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EP 3052022-07-232:13:16

黑洞、外星生命與宇宙的邊界

Martin Rees

天文學家 Martin Rees 談黑洞、暗物質與外星生命的未解之謎,也談這個世紀為何格外危險,人類該不該把賭注押在火星。

Martin Rees: Black Holes, Alien Life, Dark Matter, and the Big Bang | Lex Fridman Podcast #305在 YouTube 看 ↗

重點6 條

  1. 宇宙比我們以為的更大:Rees 用「海洋地平線外還有更多海洋」比喻,論證可觀測宇宙之外可能還有更廣闊的空間,甚至遠到每一種組合都重複出現;但他也承認,永恆暴脹這類理論目前仍屬推測性科學,不必然能被實驗直接證實。
  2. 暗物質的預測二十年來沒有兌現:Rees 仍相信暗物質是一群幾乎不與任何東西碰撞的微觀粒子,只是大型強子對撞機該找到的候選粒子始終沒出現;他認為問題出在還有一大塊參數空間沒被搜過,不代表暗物質不存在。
  3. AI 可能是解開深奧物理的鑰匙,卻給不了「恍然大悟」的滿足感:Rees 認為弦論所需的十維幾何可能超出人腦負荷,AI 或許能算出答案,但靠機器吐出正確數字的理解方式,跟人類自己想通的喜悅感是兩回事。
  4. 載人太空任務不划算,Rees 主張留給願意冒險的私人資本:他在新書《The End of Astronauts》主張機器人已經比人類更適合探索太空,政府不該再用公款送平民冒生命危險;但他也支持火星拓荒者用地球上被管制的基因與生化人技術,慢慢演化成新的後人類物種。
  5. 這個世紀特別脆弱:這是第一個由單一物種改變整個地球氣候的世紀,也是第一個小團體就能靠改造病毒或網路攻擊造成全球災難的世紀;烏克蘭戰爭更讓 Rees 覺得,人類為惡與誤判核戰風險的能力比他以前以為的更大。
  6. 人類有沒有變得更有道德,Rees 跟老友 Steven Pinker 看法不同:Pinker 認為識字率、壽命等數字都在進步,Rees 同意數字沒錯,但認為「世界現況」與「世界可能達到的樣子」之間的落差比中世紀更大,所以整體而言人類並沒有更講倫理。

時間軸27 段

01 00:51
宇宙研究的最新突破

Lex 引用 Rees 在《科學人》的文章提問,宇宙裡最奇怪、最美或最恐怖的東西是什麼。Rees 回顧近幾十年的兩大進展:確認宇宙有起源(約 138 億年前的大霹靂),以及系外行星大量被發現,讓「宇宙裡是不是還有別的生命」變成本世紀才問得出口的問題。

02 04:19
「萬有理論」是個誤導

Rees 認為「萬有理論」這個詞容易讓人誤會,它其實只統一了微觀物理的三種力加上重力,跟其他科學卡關沒有直接關係。真正卡住生物學、經濟學這些領域的,是系統本身太複雜,不是缺一套終極物理理論;他把各門科學比喻成一棟大樓,每一層都有自己專屬、無法化約的概念。

03 10:12
人腦的極限與 AI 幫上忙的地方

Rees 猜測弦論所需的十維幾何可能超出人腦能直接理解的範圍,但 AI 或許算得出來,就像它靠自己摸索學會西洋棋一樣。他提到熟識的 Demis Hassabis,認為 AI 已經在蛋白質折疊、電漿控制這些領域做到人類做不到的事,只是靠 AI 算出答案跟真正「恍然大悟」地理解,是兩回事。

04 14:24
諾貝爾獎的問題與新書

被問到 AI 有沒有機會拿諾貝爾獎,Rees 反而藉機批評諾貝爾獎本身——科學越來越靠團隊與設備,把功勞算給單一個人並不公平。他順便介紹即將出版的新書《If Science Is to Save Us》,談氣候、生物安全與網路安全,也談科學界自己的組織方式與倫理。

