如果我不記下自己的想法，那么它們自然而然會(huì )被遺忘，再也不會(huì )自己蹦出來(lái)。我對此感到害怕。隨著(zhù)年齡的增長(cháng)，這一感受越來(lái)越強烈。

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令我擔憂(yōu)的是，有一天人類(lèi)和人類(lèi)存在的痕跡很可能都將消失。我們的科學(xué)、數學(xué)、哲學(xué)、藝術(shù)、音樂(lè )以及新聞作品都將回到最初的虛無(wú)。我們曾經(jīng)的思想與行為也將化為烏有。如果有關(guān)于我們的一切都將消散，如果一切都會(huì )被遺忘，那么我們就好像從未存在過(guò)一樣。

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難怪即使在科學(xué)唯物主義的時(shí)代，仍然有人相信上帝。這些人相信，一位全知的永生者審視著(zhù)每一個(gè)人，在我們消逝后依舊記得我們，就像一個(gè)擁有無(wú)限存儲容量的宇宙備份。如果這位圣者不存在，并且某天我們存在的痕跡永遠消失了，那我們的存在還有意義嗎？

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科學(xué)家們也會(huì )對此感到焦慮。我懷疑，正是這樣的存在主義焦慮讓一些物理學(xué)家相信：信息是守恒的。我在多年前得知了信息守恒這種假說(shuō)，但我只在最近幾個(gè)月學(xué)習量子力學(xué)時(shí)，才認真考慮了這件事。

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我學(xué)習的教材中，有兩本書(shū)是關(guān)于經(jīng)典力學(xué)與量子力學(xué)的最基礎理論，由斯坦福大學(xué)物理學(xué)家倫納德·薩斯坎德（Leonard Susskind）與兩名共同作者撰寫(xiě)。薩斯坎德稱(chēng)這兩本書(shū)的內容是“物理學(xué)入門(mén)所需要知道的知識”。他認為，讀者一定要知道的一件事就是“信息不會(huì )丟失”，這一定律“是其余一切的基礎”。

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他說(shuō)，相比于牛頓第一定律（運動(dòng)守恒）、熱力學(xué)第一定律（能量守恒）以及熱力學(xué)第零定律（如果系統A與B分別與系統C平衡，那么A與B也平衡），信息守恒定律更加基礎。因此，薩斯坎德認為信息守恒是“負一定律”（minus-first law）。

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這一法則包含了決定論原理，即如果已知某系統現在的狀態(tài)，那么就能知道該系統過(guò)去和未來(lái)的一切。法國博學(xué)家西蒙-皮埃爾·拉普拉斯（Simon-Pierre Laplace）在200多年前闡述了決定論的內涵：“如果一個(gè)智慧體知道某個(gè)時(shí)刻令自然運動(dòng)的所有力以及組成自然的所有成分的位置，同時(shí)這一智慧體巨大到能夠分析所有數據，那么它會(huì )得到一個(gè)描述大到整個(gè)宇宙、小到微小原子運動(dòng)的方程。對這個(gè)智慧體而言，萬(wàn)事萬(wàn)物均可知，未來(lái)就和過(guò)去一樣展現在它眼前?！?/p>

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這一無(wú)所不知的“智慧體”被稱(chēng)為“拉普拉斯的惡魔”。薩斯坎德認為量子力學(xué)盡管與經(jīng)典力學(xué)不同，具有不確定性，但仍舊符合信息守恒。在2008年的一次采訪(fǎng)中，他說(shuō)信息守恒“是一切的基礎，包括經(jīng)典物理學(xué)、熱力學(xué)、量子力學(xué)、能量守恒等等過(guò)去幾百年來(lái)物理學(xué)家所堅信的一切?！?/p>

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20世紀80年代，斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）對信息守恒提出了質(zhì)疑，聲稱(chēng)黑洞會(huì )破壞信息。2008年，薩斯坎德稱(chēng)，霍金的假說(shuō)“引起了一次物理學(xué)危機，這是自愛(ài)因斯坦年輕時(shí)起從未有過(guò)的基礎理論危機”。他在論文以及一本暢銷(xiāo)書(shū)中反駁了霍金的觀(guān)點(diǎn)。

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圖片來(lái)源：Pixabay

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薩斯坎德認為，所有被黑洞吸入的信息都被保存在黑洞的外膜，即事件視界中。在這里，空間和時(shí)間經(jīng)歷了離奇的扭曲。記者喬治·約翰遜（George Johnson）一針見(jiàn)血地解釋了薩斯坎德的論點(diǎn)：“（他認為）落入黑洞中的一切，無(wú)論是一本書(shū)還是整個(gè)文明，都會(huì )被記錄在黑洞視界的表面上，并且就像電影院銀幕上的影像一樣被輻射回來(lái)?！?/p>

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正如你可能從約翰遜的話(huà)中猜到的那樣，薩斯坎德喜歡無(wú)法憑經(jīng)驗進(jìn)行檢驗的理論。在2005年的《宇宙之景》一書(shū)中，薩斯坎德主張：我們所處的小宇宙，就像是無(wú)限的大宇宙中的一座小山丘。這一理論純粹是推測性的，因此也可以說(shuō)是非科學(xué)性的，因為我們沒(méi)有辦法來(lái)證明或證偽其他宇宙的存在。

