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真正的星空似乎是廣闊無垠的——但是我們所看到的一切離我們都很近。在非常晴朗的夜晚，我們最多能夠看到2500顆恒星(大約是銀河系所有恒星的萬分之一)，而幾乎所有這些星星距離地球都不到1000光年(也就是銀河系直徑的1%)。所以我們真正看到的是這樣的：  （小紅圈中的白色區(qū)域） 在討論有關(guān)恒星和星系的話題時，讓大多數(shù)人都感覺很抓狂的一個問題是，“其他的智慧生命都在哪里？”讓我們用一些數(shù)字來說明一下—— 銀河系中有很多恒星(1000億到4000億顆)，而在可觀測到的宇宙中，也有差不多這么多數(shù)量的星系——所以在可觀測到的宇宙部分，就有大約1022到1024顆恒星。這就意味著，地球上每有一粒沙，宇宙中就有10000顆恒星。 關(guān)于宇宙中到底有多大比例的恒星是“像太陽一樣”(具有類似的大小、溫度和發(fā)光度)，科學(xué)界還沒有形成一致的意見，一般認(rèn)為是在5%到20%之間。即 使按照最保守的估計(jì)(5%)，并且恒星的總量也選取最低的值(1022)，那么宇宙也存在5萬億億顆像太陽一樣的恒星。 關(guān)于有多大比例的像太陽一樣的恒星周圍，有像地球一樣的行星(具有允許液態(tài)水存在的類似的溫度條件，能夠支持與地球上的生命類似的生命)，也存在爭 論。有人認(rèn)為這個比例高達(dá)50%，不過我們在這里選擇《美國科學(xué)院院報(bào)》最近的一項(xiàng)相對保守的估計(jì)——22%。也就是說，在宇宙中，至少有1%的恒星周圍 圍繞著像地球一樣有可能適合生命存在的行星——即一共有10000億億顆像地球這樣的行星。 那么，地球上每有一粒沙，宇宙中就有100顆像地球一樣的行星。下一次你去海灘玩兒的時候，可以想象一下這個數(shù)字有多么龐大。  接下來我們只能完全靠猜測了。我們假設(shè)，在形成10億年后，有1%像地球一樣的行星上出現(xiàn)了生命(如果真是這樣，地球上有多少粒沙，宇宙中就有多少存 在著生命的行星)。我們再假設(shè)，在1%這樣的行星上，生命發(fā)展到了像地球上的生命這樣高級的形式。那就意味著，在我們可以觀測到的宇宙范圍內(nèi)，存在著1億 億個智慧的文明。 回到我們所在的銀河系，并對銀河系中恒星的數(shù)量采用同樣最保守的估計(jì)(1000億顆)，估計(jì)有10億顆像地球一樣的行星，有10萬個智慧的文明。 “地外智慧搜尋組織”(SETI)是一個專門接聽其他智慧生命發(fā)出的信號的組織。如果銀河系中真的存在10萬個甚至更多的智慧文明，即使其中只有很小一部分發(fā)射過無線電波、激光或其他試圖與其他文明聯(lián)系的信號，SETI的衛(wèi)星列陣是不是應(yīng)該接收到過這樣的信號呢？ 但是沒有。一個信號也沒有。從來都沒有。 他們都在哪兒呢？ 這是很奇怪的。我們的太陽是比較年輕的。有很多比太陽老得多的恒星，周圍圍繞著老得多的像地球一樣的行星，這在理論上意味著，那里應(yīng)該存在著比地球高級得多的文明。例如，讓我們比較一下45.4億歲的地球，和一顆假想的80億歲的行星X。  如果行星X的發(fā)展道路和地球一樣，我們看一看他們今天的文明應(yīng)該發(fā)展到了什么程度。(以橙色的時間跨度為參考，來表示綠色的時間跨度有多么大。)  一個文明的科技領(lǐng)先我們1000年，就足以使我們震驚，就像中世紀(jì)的人會對我們今天的世界感覺震驚一樣。一個領(lǐng)先我們100萬年的文明可能是我們完全無法想象的，就像大猩猩無法想象人類的文明一樣。而行星X的文明領(lǐng)先了我們34億年?? 有一種叫做“卡爾達(dá)肖夫等級”的分類方法，根據(jù)智慧文明使用的能量，將他們分成了三個等級： 第一等文明能夠使用他們所在的行星上的所有能量。我們還不屬于第一等文明，但是我們已經(jīng)非常接近了(Carl Sagan提出了一個公式，根據(jù)這個公式，我們處于0.7等的位置)。 