05 18:18
暗物質:二十年前的預測沒有兌現

Rees 解釋暗物質是讓星系不至於被自身重力甩散的看不見質量,最可能是一群不帶電荷、彼此幾乎不碰撞的微觀粒子。二十年前他以為這類候選粒子早該被找到,原本各界期待大型強子對撞機能找到,但至今沒有,他仍相信暗物質存在,只是候選粒子的參數空間還有一大塊沒被搜過;他也提到,目前對宇宙早期的推算已經能自信地回溯到大霹靂後一奈秒,那時整個可觀測宇宙被壓縮到網球大小。

06 25:34
大霹靂之前是什麼:永恆暴脹與平行宇宙

Rees 認為這個問題已經進入「推測性科學」的範圍,不必然跟哲學有明確界線;他提到 Andrei Linde 的永恆暴脹理論,預測大霹靂會不斷重複發生。他用「海洋地平線外還有更多海洋」比喻可觀測宇宙之外的部分,論證我們看到的可能只是整體的一小塊,甚至可能遠到每種可能的組合都被複製了一次。

07 33:32
外星生命存在嗎:演化的偶然性

Rees 不同意「宇宙一定到處都是生命」這種直覺,因為人類根本還不懂生命最初是怎麼從化學變成會自我複製的東西。他提到 Stephen Jay Gould 的看法——就算重新跑一次演化,也不一定會跑出跟現在一樣的結果,甚至不一定跑得出有智慧的物種,所以生命是不是普遍存在,目前仍是完全開放的問題。

08 36:12
尋找系外行星生命跡象的新技術

Rees 說未來 10 到 20 年,James Webb 太空望遠鏡與歐洲的 39 米極大望遠鏡有機會直接偵測系外行星的光譜,找氧氣或葉綠素這類生命跡象;他用「暗淡藍點」比喻——外星人光看地球反射的光,就能推算出日長、海陸分布甚至季節。他也提到木衛二與土衛二的探測任務,若能在那裡找到獨立起源的生命,就能證明生命不是只發生過一次;他自己也主持一個由 Yuri Milner 資助的委員會,認真看待搜尋地外文明,但不抱太大希望。

09 43:38
後人類文明與費米悖論

Rees 認為未來人類會靠「主動設計」取代緩慢的達爾文演化,讓後代適應火星,甚至變成不需要大氣與重力、近乎不朽的電子化生命。他提出這給了費米悖論一種解釋:如果外星文明也走上這條路,牠們可能不再需要侵略性,只是安靜地想著自己的事,所以我們偵測不到牠們,不代表牠們不存在。

10 47:21
《太空人的終結》:載人太空值不值得

Rees 談他的新書《The End of Astronauts》,主張機器人已經比人類更適合探索太空,成本也低得多;他舉太空梭 135 次任務裡發生過兩次事故、每次都奪走七條人命為例,認為政府不該再用公款送平民上太空冒險,那種風險該留給自願承擔的探險家和私人資本。他也提醒,把火星當成逃離地球問題的「B 計畫」是危險的幻想,但支持火星上的少數拓荒者用地球上被嚴格管制的基因與生化人技術,慢慢演化成新的後人類物種。

11 54:58
電子後人類會不會有意識:殭屍問題

Rees 轉述聽眾演講後問他的問題:如果未來主宰宇宙的是這些電子化的後人類,牠們卻沒有自我意識、沒辦法欣賞宇宙的美,那會不會很可惜。他認為這無法用經驗檢驗——沒人知道意識是不是任何夠複雜的網路都會自然出現的性質,還是血肉之軀才有的特殊東西;他也提出另一個角度,或許「個體」本身不是智能的基本單位,真正產生美的東西其實是人與人之間的互動、世代之間傳遞的想法,而不是單一個人。

12 1:00:26
Musk 的火星計畫值不值得:長期投資的論證

Lex 認為 Musk 的火星計畫是跨世紀的長期投資,就像氣候變遷要用幾十年來想,火星要用幾世紀來想;探索本身也會意外帶來材料、營養、神經科學等各領域的新發現。Rees 也談到 SpaceX 為什麼比 NASA 快又便宜——年輕的矽谷文化、垂直整合的組裝方式,以及可回收的巨型火箭;他也替「億萬富豪」正名,認為創辦 Google、Amazon 的人是真正的貢獻者,跟炒幣的人不是同一類。

