如果信仰是基于证据，那它就不是信仰了，所以说我对人类进步抱有信仰是错误的。与上帝不同，进步是客观存在的，是一个可证明的事实，就像进化一样。人类变得更加富有、更加健康、更加自由、更加和平和更加聪明。我们比我们的祖先知道得更多，而且我们一直在学习更多。任何理性的人都必须承认，这些趋势构成了进步。问题是，这种进步能持续多久？
让我先退一步。我最近同意了超级评论员史蒂芬·平克的观点，即在过去两个世纪里，我们在物质、道德和智力方面取得了进步，这应该给我们带来希望，我们能够取得更多成就。我预料到，并且已经收到了反驳。悲观主义者认为，我们的进步将被证明是短暂的；我们将不可避免地屈服于我们自身的卑鄙和愚蠢，并自我毁灭。
也许是，也许不是。仅仅为了论证，让我们假设在未来一两个世纪内，我们解决了我们最大的问题，包括暴政、不公正、贫困、流行病、气候变化和战争。假设我们创造了一个我们可以几乎做任何我们选择的事情的世界。许多人会追求快乐，寻找更有趣的方式来享受自己。其他人可能会寻求精神上的启迪，或者致力于艺术表达。
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无论我们的后代选择做什么，肯定会有人继续研究宇宙以及其中的一切，包括我们。知识探索能持续多久？不久，我在25年前的这个月在科学的终结中论证道，该书认为粒子物理学、宇宙学、神经科学和其他领域正在触及基本极限。我仍然认为我是对的，但我可能错了。下面我描述了三位物理学家——弗里曼·戴森、罗杰·彭罗斯和大卫·多伊奇——的观点，他们认为，即使在面对宇宙热寂的情况下，知识探索也可以持续很长时间，甚至永远。
如果您正在推测我们长期的宇宙未来，您必须面对热力学第二定律，这是科学对自然最令人沮丧的洞见。它规定，封闭系统，即没有从外部来源获得能量注入的系统，随着时间的推移，往往会变得更加无序。这是对无聊的一种委婉说法。第二定律意味着宇宙将不可避免地陷入热寂，届时一切事物、所有地方的温度都完全相同，接近绝对零度，并且什么都不会发生。
20世纪90年代后期宇宙正在加速膨胀的发现意味着我们正以越来越快的速度接近热寂，也称为大冻结。情况不妙。随着宇宙不断膨胀，恒星，包括我们自己的太阳（在首先变成红巨星并焚烧地球之后），甚至黑洞最终都会辐射掉它们所有的能量，宇宙将永远陷入黑暗。宇宙学家已经计算出，我们将在一个古戈尔年内到达这个宇宙尽头——届时时间本身也会停止，正如物理学作家乔治·穆瑟指出的那样。一个古戈尔是10的100次方。
是的，那是一段很长的时间。（相比之下，太阳预计将在短短五十亿年内变成红巨星并焚烧我们的星球，即5乘以10的9次方。）但是，这个令人沮丧的预言使得我们取得的所有进步都显得可悲地微不足道和毫无意义，这只是宇宙滑向永恒黑夜的海啸般的滑坡中一个无穷小的倒退漩涡。我们所有的知识探索都将徒劳无功，因为我们学到的一切都将被遗忘，因为宇宙陷入完全、不可逆转的无知觉状态。
弗里曼·戴森的智能气体云
受到宇宙湮灭前景的困扰，科学家们设想了我们可以避免它的方法。弗里曼·戴森是这种推测的先驱，他于去年去世，享年96岁。20世纪70年代后期，物理学家史蒂文·温伯格一句臭名昭著的评论“宇宙越是显得可理解，它也越是显得毫无意义”激起了戴森对宇宙长期命运的思考。
在1979年的一篇论文《永无止境的时间：开放宇宙中的物理学和生物学》中，戴森断言，只要宇宙孕育着智能，它就有意义，有目的。他推测，在遥远的未来，我们的后代可能会占据其他恒星系统和星系，或许在摆脱了血肉之躯后，变成智能气体云。戴森提出了数学论证，证明这些生物可以通过精明的能量守恒，维持在永恒膨胀的宇宙中生存、思考和交流所需的资源。
戴森坚持认为，我们的后代将永远有很多东西可以思考。他从库尔特·哥德尔1931年证明的任何数学公理系统都是“不完备的”这一论断中获得了鼓舞，这提出了那些无法用这些公理回答的问题。哥德尔的不完备性定理暗示，数学和物理现实都将用“取之不尽”的问题来挑战我们。戴森断言，“无论我们走向未来多远，总会有新的事情发生，新的信息涌入，新的世界去探索，生命、意识和记忆的领域不断扩展。”
在我在2018年的一篇专栏文章中提到戴森的论文后，他给我发电子邮件指出，他的论文“已经过时了，因为它假设宇宙是线性膨胀的，这是宇宙学家在1979年认为正确的。我们现在有强有力的证据表明宇宙正在加速膨胀，这对生命和智能的未来产生了重大影响。” 戴森拒绝“进一步推测”我们在加速膨胀的宇宙中的命运，“直到观测证据变得更加清晰为止。”