第二等文明能夠利用他們所在的恒星上的所有能量。我們還停留在第一等級的大腦，很難想象怎么有人能做到這一點(diǎn)，但是我們盡了最大努力，想象出了一個類似戴森球的東西。  第三等文明將另外兩等遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在了后面，他們可以利用的能量相當(dāng)于整個銀河系的能量。 如果這聽起來有些難以置信，你可以回憶一下前面提到的行星X，以及再發(fā)展34億年可能導(dǎo)致的文明差距。如果行星X上的某個文明和我們?nèi)祟愵愃?，并且一直發(fā)展到了第三等文明，他們當(dāng)然有可能掌握了星際旅行技術(shù)，甚至可能在整個星系中建立殖民地。 關(guān)于星系內(nèi)的殖民是如何實(shí)現(xiàn)的，有一個假設(shè)是制造能夠行駛到其他行星的機(jī)器，用500年左右的時間在新的行星上用原材料進(jìn)行自我復(fù)制。要殖民整個星系大約需要375萬年，對于以10億年為單位來計(jì)算時間的宇宙來說，這不過是一眨眼的時間。(嗯，一眨眼的時間。)  我們繼續(xù)來猜測，如果有1%的智慧生命能夠存在得足夠長，成為能夠殖民整個星系的第三等文明，那么根據(jù)上面的計(jì)算，僅在銀河系就有至少1000個第三等文明，他們的存在很可能是非常引人注目的。但是我們沒有看到任何信號，沒有聽到信號，也沒有任何文明來探訪我們。 他們都在哪兒呢？ 歡迎來到費(fèi)米悖論。 我們不知道費(fèi)米悖論的答案——我們所能做的就是做一些“可能的解釋”。如果你問十位不同的科學(xué)家，他們會給出十種不同的答案。人類曾經(jīng)爭論過地球是不 是圓的，太陽是不是繞著地球轉(zhuǎn)，出現(xiàn)閃電是不是因?yàn)橹嫠?。這些似乎都很古老吧？在費(fèi)米悖論這個問題上，我們的了解基本上就是這個程度。 我們可以把對費(fèi)米悖論的解釋大致分為兩類——一類解釋假設(shè)，之所以沒有沒有發(fā)現(xiàn)第二類和第三類文明的信號，是因?yàn)楦揪筒淮嬖谶@樣的文明；另一類解釋假設(shè)，我們之所以沒有看到或聽到任何信號，是因?yàn)橐韵略颍?br> 解釋群組1：我們沒有收到更高等文明(第二類和第三類文明)的信號，是因?yàn)椴淮嬖诟叩鹊奈拿鳌?br> 持這種觀點(diǎn)的人指出了非排他性的問題，對于任何“存在更高等的文明，但是由于某種原因，他們都沒有與我們進(jìn)行任何形式的聯(lián)系”這類的說法，持本觀點(diǎn)的 人是斷然否定的。群組1的人看重?cái)?shù)學(xué)計(jì)算。數(shù)學(xué)計(jì)算結(jié)果表明，應(yīng)該有幾千個甚至幾百萬個更高等的文明，那么他們中至少應(yīng)該有一個例外，會與地球聯(lián)系。即使 某個理論對99.99%的更高等文明有效，還有0.01%的更高等文明和他們不一樣，我們應(yīng)該能意識到他們的存在。 因此，群組1認(rèn)為，一定是不存在極度高級的文明。而且，因?yàn)閿?shù)學(xué)計(jì)算表明，僅在銀河系就有幾千個更高等的文明，那么一定還有某種數(shù)學(xué)計(jì)算沒有考慮到的東西。 這個東西被稱為“大過濾器”。 大過濾器理論認(rèn)為，在從準(zhǔn)生命形式向第三類智慧發(fā)展的過程中，存在著一些點(diǎn)，在這些點(diǎn)上有一些障礙是所有或者幾乎所有的生命都無法穿越的。在如此漫長的計(jì)劃過程中，有些階段是生命很難甚至完全無法跨越的。這些階段就是大過濾器。  如果這個理論是正確的，一個很大的問題是，這個大過濾器會存在于什么階段？ 當(dāng)涉及到人類的命運(yùn)時，這個問題就變得非常重要了。根據(jù)大過濾器存在的階段不同，我們可能面對三種不同的現(xiàn)實(shí)：我們是很罕見的，我們是最早的智慧生命，或者大過濾器在我們前方。 1. 我們是很罕見的(我們已經(jīng)通過了大過濾器) 我們希望大過濾器已經(jīng)被我們甩在了后面——我們設(shè)法通過了它，這意味著能夠達(dá)到人類這種智力水平的生命是非常少的。