13 1:06:25
會不會想看到人類踏上火星:風險該留給誰

Rees 說自己有生之年大概看不到人類踏上火星,但這世紀應該會發生;他仍主張這種風險該留給自願的探險家,並提到自己曾在書裡引用當年美國白宮為尼克森準備好、萬一 Neil Armstrong 受困月球回不來時要唸的講稿,藉此說明太空梭事故為什麼讓大眾不再接受讓平民冒險。Lex 則認為只要故事說得對,大眾其實願意支持高風險的冒險,就像社會也支持軍事任務的高風險一樣,兩人對此看法不同。

14 1:10:08
機器人比人類更適合探索太空

Rees 舉探測土星的 Cassini 用的是 1990 年代技術為例,認為以現在智慧型手機等級的科技,探測器可以做得便宜又精密得多,同樣的邏輯也適用在火星與月球背面的大型望遠鏡上。話題順勢帶到電影《2001 太空漫遊》,Rees 說自己六十年前在戲院看過首映。

15 1:12:13
HAL 9000 是好是壞:AI 決策該不該有人把關

被問到 HAL 9000 犧牲人類、保全任務的決定是好是壞,Rees 認為在那個情境下大概是對的,但他更擔心現實中把重大決定(動手術、假釋、貸款)交給機器卻不給當事人解釋的趨勢。他認為 AI 可以是很好的輔助(例如看過的肺部 X 光片比任何放射科醫師都多),但最後的決定應該留給人;為了因應 AI 取代工作,他主張向使用機器人的大企業多課稅,拿去支持長照、教學助理這類「當人很重要」的工作。

16 1:16:46
這個世紀很特別:從血肉之軀走向生化人

Rees 認為這個世紀可能會出現血肉之軀轉向生化人的關鍵轉折,但他主張基因改造與生化人技術應該在地球上放慢腳步,留給火星上那些本來就適應不良、需要改造的拓荒者去做。他也提醒,科技進步常常是先衝一段再停滯,不會永遠線性成長。

17 1:19:27
科技發展會衝一段就停:協和號客機的教訓

Rees 用協和號超音速客機當例子——它停飛不是因為社會判斷這項科技不好,而是因為賺不到錢,他認為超音速飛行本來就只嘉惠極少數人卻要付出環境代價;兩人對「能賺錢的東西是不是就對社會好」意見不同,也帶到社群媒體靠廣告與互動最大化賺錢、卻不一定對社會有益的爭議。

18 1:23:10
給牛頓的推文:科學史其實很年輕

被問到如果能傳一則推特長度的訊息給牛頓,Rees 說他最想讓牛頓知道恆星外面還有行星、萬物都是原子組成的。他也提醒,人類直到 1850 年後才用稜鏡搞懂恆星是什麼做的,直到 1930 年才懂太陽為什麼能一直發光——這些關鍵知識其實來得很晚;他也對比牛頓與達爾文兩種完全不同的科學心智:一個靠長時間深思,一個靠老實蒐集資料。

19 1:27:07
黑洞:從愛因斯坦的懷疑到 LIGO 的證實

Rees 說黑洞雖然是廣義相對論最驚人的預測之一,但連愛因斯坦自己都不相信它真的存在,即使史瓦西在他提出理論隔年就算出了解。直到最近五十年才累積出有力的觀測證據,包括 LIGO 偵測到重力波,以及 Roger Penrose 在 1960 年代證明黑洞形成後只需要質量與自旋兩個數字就能完整描述。他也講到恆星怎麼演化:小恆星變白矮星,大恆星則會爆炸、把合成的重元素灑進宇宙,留下中子星或黑洞——Fred Hoyle 早在 1946 年就提出,人體內的原子其實都是恆星合成的。

20 1:33:02
類星體與星系中心的超大質量黑洞

Rees 解釋類星體是星系中心的超大質量黑洞正在吞噬氣體時發出的強光,亮度能蓋過整個星系的上千億顆恆星,直到 1970 年代才確認這個機制。他認為大多數星系中心都有這種黑洞,包括銀河系自己(大約 400 萬個太陽質量),只是現在沒什麼東西可吞,所以顯得暗淡。

