來自馬爾薩斯的批評

指數趨勢不會永遠持續。有一個經典的例子隱喻指數趨勢將會進入瓶頸期,這個例子就是「澳大利亞兔子」。一個物種碰到舒適的新環境將會呈指數擴張,直至達到環境承受能力的極限。靠近指數增長的極限甚至可能導致總數量的減少。例如,人類發現害蟲蔓延時,就可能設法消除它。另一個常見的例子是微生物生長,它可能在動物體內呈指數增長,直至達到身體承受能力的極限,此時或者免疫系統作出反應,或者宿主死亡。

人類的人口正在接近極限。發達國家的很多家庭已經掌握了多種節育手段,而且他們希望給自己的孩子提供相對高級的資源。因此發達國家的人口擴張基本上已經停止。與此同時,在一些(但不是全部)發展中國家,人們繼續把大家庭作為一個社會保障的手段,父母希望至少有一個孩子的壽命足夠長,以便在自己晚年的時候由他們贍養。然而,隨著加速回歸定律提供更廣泛的經濟利益,人口增長的整體速率正在放緩。

那麼,對於我們為之辯護的信息技術,難道不存在類似的限制?

答案是存在的,但在本書描述的深刻變革發生之後。正如我在第3章討論的那樣,計算或傳送1bit所需要的介質和能量是微乎其微的。通過使用可逆的邏輯門,能量的輸入只用於傳輸結果和糾正錯誤。否則,每步計算所釋放的熱量會立即被回收並用於下一個計算。

正如我在第5章討論的,事實上,所有應用(計算、通信、製造和運輸)基於納米技術的設計需要的能量遠遠少於它們現在所需要的。納米技術也有助於獲取太陽能等可再生能源。在2030年,我們只要捕獲3‰o太陽照射到地球的能量,就可以通過太陽能發電提供所有工程所需要的30萬億瓦能量。而且可以用便宜、輕便、高效的納米太陽能電池板和納米燃料電池來存儲和分發獲取的能量。

事實上無限的極限。正如我在第3章中所討論的,一個重量為2.2磅、使用可逆邏輯門的經過最優組織的計算機大約有1025個原子,其可以存儲大約1027bit的信息。僅僅考慮粒子間的相互電磁作用,計算能控制每bit每s至少1015次狀態變化,這可以使這個「冷的」2.2磅的終極電腦每秒大約1042次計算。這比當前所有生物的大腦強大1016倍。如果允許終極電腦變熱,那麼我們可以將此能力繼續增加108倍。顯然,我們不會將計算資源限制為1kg物體,而是將很大一部分物質和能源部署在地球和太陽系中,然後從那裡向外傳播。

具體的範式確實已經達到極限。我們預計,摩爾定律(關於平板集成電路上晶體管尺寸的縮小)將在未來20年內達到極限。摩爾定律失效的日期正在向後推。第一次預測2002年失效,但現在英特爾公司說,它要到2022年才會失效。但正如我在第2章討論的,每當人們認為一個具體的計算模式接近極限時,總會有不斷增長的研究興趣和壓力來創造下一個範式。在計算的指數增長一個世紀的歷史中(從電磁計算機到繼電器到真空管到分散的晶體管到集成電路),這已經發生了4次。在朝著下一個(第6個)計算範式前進的過程中,我們已經取得了許多重要的里程碑:分子水平的三維自組織電路。所以,一個現有範式的即將結束並不代表真正的極限。

信息技術的能力存在著極限,但這些極限是無窮大的。我估計太陽系所存儲的物質和能量至少能支持每s1070cps的計算(見第6章)。由於宇宙中至少有1020顆星,那麼宇宙的計算能力大約為每s1090cps,這與賽斯·勞埃德的獨立分析相吻合。所以確實存在極限,但這些極限並沒有多大限制性。

《奇點臨近》