走出诡异高速公路的“兰顿蚂蚁”,可能揭示宇宙存在其他生命

德温的日常生活 2022-10-09 10:51:00

1986年,美国学者克里斯托佛•兰顿创造了一种号称可以聆听宇宙心脏跳动的奇特游戏。这个游戏有两条规矩,将一只蚂蚁放在画满格子的纸上,当蚂蚁在白格时,就将右侧90度,得格子涂黑。第二条法则是,当蚂蚁在黑格的时候,就把左边90度的格子恢复成白色。

听起来是不是很混乱?毕竟蚂蚁并没有智慧,无序的行动构建出的只能是混沌的秩序,可是接下来的事情却让兰顿大吃一惊,最初蚂蚁确实在格子纸上无序的移动,整个纸上的黑白格子交替缠绕,没有任何规律可言,可当一只蚂蚁走了一万多步以后,蚂蚁会以104步一次的方式构建一个无限的循环。如果方格足够大,那么蚂蚁就会以这种规律不断地重复下去。就像在白纸上构建了一条高速公路兰顿发现的蚂蚁行走规律,引起了学界的热烈讨论,人们开始不断构建更复杂的环境让蚂蚁进行测试,可结果却无一例外,蚂蚁在经过混乱之后,都会按照某种规律形成笔直的直线,向特定的方向延伸。

难道从无序混沌最终归为有序,是隐藏在整个宇宙深处的法则吗?我们生活的世界充满各种复杂的系统,社会生态、通讯甚至人体自身的神经网络,都拥有着庞大复杂且无序的系统,也正因为无序和毫无规律,人类社会才会如此丰富多彩。

可是为什么我们却能在一只小小的蚂蚁身上看到无序中渐渐产生有序?不独兰顿蚂蚁,1900年法国科学家亨利贝纳再一次偶然的机会把石蜡放在玻璃棉里加热,石蜡居然由液体变成了一种规则的多边形的细胞图案。这一发现无疑颠覆了人们过去的认知,温度怎么可能导致无机物的分子有机排列呢?可在多次试验后,亨利·贝纳发现所有液体都有一个节点,一旦突破了临界点,液体会构成一种排列紧密、形状规则的流动细胞。会发现也就是震惊学界的“贝纳细胞”的由来。

贝那细胞的发现,从微观上解释了宇宙最根源的秩序。只要达到某种条件,事物就能够自发地从无序和混沌转化为有序和规律。可是这一结果却让天体物理学家感到困惑,在人类的现有认知中,宇宙一直在慢慢走向死亡。根据物理学的定律,物质之间的相互转换必然存在一定的损耗。物理学家们把这种被损耗的物质叫做墒,宇宙无时无刻不在进行着化学反应。随着时间的推移,墒会随着化学反应不断增多,等到宇宙中可以进行转变和反应的物质全部消耗完毕,宇宙空间之中只剩下墒时,宇宙将会归于虚无。

从直观上我们也可以看到宇宙死亡不可逆转的规律。在138亿年前一次大爆炸诞生了我们的宇宙。科学家估算大爆炸时的温度高达一百万亿摄氏度。根据普朗克卫星发回的数据,今天宇宙的平均温度只有 2.7k也就是负的270.15摄氏度,宇宙还会越来越冷,直到无限接近绝对零度,宇宙就会彻底地死去。

既然宇宙都在以缓慢的速度慢慢死去,可作为宇宙中微不足道尘埃的地球,为什么却看上去生机盎然呢?这种矛盾难道已经超越了宇宙的基本法则了吗?其实兰顿蚂蚁现象也可以从原理上反映现在地球生命系统的本质。

我们将兰顿蚂蚁行走的白纸视作承载万物生长的地球。蚂蚁行走的两个规则可以看作是生命出现和发展的条件,当然生命的法则更为复杂,他就像金字塔的形状,由塔基向塔尖不断缩小,只有克服了重重困难,最终筛选过后的极少数才会形成生命。生命最初始的RNA可以试做地球生命兰顿系统的蚂蚁。

日本隼鸟2号发回地球的小行星龙宫的样本告诉我们,生命组成的最基本物质氨基酸在宇宙空间中随处可见,可以说宇宙中漂浮着无数生命的种子。当一个特定的时机,氨基酸合成的RNA进行了疯狂地自我复制。当RNA复制的数量达到生命的节点时,无序便会变为有序,原始的生命便在有序的过程中逐渐形成。当然为什么会有兰顿蚂蚁现象?推动他向有序发展的根源到底是什么?至今仍然没有人能给出答案。

见微知著,我们可以从蚂蚁的步伐中看到兰顿蚂蚁最核心的含义,当无序到达了一个节点,有序便会自然而然地发生。因为兰顿蚂蚁的规则是如此简单,我们有理由相信人类并不孤单,在宇宙中一定还有其他地方存在着生命,存在着文明。

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