讨论:科技发展有极限吗?

毫无疑问,当今世界,我们正享受着现代科技带来的巨大物质丰富和精神满足——地面的高铁和汽车在飞,水中的巨轮和潜艇在航行,空中的飞机和卫星在翱翔,各式各样的摩天大楼让人驻足云端,先进的通讯技术让千里眼和透视成为现实,互联网的普及改变了很多人的生活方式...而这一切,只花了一两百年就实现了。

试想一下,穿越一百多年前的大清人到现在会是什么样子。有没有觉得现在的世界处处不可理解,仿佛是一场梦?他会觉得人类文明和科技的发展是他认知的极限吗?(或者已经超过了它的认知极限)

其实早在19世纪下半叶,就有一种“科学技术已经到了极限”的错误观念——德国著名物理学家普朗克告诉他的老师,他年轻时就要投身于理论物理。老师认为当时的物理学已经是一门完整的科学,不会有太大的发展,因为当时海王星的发现显示了牛顿力学无可比拟的理论力量,电磁学和力学的统一使物理学呈现出一种形式。在人们的心目中,经典物理学已经到了近乎完美的地步。

后来随着电气时代的到来,电灯、电话、收音机、电影等技术的发展,一度让人们误以为生活已经足够完美,技术已经到了极限,似乎不可能再进一步发展。从65438到0899,美国专利局局长查尔斯·杜尔说:能发明的都发明了。

现在回过头来看这些“极限理论”,我们可能会一笑置之,但今天讨论人类文明和科技发展的发展极限是不是一派胡言?其实也不尽然。讨论人类文明和科技发展的极限,其实是对未来的一种展望和想象。我们可能不知道未来,但我们仍然可以挺起脖子,展望未来。对未来人类发展极限进行合理科学的分析,或许可以帮助今天的人们避免一些可以避免的问题。

作者认为,科技的发展应该有个限度。当然,这里的极限并不是指科技完全停滞,而是指科技发展不会有大的突破和创新,会有一个高不可攀的“天花板”。那么为什么会有这样的“极限”呢?笔者试从以下几个角度进行分析:

脑容量:经过几百万年的进化,人类的大脑现在已经接近极限。由于出生大小和营养平衡的限制,大脑很难长期进化到更大的容量。事实上,脑容量的限制也给人类的科技发展下了一个魔咒。每个人所能接受和掌握的科学知识,最终都会受到脑容量和脑细胞数量的限制。对了,人脑不发达10%只是广为流传的谣言。如果一个人如此,一群人也会有他们的极限,即使他们专攻艺术,最终也会达到知识接受的极限。但是,现在的科技发展远没有达到这个极限。

受教育年限与寿命极限:随着人类文明和科技的发展,人们的受教育年限越来越长——刚开始人们可能会说只受了几年教育就“读完了世界上所有的书”,然后可能需要“十年苦读”甚至更长的时间才能参加科研。后来九年义务教育只是一个基础,高中、中专、大专、本科、硕士、博士、博士后等等接踵而至。今天,也许是一个三十多岁的人刚刚走出校园。虽然人的寿命越来越长,但能参加实际工作的时间不一定增加。随着科技的不断进步,新的科技工作者需要学习的基础知识和专业知识越来越多,而这些学习的时间也会越来越长,最终导致教育年限和工作年限的冲突。而且人类的寿命是有限的,科技的发展需要一代一代的积累。当要掌握的知识达到一定程度,下一代就很难掌握上一代的知识和技术,也就很难实现创新和进步。但多年的教育和有限的人生所引发的矛盾,很难得到根本解决。,

经济与能耗:随着科技的发展,人们会发现高科技的东西越来越贵,消耗的能源和材料似乎也越来越多。例如,过去人们只需要挖空一段树干来制作独木舟,但后来船只变得更大,消耗了更多的木材。后来蒸汽机的发明使船只消耗了煤炭和钢铁,然后各种电子设备、武器弹药越来越贵。到现在,10万吨以上的航母和巨型油轮,简直贵得用不上。但是,人类的经济总量总是有限的,地球的资源也不是无穷无尽的。美国国家航空航天局(美国航空航天局)因为资金问题搁置了各种太空计划,整个人类文明和科技发展最终可能因为经济和能源消耗原因成为不可承受之重,从而达到极限。

材料限制:材料在科技进步的发展中起着至关重要的作用。钢铁、玻璃等材料的落后是中国古代科技发展停滞的重要原因之一。现代科技对材料的要求越来越高,硬度、韧性、耐温性、耐疲劳性、透明度、大小等各种因素都会影响科研能否顺利进行。以芯片为例。目前芯片尺寸可以做得很小,但是一定程度上造成的量子干涉等问题会让芯片变得不小。根据测算,目前的芯片技术可能在18年内发展到最后。或许会有更先进的材料和工艺来取代目前的硅技术,但尺寸和工艺问题仍然会影响芯片的发展极限,即使未来真的能实现原子级芯片。

自然规律的限制:很多自然规律都限制了我们,比如我们不能达到绝对零度,光速等等。人类受到各种自然规律的限制,万有引力的束缚无法让我们在宇宙中自由翱翔去深入研究黑洞和BIGBANG的原理。因为巨大的压力,我们甚至对海洋知之甚少,对地球本身的认识也因为无法深入地心而停滞不前。

……

如果把地球上的每个国家都看成一个星球,我们会发现有些星球的文明和科技发展已经到了极限。很多小国因为资源、人力、经济等因素无法像美国一样发展自己的高科技产业,很多科研事业连美国都难以独立发展,需要各国共同努力。这种现象是整个人类文明的缩影,也是科技发展的极限。

目前,许多科研领域已经预示着发展极限,例如,由于经济、材料和能源的限制,航天技术的进步明显放缓;微观物理学的研究单位越来越小,突破难度很大;为了研究宏观物理,数十亿美元的大型设备(如引力波发现设备、电子对撞机等。)都是动不动就建的;

当然,在很多领域,比如医学、生物基因,即使在现有的技术条件下,也还有很大的提升空间。但受制于本文提到的种种限制,人类似乎永远也不可能达到全能的地步,科技的发展总是有极限的。就像我们观察蚂蚁一样,似乎蚂蚁再怎么努力,也无法超越与生俱来的能力,人类也是如此。

——作者苍亮版权及商务联系qq573169379