如果没有发生大灾难,按人类科技发展速度,500年后会怎样?

最近关于人类科技到底还有没有在发展的话题多次被提起,有朋友认为自广义相对论和量子力学以后,人类科技再无发展,还有朋友则认为人类科技日新月异,未来发展不可限量,到底哪个正确?

人类科技发展的真的停滞了吗?

2006年中开始,《三体》开始在《科幻世界》杂志上连载,刚开始絮絮叨叨不知道在说些什么,但过不了多久一个开脑洞的情节就抓住各位科幻迷的眼球:智子封锁地球基础科学!

它从人类认识微观粒子的角度,封死了基础科学的发展,使得人类在材料技术和空间维度以及量子计算机的角度,给人类设立了一个天花板,也就是原子级别,人类再无法前进一步,使得各位读者不禁手心出汗!

因为在很多人看来人类科技已经很久没有发展了,而按《三体》中的设定,我们现在这个时代已经处在智子的封锁之下,当然这只是一步科幻小说,情节不可能变成事实,但科技到底有没有发展却成了一个漩涡中心的话题!

近50年来,人类科技真的停止了吗?

近300年来人类科技有几个划时代的突破,分别是经典力学,电磁学,相对论和量子力学,人类的认识大的从太阳系拓展到了整个宇宙,小到从细菌病毒认识到了组成物质的基本粒子,建立起了基本粒子标准模型!

特别是量子力学的发展,使得人类从化学燃料时代进入到了原子能时代,也让人类生活的方方面面与量子力学再也分不开,核能、计算机技术、新材料、能源技术、信息技术都离不开量子力学!

但从上世纪中叶开始,似乎真就没听说大的进步了,人类走进 了当年开尔文勋爵说过的科学到了修修补补、小数点后六位的时代了?

五十年来,人类在哪些方面进步了?

人类科学的步伐一直都没有停滞,但突破性的进展明显明显变缓了,但并不表示没有进步,比如基本粒子标准模型中的赋予质量的希格斯玻色子,就是在标准模型建立将近半个世纪后的2013年由欧洲粒子中心的LHC强子对撞机找到的!

而电弱强与引力的统一,也继续在向前进,尽管到现在有些迷惘,比如弦理论到超弦理论再到M理论,似乎每一个都能解释但它有无法解释全部,没有最终的结论并不表示我们没有进步,每一个都有助于我们逼近真理!

1998年发现宇宙的加速膨胀则表示暗能量在宇宙演化中的作用,这是自广义相对论以来科学界对宇宙最深刻的认识,宇宙可能不是我们想象的那么简单,但它也有迹象可寻,而未来在暗物质和暗能量的每个进步,都表示我们正在接近真相。

和人类自身相关的医学则在半个世纪以来有了大幅发展,核磁共振的兴起对大脑机制的深层次了解,对各种疾病致病的基因层面剖析,这些生命科学上的发展对人类未来将产生难以估量的推动作用!

尽管和百年前相比人类科学似乎很久没有大的进步了,但现代科学的发展已经到了在有生之年已经不可能有人遍历所有学科了,当然走马观花不算!而每一项基础科学的进步无不表示巨大的投入,这一点上也表示,人类未来的科技似乎在变换,但也在等待一个新的契机!

假如按现在人类发展速度,500年后会怎样?

二十一世纪人类有两大目标,分别是核聚变和量子计算机!到现在为止都非常有希望,但一直以来都只是在实验室里,甚至连实验都不是每次成功的!

核聚变的未来

核聚变提出是上世纪中叶的事情了,但到现在为止已经过去了将近70年,但商业核聚变一直未能实现,这个似乎只差了临门一脚,但一直都是一个50年后实现的问题,因为对于现代人类的条件来说,核聚变还是太难了!

尽管核聚变原理很简单,两个轻原子核聚变成一个重原子核,比如当前在突破的是氘氚聚变,但它们需要上亿度高温,还要稳定聚变,这个条件有多苛刻?

核聚变突破应该不需要500年了,据说中国的目标是在2030年实现第一个商业核聚变堆,未来500年内,人类再也没有能源危机的说法,因为氘氚后将会发展氦三聚变,这个月球上保有量是150万吨,可供全球使用1000年不止,月球挖完了还有水星,那里更多!

造个空间堆,未来500年太阳系内横着走了,比如去改造下火星成为了可以实现的目标!如果能实现惯性约束核聚变,那么比邻星的恒星际访问也可以考虑一下!

量子计算机的未来

2020年12月3日,《科学》上发表了一篇重磅论文,中国潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队和中科院上海微系统所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,构建了76个光子的量子计算原型机“九章”,其已经实现了具有实用前景的“高斯玻色取样”任务的快速求解!

量子计算机曾经被判定为不可能制造出来,但1994年,数学家Peter Shor设计出了基于量子比特的质因数分解算法,使得量子计算机从虚无缥缈中走向现实,至少未来如果实现稳定计算的话,在质因数分解上将完胜传统计算机!

此后也提出了Grover/Long算法(数据库搜索)和量子退火算法等,但这些都是特定的某个应用场景的算法,距离我们希望的通用量子计算机还很遥远,但九章的出现,至少朝着专用量子计算机前进了一步。

但我们可以相信,未来数百年内将实现通用量子计算机,它将为我们模拟从原子核的级别模拟恒星演化,模拟宇宙自奇点大爆炸以来的发展,甚至可能找出平行宇宙,或许在未来不久,量子计算机将缩小到手机手表程度,而它强大的算力将为我们计算出时空的裂隙。

生命大幅度延长

能源和计算机的未来搞定了,接下来就是人类自身的生命,现代医学已经知道了人类寿命的瓶颈在于DNA分裂时端粒的长度的消耗,这段为防止DNA复制出错而出现没有任何意义的DNA,却决定人类的理论寿命!

端粒长度耗尽,人类细胞停止更新,在逐渐衰老中行将就木,而当前对于端粒以及端粒酶的机制的理解,也许在未来人类可以控制端粒的消耗,生命将被大幅度延长!当然再也没有比赋予生命更强大的生产力,为了这个目标,生命医学界的努力是不遗余力的!

即使无法从端粒小号角度延长寿命,那么也将从细胞修复机制上突破,让人类的生命翻倍,所以上一次人类寿命大幅增长是医疗手段,将疾病致死降到最低!而未来则是让人类少生病甚至不生病,再加上细胞修复机制,未来人可能会出现活腻了这种奇葩问题!

在能源、计算机和寿命不再被操心的条件上,未来发展是不可限量的,限于篇幅就不叽叽歪歪了,有兴趣的朋友可以留言讨论!