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时间机器

一台能完美运行10,000年的时钟会成为世界最伟大的奇迹吗?

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有时,当事情变得足够怪异时,委婉已不再奏效,所以我会直言不讳:我正盯着加利福尼亚州圣拉斐尔一家机械车间角落里的那个闪闪发光的装置,它是迄今为止建造的最为大胆的机器。它是一座时钟,但它的设计目的是前所未有的——以完美的精度运行10,000年。

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这座时钟的一切都异常独特。例如,过去一千年制造的几乎所有机械钟都由一系列受推动的齿轮组成,而这座钟则使用一堆机械二元计算机,能够从365万天中挑出特定的一刻。像其他时钟一样,它也能追踪秒、小时、天和年。但不同于任何其他时钟,它被建造来记录闰世纪、太阳系内六颗行星的轨道,甚至地球轴心超慢的摆动。

它由石头和钢铁制成,与其说是一台机器,不如说是一件雕塑。而且,像所有精美的计时器一样,它昂贵得离谱。没有人会透露哪怕是近似的价格标签,但一位亿万富翁资助了它的建造,看来财力稍逊的投资者是无法胜任的。

尽管如此,对这座时钟的任何描述都必须始于并终于其荒谬的预期工作寿命,那令人难以置信、英勇而又难以理解的时间跨度,它被寄予厚望在此期间平静地滴答作响。

一万年。

从农业发明至今的时间跨度。是吉萨大金字塔存在时间的两倍。四百代人。

怎么做到的?

或者更确切地说,为什么?

大多数人专注于当下。阿尔伯特·爱因斯坦,呼应了现代其他深刻思想家的情感,认为人类面临的最大挑战之一是“拓宽我们的同情心”,跨越空间和时间。按照这种推理,如果我们的同情心足够宽广,那么从种族歧视到战争的一切都将变得不可能。

这正是W. Daniel Hillis,这位洞察力支撑着世界上最强大超级计算机的人,为何花费了二十年时间设计和建造他称之为“长今时钟”的原型。你应该明白,机械车间角落里的那座钟,是一个原型,第二个原型。尽管如此,即使是原型,也能滴答作响10,000年。Hillis和他的团队几周前才刚刚完成。在未来几十年里,还会有更多的原型,然后最终更大版本的时钟将被嵌入内华达州的一座山中。

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时钟的想法最初来源于希利斯在20世纪80年代的观察,当时所有长期规划似乎都撞上了一堵名为“2000年”的墙——这个圆整数似乎成了从软件程序员到国际政策制定者所有人的终极点:“没人能想到2030年。这让我很恼火。”由于技术始于10,000年前——至少有那么古老的陶器碎片——希利斯决定建造一个能向未来滴答作响那么长时间的时钟,概念上将人类固定在两万年的中心。音乐家布莱恩·伊诺,希利斯的朋友兼时钟项目合作者,将这个巨大的时间跨度称为“长今”。希利斯在1993年说,他梦想中的时钟“每年滴答一次,每世纪敲响一次,每千年布谷鸟会出来一次”。

最终版本将至少有60英尺高,坦率地说,这让不少人觉得毫无意义。“很多人完全不感兴趣。他们认为这是胡说八道,浪费时间,”希利斯说。他也承认,“在思想世界里,这是一个古怪的想法。”

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尽管如此,项目内部人士发现,这个想法,就像时钟本身一样,耐心而渐进地吸引着持怀疑态度的人。“人们会随便评论一番,然后几个月后带着如何使其运作的想法回来,”长今基金会(为时钟提供资金)的共同设计师兼执行董事亚历山大·罗斯说。

希利斯最初的动机是模糊地希望促进长期思考,但他的想法改变了他:“现在我把一万年后生活的人看作真实的人。”他说这话时,目光变得遥远,仿佛在天际线上看到了他们成群结队。“我以前从未那样想过。”

然而,以开消防车上班而闻名的希利斯也提醒人们不要对“长今时钟”过于严肃:“这个项目有一种可爱的轻松感。”

“天才”这个名词,常被滥用和贬低,但希利斯提醒人们它真正的含义。他是加利福尼亚州格伦代尔Applied Minds公司的联席主席兼首席技术官,这家公司堪称21世纪托马斯·爱迪生门洛帕克实验室的翻版。在那里,一支精英工程师团队专利了一系列发明,从语音加密器到癌症探测器,应有尽有。人们普遍称希利斯为丹尼,他为人随和风趣,但常常会突然转向格论等话题,例如“描述n维图纸的理论”,然后谈话就变得错综复杂,难以理解。

