T.我们宇宙中的东西的大小从小来一直奔跑-19仪表比例表征夸克互动,到宇宙地平线1026距离米。在这45个可能的数量级,据我们所知,寿命仅限于刚刚超过九个数量级的相对微小的括号,大致在普遍范围的中间:细菌和病毒可以测量小于微米或10.-6米,最大的树的高度达到大约100米。这种生活在俄勒冈州蓝山下的蜂蜜真菌,可以说是一种单一的生物,直径约4公里。当涉及到已知的有知觉生命时,其范围甚至更小,大约为三个数量级。
事情有什么不同吗?
计算理论中的进展表明,感知和智能可能需要极致的原始“电路”元素。鉴于我们的脑子由神经元组成,本身都是专门的合作单细胞生物,我们可以得出结论,生物学计算机需要是我们自己大脑的物理尺寸,以便展示我们拥有的能力。
我们可以想象在人工智能系统中模拟小于我们自己的神经元。例如,电子电路元件现在基本上小于神经元。但它们的行为也更加简单,并且需要占用大量体积的支持(能量,冷却,互通)的超大结构。第一个真正的人工智能可能会占据与我们自己身体大小不同的卷,尽管基于根本不同的材料和架构,但再次表明米规模有一些特别的东西。
如果我们的大脑和神经元都大10倍,我们一生中拥有的思想就会少10倍。
也学物理时间旅行的非线性历史
我怀疑任何现象,无论是真实的还是想象的,都会激发出比时间旅行更令人困惑、复杂、最终徒劳的哲学分析。(一些可能的竞争者,决定论和自由意志,无论如何都与时间旅行的争论有关。)。。。阅读更多
那么在光谱的超大端呢?威廉·S·巴勒斯在他的小说中爆炸的门票,想象在行星表面下,存在着“一种接近绝对零度的巨大矿物意识,以缓慢的晶体形态思考。”天文学家弗雷德·霍伊尔(Fred Hoyle)戏剧性地、令人信服地写道,有知觉的超智能“黑云”相当于地球与太阳的距离。他的想法预示着戴森球体的概念,戴森球体是完全围绕恒星并捕获其大部分能量的巨大结构。我的同事弗雷德·亚当斯(Fred Adams)和我正在进行的计算也证明了这一点,这些计算表明,当今银河系中最有效的信息处理结构可能是由垂死的红巨星喷出的乌黑风催化的。在几万年的时间里,被尘埃覆盖的红巨星提供了足够的能量、足够大的熵梯度和足够的原材料,有可能超过十亿个类地行星的生物圈。
生活的形态有多大?有趣的想法不仅需要一个复杂的大脑,而且需要足够的准备时间。神经传输的速度为每小时约300千米,这意味着人脑中的信号交叉时间约为1毫秒。然后,人类寿命包括2万亿消息交叉时间(并且每个交叉时间通过富有的大规模平行化的计算结构有效地放大)。如果我们的大脑和我们的神经元都大10倍,而我们的寿命和神经信号速度不变,我们的寿命期间有10倍的思考。
如果我们的大脑越来越多地说,我们的太阳系规模,以及特色的速度信令,相同数量的消息过境数量需要超过宇宙的整个当前年龄,没有时间进化以工作课程。如果大脑和我们的星系一样大,问题会变得更加严重。从地层的那一刻起,只有10,000次左右的时间从我们的星系的一侧到另一侧旅行。然后,我们可以争辩,即,很难想象任何类似的生活实体,竞争比恒星尺寸尺寸大的人大脑占据大脑。他们是否存在,他们尚未足够的时间实际上做任何事物。
R.令人兴奋地,环境对物理体的限制也限制了智力所需的尺寸大致相同的尺寸。最高的红木的高度受到它们无法泵入天空中的100多米的限制,通过地球上的重力的力量(拉下来)和蒸腾,水粘附和植物木耳的表面张力(推动它)。1如果我们假设大多数宜居行星的引力和大气压力将在地球的10倍以内,我们将在同一最大极限的两个数量级以内。
如果我们也假设大多数生命将受到行星,月球或小行星的束缚,那么重力也设定了自然量表。随着地球变大,其重力变得更强壮,骨骼上的力量(或等同于等同物)的一些假设的动物增加 - 由克里斯岛惠更斯追溯到1600年代后期的东西。因此,这种动物需要增加其骨骼的横截面以处理较大的力,这增加为动物尺寸的平方。然而,这些健美的努力最终将是彻底的挫折,因为大众升高了身体尺寸。通常,移动陆生物的最大质量大致线性地随着重力的增加而导致线性。相反,一个比地球比地球较低的10倍的星球可能有可能有10倍更大的动物。
但是,如果一颗行星太小(小于地球质量的十分之一),它就无法通过引力吸引和保持大气层,那么它的体积是有限的。我们再一次被限制在地球上所见大小的10倍以内。
生命也需要冷却。计算机芯片设计者不断地面临着消除由计算产生的热量所固有的挑战。生物也有同样的问题:大型动物的体积与表面积或“皮肤”的比例很高。由于皮肤负责冷却动物,而体积是所有热量产生的地方,大型动物在冷却自己时效率较低。正如Max Kleiber在20世纪30年代首次指出的那样,地球上每公斤动物的代谢率与动物体重的0.25次方成比例下降。2事实上,如果加热速率没有降低,大型动物就会把自己煮熟生动地说明了Aatish Batia和Robert Krulwich)。假设观察到的最低全身代谢率为每纳克1万亿分之一瓦特,是哺乳动物正常工作所必需的,3.我们发现了一种最大的热限制生物体,其大小略超过100万公斤,或略大于蓝鲸,蓝鲸是地球上创纪录的动物。
原则上,一个人可以想象更大的“生物”。If we draw on Landauer’s principle describing the minimum energy for computation, and if we assume that the energy resources of an ultra-massive, ultra-slothful, multi-cellular organism are devoted only to slowly reproducing its cells, we find that problems of mechanical support outstrip heat transport as the ultimate limiting factor to growth. At these scales, though, it becomes unclear what such a creature would do, or how it might have evolved.
T.他是查尔斯和雷·埃姆斯的经典短片电力为十近十年来近十年来,但其影响力很大。例如,它可以连接到幅度估计作为科学课程的标准方面的阶数,并且它是设计软件映射应用的直接灵感,例如Google地球。
的影响电力为十由向内扫描的叙述之间的令人惊讶的对称(其中观察者以野餐从芝加哥湖畔野餐以亚核尺寸向内下降)和向外扫描的弧(其中视图越来越多地拉动迅速远离地球及其内容物到宇宙的大规模中)。
我们只是幸运的是,作为众生,能够在两个方向上扫除,并检查大小的宇宙的尺度吗?可能不是。
格雷戈里劳斯林是加州大学圣克鲁斯大学天文学和天体物理学教授。他是共同作者的宇宙的五岁年龄段 - 内心的物理学,他在oklo.org上写博客。
参考文献
1.科赫,g.w.,西利特,s.c.,詹宁斯,g.m.,和戴维斯,S.D.树的高度限制。自然428,851-854(2004)。
2.体型与新陈代谢。《农业科学杂志》6., 315 - 353(1932)。
3.West,G.B.,Woodruff,W.H.,和Brown,J.H.从分子和线粒体到细胞和哺乳动物的代谢率的异速缩放。国家科学院的诉讼程序99., 2473-2478 (2002).