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也許薩斯坎德和其他物理學(xué)家不希望我們這些門(mén)外漢太過(guò)嚴肅地思考諸如多重宇宙或者信息守恒一類(lèi)的觀(guān)點(diǎn)。也許這些只是隱喻、詩(shī)意的幻想。不過(guò)似乎物理學(xué)家都為他們的觀(guān)點(diǎn)感到驕傲，所以我打算先相信薩斯坎德所說(shuō)的“信息不會(huì )丟失”。

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讓我梳理一下這個(gè)非凡觀(guān)點(diǎn)中所蘊含的東西。第一，正如我先前說(shuō)的那樣，信息的概念只有在被告知的對象，也就是意識存在時(shí)，才具有意義。信息以意識為先決條件。因此，如果信息守恒，意識也守恒。如果意識在此刻存在，那么其一定永存。這就是信息守恒所暗含的內容。

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事實(shí)上，許多科學(xué)家、哲學(xué)家認為意識與物質(zhì)同等重要，甚至比物質(zhì)更加重要。我將這些推測統稱(chēng)為新地心說(shuō)，因為他們重拾了這一古老而又自戀的觀(guān)點(diǎn)，即宇宙圍繞著(zhù)我們旋轉。新地心說(shuō)理論試圖將一個(gè)自我安慰的宗教假說(shuō)（整個(gè)宇宙都圍繞著(zhù)我們）偷偷帶回科學(xué)領(lǐng)域，信息守恒也是這樣。

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如果讓我給物理學(xué)定律排名，我更喜歡熱力學(xué)第二定律。該定律認為無(wú)序程度，或者說(shuō)熵一直在增加。因此，我們不斷擴張的宇宙正走向熱寂，這是一種終極沉默，一切都將歸于沉寂。我每次照鏡子或閱讀新聞時(shí)都會(huì )看到熱力學(xué)第二定律的證據，我認為其遠比信息守恒重要。

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實(shí)際上，我對所有的物理學(xué)“規律”都持懷疑態(tài)度，我覺(jué)得這些都是科學(xué)傲慢的表現?？茖W(xué)家會(huì )提出一些有著(zhù)嚴格限定條件的假設，然后將之轉變?yōu)榭蓱糜谌我馕矬w、任意時(shí)間、任意地點(diǎn)的普適性原理。其中，我尤其懷疑信息守恒的正確性。

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不用在意霍金關(guān)于黑洞會(huì )破壞信息的推測，我擔心的是更常見(jiàn)的情況。3年前，中風(fēng)嚴重損害了我父親的記憶力，他幾乎認不出我了。2019年6月，96歲的父親去世了，我的繼母火化了他的遺體。他一直在一點(diǎn)點(diǎn)地失去對愛(ài)他之人的回憶。博學(xué)家道格拉斯·霍夫施塔特（Douglas Hofstadter）創(chuàng )造了令人心碎的短語(yǔ)“靈魂日冕”（soular coronas），以形容因死亡而黯然失色的記憶?？傆幸惶煳覀円矔?huì )死去。

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信息守恒意味著(zhù)宇宙會(huì )永遠銘記我父親生命存在的印記。哪怕久到太陽(yáng)系甚至銀河系搖曳熄滅的未來(lái)，擁有神一樣的拉普拉斯惡魔之力的外星人也能用簡(jiǎn)單、通用的方法，大體上復原出我父親以及其他所有存在過(guò)的人的一生。

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這個(gè)想法真不錯，但我不會(huì )再買(mǎi)信息守恒的帳，就像我不信輪回轉生或者博愛(ài)的天堂、上帝一樣。這些科學(xué)或者宗教的命題雖然可以理解，但終究只是缺乏說(shuō)服力的自我安慰。我一想到我終將失去我所愛(ài)的人和事，就會(huì )心煩意亂。不過(guò)我寧愿直面死亡，而不是躲在牧師或者那些物理學(xué)家的保證下。

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在反駁霍金的那本書(shū)中，薩斯坎德表現出（對他而言）少有的謙遜：“很可能我們仍是充滿(mǎn)困惑的新手，充滿(mǎn)錯誤的認識，而最終的現實(shí)仍然遠遠超出我們的理解范圍?！痹谶@一點(diǎn)上，我和薩斯坎德達成了一致。

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與此同時(shí)，隨著(zhù)我生命的流逝，我仍要瘋狂地填滿(mǎn)我的筆記本。

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本文作者

約翰·霍根是斯蒂文斯理工學(xué)院科學(xué)寫(xiě)作中心主任，他撰寫(xiě)了《科學(xué)的終結》《戰爭的終結》和《身心問(wèn)題》等書(shū)籍，也是《科美美國人》網(wǎng)站專(zhuān)欄作者。本文觀(guān)點(diǎn)僅代表作者，不代表《環(huán)球科學(xué)》立場(chǎng)。

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原文鏈接：

https://www.scientificamerican.com/article/will-the-universe-remember-us-after-were-gone/

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