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“丹尼的智慧是罕见的,”罗斯说,“他知识的纯粹实用性使他成为真正的天才。”

1975年,当希利斯还是麻省理工学院本科生时,他和朋友们用10,000块Tinkertoy积木搭建了一台二元计算机。它能击败所有井字棋对手。大约十年后,他发明了一台名为“连接机器”的电子大型机,它的工作方式有点像人脑;它没有一个处理器,而是有65,536个,像嗡嗡作响的神经元一样同时启动,这一模型此后一直被超级计算机使用。讽刺的是显而易见的:世界上最快的机器的设计者现在却在设计世界上最慢的机器。

前往希利斯办公室的旅程,介于迪士尼乐园的游乐设施和20世纪60年代电视节目《糊涂侦探》的多门开场场景之间。我走进一栋低矮的工业建筑,在大厅遇到希利斯,跟着他进入一个英式红色电话亭,拿起听筒,等他说出密码,然后跟着他穿过假门,进入一个巨大的工作室。接着,我从他设计的13英尺高、5吨重、四条腿的机器人下方穿过,惊叹于他能瞬间制作出世界上任何地方三维地图的新发明,然后在他那摆满了小玩意儿的办公室里坐下,办公室里还有一幅《纽约客》的漫画,画中一位吉普赛人坐在水晶球后面说:“为什么要问我未来?去问丹尼·希利斯吧。”

所以我照做了:“您如何建造一个能精确计时10,000年的时钟?”

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希利斯热爱小玩意,曾是华特迪士尼幻想工程公司研发副总裁,他微笑着开始解释其中涉及的挑战。这座钟必须在充满大气、地质,以及最糟糕的是文化暴力行星上,保持100个世纪的精确度。为了防止被掠夺(这是许多“为万世而建”项目,如埃及金字塔的祸根),它不能包含由珠宝和昂贵金属制成的部件。万一社会崩溃,它必须能用青铜时代的技术进行维护。它必须在完好无损时易于理解,这样才不会有人想把它拆开。它必须能够随着时间的推移轻松改进,并且必须具有可扩展性,以便可以通过较小的原型展示设计。

“最终的设计标准是人们必须关心它,”希利斯说,“如果他们不关心,它就不会长久。”

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这一切听起来很直接,却又荒谬地令人生畏。时间可以有很多含义,但希利斯的机器需要追踪一种特别混乱的版本:地球表面时钟/日历时间,它基于天文自转、轨道和扰动的错综复杂组合,这些组合的长度变化巨大,再加上对如何划分时间的任意文化意愿。什么样的机器才能在万年内精确地协调小时、天、周、月、闰年、闰世纪、行星轨道的进动(绕轴摆动),以及所有周期中最宏伟的,长达25,784年的春分点进动?

答案:数字时钟。28位的计算精度可达365万分之一——或者用时钟术语来说,每10,000年误差一天。位和字节通常以电子方式呈现,但希利斯说他“一开始就拒绝了电子技术。它不会具有技术透明度,而且可能不耐用。我很快就意识到这座时钟必须是机械的。”

因此,希利斯发明并获得了专利一种串行位加法器,或称机械二进制计算机。与典型的电子计算机使用“电压开”或“电压关”来定义零和一不同,这种盘形加法器使用可以停留在“0”或“1”位置的杠杆。单个加法器可以用28个销钉——程序员称之为28位——进行编程,以二进制代码表示时钟显示的任何数字,例如29.5305882天的月相周期。一个刻有特殊凹槽的凸轮滑块在加法器的销钉上方旋转,读取销钉和杠杆,并随着每次旋转来回拨动杠杆,直到达到所需的数字并“溢出”。此时,滑块从时钟侧面弹出——有点像布谷鸟钟整点弹出——并带动一个小轮,这个小轮反过来又会移动时钟显示器的某个部分。时钟的内部是一堆串行位加法器,每个加法器控制显示器的不同部分。