罗杰·彭罗斯的永恒循环宇宙
去年获得诺贝尔奖的罗杰·彭罗斯继承了戴森的项目，设想我们的宇宙未来。据《物理世界》的一篇文章称，2005年，彭罗斯“因为思考根据最新的宇宙学观测，宇宙未来将无限期地延伸，这表明宇宙正在加速膨胀，而感到沮丧”。彭罗斯想知道，“那时谁会在那里，并会因为这种显而易见的最终乏味而感到厌烦呢？”
彭罗斯通过发明一种新的宇宙模型，共形循环宇宙学，克服了他的沮丧，他在他2010年的著作《时间循环》中详细阐述了这一模型。该理论认为，我们日益空虚的宇宙最终会产生一个奇点，一个类似于宇宙大爆炸的时空破裂。这样，一个膨胀的宇宙可以接连不断地孕育出新的宇宙，永无止境。
更好的是，根据彭罗斯和一位合作者的说法，每个新的宇宙都可以通过宇宙微波辐射的形式将其积累的信息传递给下一个宇宙，宇宙微波辐射是其大爆炸遗留下来的。这意味着弥漫在我们宇宙中的微波辐射可能包含来自先前宇宙的信息。同样，我们积累的知识也可能传递给未来宇宙的居民。我们毕竟不是那么微不足道！
此外，在职业生涯早期，彭罗斯做出了一项数学发现，这为戴森的说法提供了支持，即宇宙永远不会停止让我们感到惊讶。彭罗斯证明，一类现在被称为彭罗斯瓷砖的多边形可以组合形成非周期性图案，这些图案永远不会重复自身。就像哥德尔的不完备性定理一样，也像约翰·康威发明的细胞自动机生命游戏一样，彭罗斯瓷砖表明，即使是基于简单规则的宇宙也可以产生无限的、不可预测的复杂性。如果我们睁大眼睛，大自然将永远向我们提出新的谜题来解决。
大卫·多伊奇和无限的开端
大卫·多伊奇在他的2011年著作《无限的开端》的开篇中问道：“进步一定会走向终结吗——要么是灾难性的，要么是某种程度的完成——还是它是无限的？” 多伊奇的书是对无限性漫长的论证。（请参阅我对多伊奇的书的评论以及我与他的对话和这里。）
多伊奇断言，我们所有的进步——道德、政治、技术、医学、艺术、科学——都源于我们试图找到“好的解释”。多伊奇说，总会有更多需要解释的东西，因为我们对现实的认识将永远是不完整的。因此，多伊奇驳斥了我在《科学的终结》中提出的观点，即科学可能不会再产生像进化论、量子力学和宇宙大爆炸那样深刻的洞见。多伊奇认为，宇宙加速膨胀的发现与我的论点相矛盾。
他还暗示，我们的后代可能会利用被认为正在推动宇宙加速膨胀的暗能量，以便“知识创造”能够“永远持续下去”。热寂？没问题。多伊奇不喜欢所有带有终结意味的人类未来。因此，他拒绝接受乌托邦的可能性，即完美到我们不再有任何问题需要解决。 他在2018年告诉我，“世界永远不会变得完美，即使我们今天认为有问题的一切都已消除。我们将永远处于无限的开端。永不满足。”
多伊奇是多世界假说的坚定拥护者，该假说试图解释为什么当我们观察电子时，我们只看到电子波函数所代表的众多可能轨迹中的一条。多世界假说认为，波函数所体现的所有可能性都在其他宇宙中实现。当我在2018年采访他时，多伊奇将支持另类现实的证据比作支持恐龙存在的证据。他说，其他宇宙是“真实存在的”，“接受现实吧”。
我最近问过多伊奇，他是否认为我们的后代可能能够跳跃到其他宇宙以继续知识探索。在他的回应中，多伊奇表明，他的乐观主义，就像戴森和彭罗斯的乐观主义一样，受到了冷静的怀疑主义的缓和。多伊奇说，在某些“奇异且高度推测性的场景”下，宇宙跳跃可能是可能的。
他补充说，“但后代可能会觉得我们推测1000多亿年后的事件有点可笑，因为我们关于基本宇宙学的理论仍然在以几十年为时间尺度变化。这有点像1400年的人推测未来驯养喷火龙用于炼钢，因为他们的地图推测性地在未勘探区域写着‘此处有龙’。”
是的，戴森、彭罗斯和多伊奇的预言与我关于科学是有限的说法相矛盾。但我们也持有共同的信念，即我们将永远无法完全解开现实之谜，而且知识探索比任何其他努力更能使我们的存在有意义。此外，我越老，我对科学是无限的希望就越超过我对科学不是无限的恐惧。我想我毕竟还是对进步抱有信仰。
这是一篇观点和分析文章。
延伸阅读:
科学的终结（2015年更新版）
我承认，最近在“快乐的流浪汉”播客中的一次聊天中，我对科学的终结产生了重新思考。
在我的在线书籍身心问题和我的新书注意：性、死亡与科学中，我也谈到了知识的局限性。