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如果這個世界上真的存在矽基生物,那麽它們的生存條件是什麽?

2020-11-08科學

2023.10.31更新

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如果要讓矽形成蛋白質鏈,那麽矽基的化學性質並不比碳基高明。

我更傾向於另一種猜想:不同摻雜的矽片形成pn接面,進而形成二極體,晶體管,MOS等「蛋白質」或「核酸「,在億萬年的隨機碰撞中形成積體電路,這些「核酸」在某一次門電路組合中形成了自我編程的特性,並開始主動尋找初級邏輯閘來完善自我。

這種生命的思考和交流是使用電訊號完成的,也就是說它們的思考和交流十分高效。但受限於客觀物體的移動速度,它們改造自然的能力在它們看來是十分緩慢的。因此哲學是最先出現的學科,數學則是定量描述哲學的學科。它們的理論可能遠遠領先於實驗。

對於這樣的文明,我們可以做出合理推測:

要使用電訊號思考交流,需要遠離電解質溶液。但一個無海洋的巖制行星很難形成生命,因為「細胞」難以在固體中移動,也就大振幅延緩了碰撞機率。所以我們可以設定這是一個擁有液氨海洋的行星。

我們可以設想這樣一個星系:

這是一顆年輕的恒星,它的品質略小於太陽。恒星內部的巨大壓力與極高的溫度為維持融合反應提供了良好的條件。每一次融合都會形成恐怖的能量浪潮,裹挾著大量氫離子向外部拋灑。強烈的放射線與氫離子流持續不斷地轟擊著圍繞著它的幾顆行星。

其中有一顆藍色行星。這顆行星的品質比地球略大,使它能憑借重力固定住更多氫氣,根據瑞立散射,厚實的大氣將高能射線層層阻擋,只留下了低頻光線,這也使無色的天空呈現藍色。地殼中,巨量的磁性物質形成的磁場將高能粒子分至兩極,使得行星表面不受其正面轟擊。

這顆行星與它的恒星有略小於一個天文單位的距離。這個距離使得它的表面溫度大都處於-70℃至-40℃之間。這個溫度正好是維持氨處於液態的溫度。

在近海岸的一處海底,數十根高聳的二氧化矽石柱從海底伸出至海面上,這裏原本是一座小山,經過數萬年的風化與液氨海水中化學物質的洗刷,只留下了這些性質堅挺的二氧化矽與上面的微量硼氮等化合物。

其中一根石柱上,在近海面的部份有一些微小的小室。海底硝酸鹽經過某種化學反應產生的氮氣,與溶解在海裏的氫氣,在小室中存在的某種催化劑的作用下反應,產生了一些液氨並釋放出少量能量。這些能量作用到了小室中一個晶體管上,使得摻雜氮的部份將電子輸送到摻雜了硼的部份。電流使它蜷曲的身體––一段蜷曲的整合半導體––稍稍舒展。

太陽升起了。數以億計的光子照射到了這片海域,其中一部份以較小的角度射進這些二氧化矽石柱,根據全反射定律,這些光線被困在石柱內,只能向下傳播。

小室裏,一群光電二極體開始轉向,將照射的光子轉化為電流匯出。它要將這些能量在另一個器官裏固定為某種硝酸鹽,以確保夜晚釋放維持熱量。這讓它想起了寒冷的昨夜––不,它的寄存器數目太少,已經記不清昨晚的事情了––不,它甚至沒有溫度傳感器。

從它開始收集石壁上的的半導體以來,已經是第四次太陽升起了。這不是一件容易的事情,首先要清楚哪邊的石壁上含氮或含硼––這需要根據霍爾效應––當然,它並不理解霍爾效應,它只是在判斷電壓的正負。然後,還要使用某種化合物將巖壁腐蝕,再取出它需要的那一部份。它現在終於完成了這個目標。接下來,它要把這些半導體組裝起來––按照它的核心部件的裝配方式。

在經歷了四次行星自轉之後,它艱難地進行了一次偉大的自我復制。

2022.1.2

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太陽殘余的光芒盡力地照進這顆行星,緊接著天空慢慢暗淡下去。從它的傳感器為它提供的不妙響應看來,艱難又漫長的凍土時代馬上要來臨了。

要盡快復制一些儲能裝置,它想,必須在「年前」完成這顆石柱上的所有電池的部署與連結。底層硬體連線邏輯閘發出的最高指令告訴他,如果不能儲存足夠的能量,它或許在開春時不能重新啟動,它的硬體會被侵蝕風化,最終化作它誕生之前的模樣。

這顆巨大的二氧化矽石柱上分布的細密的小室現在已經遍布著各種摻雜與連線的半導體,它已經分不清哪些是自己復制的,哪些是原本就存在著的。調變不同電磁波以更改某處半導體集群的部份電壓,從而更改這些半導體的軟體連線方式來摧毀目標上可能存在的「智慧」,對它而言已經非常熟練。所幸的是,目前它遇到的敵人幾乎沒有進行過有效的反抗,只不過有一次例外。

那時的它還很弱小,生活的空間也十分有限,它像往常一樣操縱電壓不斷改變著自己微小的腹足,以便在這片液氨海洋中屬於它的領地內巡邏。它的運動速度十分有限,因此它需要提前準備很久才能擁有足夠的電池,並且這些電池的重量會大幅拖慢它的行進速度。不過這並不能阻止它,它需要確保自己領地內的絕對安全,以避免復制時受到侵略。它還需要不斷擴張自己小小的地盤,用來存放更多電池和各種硬體及傳感器。

這次的巡視很順利,電池剩余的能量還十分充足,它決定再向前探索。

然而異變出現了,它的電磁波接收器突然接收到大量噪波,經過快速傅立葉轉換也不能分析出所包含的資訊,這讓它感到非常危險。

在它的不遠處,一片規模相當的裝置集群剛剛對它發送了一份加密協定,但並未有任何資訊返回,因此集群判斷為敵人入侵。集群立即向不遠處的電容模組發送攻擊指令,這些電容會在被運到敵人身體上後迅速釋放能量,強大的電流將會迅速將半導體擊穿。

視覺傳感器告訴它目前的險境,於是它沒有任何猶豫,將剩余的電池能量全部釋放在電磁產生器(一種LC振蕩模組)中,並關閉了自己的電磁接收器(也是一種LC振蕩模組)。

強大的電磁振蕩差點讓它的線圈損壞,但同時也讓靈敏但容量較小的對方的電磁產生與接收器癱瘓。它迅速入侵了對方集群的主程式,接管了電容模組的控制器,贏得了這場戰鬥的勝利。從對方的軟體中,它學習到如何精密調整電磁波頻,與自己的各種模組建立廣域連結,它再也不用背著沈重的電池到處走了。

轉回思緒,在黑暗淹沒液氨海洋前不久,它完成了自己的使命,它將要關閉絕大部份模組,只留部份核心器件處於極微弱的連結當中。現在它要迎接寒冷的凍土時代了。

液氨海洋的表面漸漸結冰,由於固態氨的密度比液氨大,因此這些冰塊並不會漂浮在表面,而是緩緩沈到海底。就這樣,這片由液氨組成的海洋,在經過不知多久的漫長黑夜裏,變成了一塊巨大的冰冷巖石。

在周身結冰之前的一小會,我們可以從它的中央處理器中極其微弱的電流裏判斷出: 在它睡著之前,它清理出連續的65536個地址,並將自己身處的這顆二氧化矽石柱內的硬體集群命名為Piller_0000。

2023.10.20

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受限於作者水平,本文涉及的知識內容均不嚴謹,請讀者明辨。