好像这还不够复杂,最终的时钟将需要一个螺旋形的柱子,称为“时间方程”凸轮。它的目的是将绝对时间转换为本地太阳时间。通过一个追踪凸轮相当女性化形状的触针,时钟将能够补偿地球绕太阳椭圆轨道的偏心率以及地球轴的倾斜。希利斯说,这两个天体现象“相互作用”,会在时钟的寿命周期内,使太阳在天空中表观运行速度的变化累积到每年约15分钟。(凸轮的一小部分隐约 resembles 裸体女性的臀部和大腿并非偶然:希利斯通过调整和修改,使其呈现出这种外观。“其他配置也可以,但那样看起来就不会那么美妙了,”他说。)

然而,任何机械钟,无论制作多么巧妙,都无法在10,000年内保持完美计时。因此,希利斯加入了太阳同步:正午时分,一束阳光照射到一个精确倾斜的透镜上,通过加热、膨胀和弯曲一条受限制的金属带来触发复位。

那动力呢?通过利用温度或压力变化等自然过程,“有很多方法可以使其完全自动上链,”希利斯说,“但我希望人们能与时钟互动,而不是忘记它。”因此,完美的动力系统可以应对忽视,但也会回应人们的喜爱。最终的时钟,即使无人照看,也能自行上链,足以保持摆锤摆动并计时,但人类访客——也许只需踩到一个平台上——也可以给显示器上链。“所以当你参观时钟时,它会显示上次有人在那里是什么时候,”希利斯说,“当你给它上链时,它会追上现在的时间并停止,为下一个人设置好。它奖励注意力。”

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最后一个问题,显示什么,让希利斯最为踌躇。所有文化都认可日、月和年,因为它们源于简单的“绕一圈”天文周期,但小时、周、世纪和其他划分是任意的,在不同时间和地点变化很大。希利斯仍在思考如何处理这个问题,但他确信最终的时钟将以某种方式反映行星相对于恒星和彼此的位置。“那将是它众多显示之一,”他说。

希利斯正在通过一系列日益复杂的原型,推出这些以及更多想法。第一个原型现已在伦敦科学博物馆永久展出,由一位匿名捐赠者资助并借给博物馆。“我们提供的协议是,如果你资助时钟开发的下一阶段,我们将给你一个原型,”希利斯说,“我们迄今已花费数百万美元——具体数字我不知道。”

这个九英尺高的伦敦钟使用一个缓慢旋转的扭摆,每30秒滴答一声,并追踪小时、恒星年和太阳年、世纪、月相和黄道——而且它恰好美得令人魂牵梦绕。令人难以置信的是,它长达三年的建造工作是在1999年12月31日午夜前不到一个小时的疯狂赶工中完成的。这意味着在切换到2000年之前没有时间对其进行测试,因为2000年是格里高利历法系统中自1600年以来最复杂的日期变更,它涉及一个每400年一次的闰年例外。

然而,午夜时分,“它敲响了两下。完美无缺。那是一个伟大的时刻,”希利斯轻声说,“有人说他们的千禧年经历平淡无奇。我的可不是。”

亚历山大·罗斯驾驶着他那辆生物柴油动力的丰田陆地巡洋舰,载我从旧金山历史悠久的普雷西迪奥区的“长今基金会”办公室,跨过金门大桥,来到圣拉斐尔的兰德机械厂,那是一个面积约三车库大小的金属加工车间。在一个昏暗的后角,第二个原型正在环环相扣地建造中。它由亿万富翁内森·梅尔沃德(微软前首席技术官、希利斯的长期朋友)资助。这座时钟的建造者是克里斯·兰德,一位无与伦比、无所不能的机械师,他曾协助制造过从《星球大战》陆地巡洋舰到美洲杯游艇的各种东西。他说,这个项目正在改变他。

“我现在对一切都考虑得更长远了,”他说。

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总有一天,这座时钟可能会成为一个神圣的物件,但目前它只是一个粗糙车间里一个未完成的项目,不信者可以触摸和捣鼓。我用食指轻轻推动加法器的手臂。末端复杂的一系列凹槽使其在销钉上滑动时来回颤动。整个装置如此巧妙,让我不禁笑出声来。齿轮构成了大多数其他机械钟计算引擎的核心,但随着摩擦的磨损,它们会变小,这意味着它们移动得更快,从而失去精度。但加法器的销钉——即使是磨损的——要么在那里,要么不在那里,要么处于“1”或“0”的状态,直到它彻底断裂,而对于一个带有巨大销钉的大型时钟来说,这应该需要超过10,000年。真是天才。