下面的圖表顯示，只有兩個物種通過了大過濾器，而人類就是其中的一種。  這解釋了為什么不存在第三等文明，但是這也意味著，人類可能是目前極少數(shù)突破大過濾器的例外中的一個。這意味著我們還有希望。從表面上看，這有點(diǎn)像 500年前的人覺得地球是宇宙的中心——這意味著我們是特殊的。但是，有一種被科學(xué)家稱為“觀察選擇”的效應(yīng)，表明智慧生命都喜歡認(rèn)為自己是獨(dú)特的，不管 他們實(shí)際上真的很獨(dú)特還是很普通。所以我們不得不承認(rèn)，至少我們有可能是特殊的。 如果我們真的很特殊，我們究竟是什么時候變得特殊的呢——也就是說，我們通過了哪一個幾乎擋住了其他所有物種的腳步的進(jìn)化階段呢？ 一種可能性是：大過濾器可能存在于非?？拷_端的地方——所以生命能夠出現(xiàn)就是非常罕見的。之所以會存在這樣的可能性，是因?yàn)閺牡厍虼嬖诘匠霈F(xiàn)生命，用了將近10億年的時間，也是因?yàn)槲覀冊?jīng)在實(shí)驗(yàn)室里嘗試復(fù)制生命出現(xiàn)的過程，但是從來沒有成功過。如果生命的出現(xiàn)就是一個大過濾器，就意味著地球之外不僅沒有智慧生命，可能根本沒有任何形式的生命。 另一種可能性是：大過濾器可能存在與從簡單的原核細(xì)胞向復(fù)雜的真核細(xì)胞進(jìn)化的階段。原核細(xì)胞出現(xiàn)后，用了將近20億年才進(jìn)化為復(fù)雜的真核細(xì)胞。如果大過濾器存在與這個階段，宇宙中就會充滿簡單的原核細(xì)胞，幾乎沒有更高級的生命。 還有很多其他的可能性，甚至有些人認(rèn)為，人類成為智人的最后一個階段才是大過濾器。有很多進(jìn)化階段不可能成為大過濾器。任何有可能成為大過濾器的進(jìn)化 階段都必須是一個幾十億中選一的過程，在這個過程中，必須出現(xiàn)一個或多個極其反常的事情才能成就一個例外——因此，從單細(xì)胞生命向多細(xì)胞生命進(jìn)化的過程就 不能算是一個大過濾器，因?yàn)閮H僅在地球上，它就在完全孤立的事件中發(fā)生了46次之多。由于同樣的原因，如果我們在火星上發(fā)現(xiàn)了真核細(xì)胞的化石，就說明前面 提到的從簡單細(xì)胞向復(fù)雜細(xì)胞進(jìn)化的過程也不會是一個大過濾器(在進(jìn)化鏈上處于這一步之前的所有步驟也都不是)，因?yàn)槿绻诘厍蚝突鹦巧隙及l(fā)生了這樣的進(jìn) 化，它就幾乎不可能是一個幾十億中選一的過程。 如果我們確實(shí)是罕見的，那可能是因?yàn)槟硞€僥幸的生物事件，但也可能是因?yàn)樗^的“罕見地球假設(shè)”。這個假設(shè)認(rèn)為，雖然可能存在很多像地球一樣的行星，但是地球有某些特殊的條件是格外適合生命生存的。 2. 我們是最早的智慧生命  我們可能是自大爆炸發(fā)生以來，最早到達(dá)智慧生命階段的生命。我們和其他許多物種可能都正在向超級智慧生命進(jìn)化，人類偶然在適當(dāng)?shù)臅r機(jī)成為最早進(jìn)入超級智慧文明的物種之一。 有很多現(xiàn)象會使這種可能變成現(xiàn)實(shí)，其中一個例子就是伽馬射線暴的大量存在，我們在遙遠(yuǎn)的星系中會觀測到這種巨大的爆炸。地球形成后幾億年時間，小行星 風(fēng)暴和火山爆發(fā)才平息，生命才可能出現(xiàn)。宇宙中可能存在大量像伽馬射線暴這樣的事件，將附近的一切都焚燒殆盡，任何生命都無法跨越這個階段。人類現(xiàn)在可能 正處在天體生物學(xué)的過渡階段，這是第一次生命有一個比較長的、不受打擾的進(jìn)化階段。 3. 大過濾器在我們前面  如果我們并不是罕見的，也不是進(jìn)化比較早的，那么大過濾器肯定在我們前面。這表明，生命會進(jìn)化到我們這個階段，但是有某種東西阻止了生命進(jìn)一步進(jìn)化，達(dá)到更高的智慧——而且人類也不可能是例外。 