21 1:37:09
銀河系與仙女座星系的終極合併

Rees 說仙女座星系正朝我們靠近,大約四十億年後會與銀河系合併,但因為恆星間距離太遠,實際上更像緩慢的漩渦舞蹈,不會撞上我們的太陽系。合併過程中,兩個星系中央的黑洞最終會互相繞轉、合併,發出巨大的重力波,而合併後的星系會變成沒有明顯盤面的橢圓星系。

22 1:40:46
這個世紀的雙重威脅:氣候變遷與生物、網路安全

Rees 說太陽還有六十億年才會燒盡,到時人類的後代(如果還有)大概已經跟我們差很多;但真正緊迫的是這個世紀——這是第一個由單一物種改變整個地球的世紀,也是第一個小團體就能靠科技造成全球災難的世紀。他最擔心有人惡意改造病毒使其更致命(十年前已經在流感病毒上做過類似實驗),以及針對電網的網路攻擊,並提到自己在英國國會參與一個研究極端科技風險整備的委員會。

23 1:46:55
烏克蘭戰爭與核戰邊緣的風險

Rees 說烏克蘭戰爭讓他發現人類為惡的能力比自己以為的更大,核戰的風險也比想像中更接近——網路攻擊造成的混亂可能導致誤判、進而引發核武發射,歷史上已經有過幾次被及時發現的假警報。他也談到 COVID-19 的教訓:供應鏈越有效率就越脆弱,英國把加護病床用到接近滿載,不像德國保留兩成餘裕應急,這種取捨值得重新檢討。

24 1:53:32
人性本善或本惡:非洲貧窮與 Pinker 的樂觀論戰

談到願意惡意改造病毒的人是怎麼來的,Rees 認同讓更多人感受到被善待、減少怨恨是解方之一,並提到非洲因為機器人取代了廉價製造業這條發展路徑,陷入比過去更難翻身的貧窮陷阱,他主張富裕國家投入比二戰後馬歇爾計畫更大規模的援助。談到老友 Steven Pinker 的樂觀論點(識字率、平均壽命都在進步),Rees 說他同意這些數字,但認為「世界現況」跟「世界可能達到的樣子」之間的落差其實比中世紀更大,所以不能說人類在倫理上有進步。

25 1:58:04
社群媒體、政治極化,也是外星人該關注我們的理由

Rees 認為過去新聞媒體會過濾掉最極端的聲音,社群媒體卻讓人越點越極端,加深政治極化;Lex 反駁說社群媒體只是把原本就存在的分裂攤在陽光下,而不是製造分裂,兩人對此看法不同。順著「罪惡感能不能讓人變好」的討論,Rees 說既然人類已經有能力用核武與生物武器毀滅自己,如果真有善意、好奇的外星文明在觀察地球,這正是牠們會開始介入的時間點——地球存在過的四千五百萬個世紀裡,這一個特別值得牠們留意。

26 2:02:32
呼喚有魅力的領袖,也在流失政治人才

Rees 認為要讓政治人物正視氣候變遷這類長期議題(他說的長期是三十年這個尺度),需要教宗方濟各、David Attenborough、Bill Gates、Greta Thunberg 這樣有公信力的公眾人物持續向大眾施壓;但他也承認,除了普遍受愛戴的 Attenborough,其餘幾位同樣會引發爭議。他擔心社群媒體讓從政變成一份會拖累家人的苦差事,導致願意投入的人才越來越少;Lex 則認為競爭素質低落反而是一種訊號,會激勵年輕人挺身而出,也稱讚 Elon Musk 在氣候議題上被低估的貢獻。

27 2:07:53
給年輕人的建議與對死亡的思考

Rees 給年輕人的建議是挑一個正在發生新突破、又適合自己個性的領域,不要進停滯不前的行業,也不要因為覺得機會只留給少數特權者就不去嘗試。談到死亡,他說自己對已經活到現在的人生感到幸運,也質疑靠花錢延壽的做法——如果只有少數菁英能活得更久,那是一種不公平,但如果人人都能享有,那或許是件好事。