然而,材料仍然是一个棘手的问题。迄今为止,原型主要由不锈钢制成,但构成最终时钟的金属仍未确定。“几乎没有人研究能持续数千年的材料,”罗斯说。

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希利斯、罗斯和兰德将在这一个之后至少再制作一个原型,但在希利斯去世之前,他们将建造那个大型的。长今基金会在1999年——或者用基金会文献中的写法是“01999”——对最终的时钟做出了严肃的承诺,当时它购买了内华达州东部大盆地国家公园附近180英亩的沙漠山地。这个地方干燥、偏远且地质稳定,还有一个意外的特点——它遍布着狐尾松,这是世界上最古老的活物。在长今基金会办公室,罗斯递给我一块该地产上一棵狐尾松的树心切片。“这只是外层树干,只有1000年,从944年到2003年,”他说。该地区的一些狐尾松已有近5000年的历史。这个时钟所在地可能是地球上唯一一个启动10,000年进程听起来像是一个半合理事情的地方。

希利斯关于最终时钟的计划,他保留修改的权利,是将其建造在一系列雕刻在白色石灰岩悬崖内的房间里,位于蛇山脉西侧10,000英尺高处。从任何类似道路的地方,都需要徒步一整天才能到达一个看起来像岩石中自然开口的地方。继续深入,洞穴将变得越来越明显是人工建造的。最接近巨大的自然时间周期,时钟最慢的部分,例如每260个世纪转动一次的黄道进动轮,将首先映入眼帘。这些部分看起来静止不动,需要巨大的精神努力才能想象它们的运动。每个后续的房间都将展示一个移动更快、更复杂的机制和/或显示部分,直到最后,参观者理解,或者被稍微推动着更接近理解,时间的整个广阔、复杂、慢/快、宇宙/人类、不可阻挡、神秘、可怕、喜悦的流逝,并感受到与所有生活或将生活在其怀抱中的人之间的亲近。

希利斯如此希望。

毫无疑问,有些人会前往洞穴朝圣,但至少在下个世纪,这可能需要付出一定的努力,因为这个地点“是美国大陆境内你能到达的离文明最远的地方,”希利斯说。“这将有助于人们忘记它,避免因熟悉而产生厌倦。”

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然而,大多数人将永远不会参观这座时钟,就像大多数人从未参观过埃菲尔铁塔一样。他们只会知道它的存在。仅仅是这种认知就将使他们熟悉“长今”,而这正是计划的一部分。“丹尼最初提出时钟想法时,我告诉人们,他们会说,‘什么?’”长今基金会董事会联席主席斯图尔特·布兰德说,“现在我四处走动时,人们会上前来问,‘嘿,斯图尔特,时钟进展如何?’人们已经被它吸引了,它正在影响着他们。它在存在之前就已经存在了。”即使它存在之后,时钟的理念无疑会比时钟本身改变更多人的思想。

那个看似简单的想法蕴含着多大的力量?一个月后问问自己吧


慢思考

除了其同名时钟,成立于1996年的长今基金会还致力于推动“更慢、更好”的思考的项目

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罗塞塔项目旨在保存所有人类语言。该项目专注于可能在2100年前灭绝的语言,包括数百种母语使用者只有数千人或更少的语言。截至2005年6月,其文档数据库代表了约2300种语言(www.rosettaproject.org),并将定期以书籍和微蚀刻光盘的形式出版,以便广泛传播。

长期思考研讨会是一系列每月在旧金山各地举行的讲座,演讲者包括地理学家贾雷德·戴蒙德、宇航员拉斯蒂·施威卡特和音乐家布赖恩·伊诺等。

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长赌网站www.longbets.org)允许所有参与者对长期预测(最少两年;没有上限)进行打赌,收益将捐给胜者指定的慈善机构。例如,2,000美元押注在“到2030年,商业客机将普遍由无人驾驶飞机执行”这一预测上。


探索更多

有关长今基金会及其各项项目的更多信息,请访问www.longnow.org

如需查看在伦敦科学博物馆展出的原型图片以及时钟工作原理的更多详细信息,请访问www.makingthemodernworld.org.uk/icons_of_invention/technology/1968-2000/IC.106.

长今时钟:时间与责任:世界最慢计算机背后的思想。斯图尔特·布兰德。Basic Books,2000年。

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