一種可能是，大過濾器是定期出現(xiàn)的重大自然事件，比如前面提到過的伽馬射線暴，只不過這些現(xiàn)象現(xiàn)在還沒有發(fā)生，地球上的所有生命都會被突如其來的伽馬射線暴毀滅，這只不過是時間問題。還有一種可能是，所有的智慧文明在技術(shù)達(dá)到某種水平后，都會走向自我毀滅。 所以牛津大學(xué)的哲學(xué)家Nick Bostrom說，“沒有消息就是好消息”。如果在火星上發(fā)現(xiàn)了最簡單的生命，那是個非常了不起的好消息，因?yàn)樗f明我們已經(jīng)將很多個大過濾器甩在了后 面。而如果我們在火星上發(fā)現(xiàn)了化石化的復(fù)雜生命，Bostrom說，“那將是到目前為止最壞的消息，”因?yàn)槟且馕吨筮^濾器幾乎肯定在我們前方——并最終 會毀滅我們。Bostrom相信，在說到費(fèi)米悖論的時候，“夜空的沉默就是金”。 解釋群組2：存在第二等和第三等文明——而且我們沒有收到他們的信息是有合理理由的。 群組2的解釋不認(rèn)為人類是罕見的或進(jìn)化最早的，相反，他們相信中庸原則。他們認(rèn)為，我們的星系、太陽系、行星或智力水平?jīng)]有任何特殊之處，除非你能找 到證據(jù)證明不是這樣。他們也不認(rèn)為，沒有智慧生物存在的證據(jù)，就說明他們不存在——因?yàn)槲覀冎辉诰嚯x地球100光年的范圍內(nèi)搜尋信號(這僅僅是整個銀河系 的0.1%)，所以有很多原因會導(dǎo)致我們沒有搜尋到地外智慧生命發(fā)出的信號。 可能性1)超級智慧生命已經(jīng)造訪過地球，但是那時候人類還不存在。智人只有50000年左右的歷史，那只是很短的時間。而有記錄的歷史更短，只有5500年。某些靠狩獵和采集為生的古代部落可能見過外星人，但是他們沒辦法把這一切告訴后人。 可能性2)銀河系已經(jīng)被殖民了，但是地球處于比較偏僻的地方。這就好像美洲已經(jīng)成了歐洲人的殖民地，但是生活在加拿大北部的因紐特小部落卻不知道這一點(diǎn)。 可能性3) 對于更高級的物種來說，物理殖民是一個非常落后的概念。還記得前面提到的第二等文明嗎？他們能夠利用整個太陽系的能源，為自己創(chuàng)造出完美的環(huán)境，滿足自己的所有需求。他們可能有非常高級的方法減少自己對資源的需求，完全沒興趣離開快樂的家園，去開發(fā)寒冷、空曠的宇宙不毛之地。 一個更加高級的文明，甚至可能視整個物理世界為一個蠻荒之地。他們早就將自己的大腦上傳到一個虛擬現(xiàn)實(shí)世界，在那樣的樂園里，生命將永恒存在。生活在物理世界，面臨生物、死亡、欲望和需求，可能被他們視為一種原始的生存方式，就像我們看待深海中的原始生物一樣。 可能性4)存在可怕的殺手文明，最智慧的生命不會發(fā)布信號和宣告自己的位置。這是一種不太令人愉快的想法，有助 于解釋為什么SETI衛(wèi)星沒有收到任何信號。這也意味著我們可能很傻很天真，向外發(fā)布信號是愚蠢和風(fēng)險(xiǎn)的。關(guān)于我們是否應(yīng)該向地外智慧生命發(fā)布信號，現(xiàn)在 還存在著爭論，大多數(shù)人都認(rèn)為不應(yīng)該。斯蒂芬?霍金警告說，“如果外星人來拜訪我們，結(jié)果就和哥倫布登陸美洲一樣，對美洲土著人一點(diǎn)好處也沒有”。就連 Carl Sagan(他深信有能力完成星際旅行的文明都是無私的，而不是不友好的)也認(rèn)為向地外智慧生命發(fā)布信號是“不明智的和幼稚的”，并建議“我們是這個奇異 而充滿不確定性的宇宙中最年幼的孩子，應(yīng)該長時間安靜地傾聽，耐心地了解宇宙，而不是吆喝著沖進(jìn)我們不了解的陌生叢林?！?br> 可能性5)只有一種高級智慧生命——“超級獵手”(就像人類在地球上的地位一樣)——他們比其他任何物種都高級得多，一旦他們發(fā)現(xiàn)某種智慧文明進(jìn)化到一定程度，就會把這個文明消滅掉，從而保證自己獨(dú)一無二的地位。新 出現(xiàn)的智慧文明可能由于各種原因自己毀滅，而一旦他們進(jìn)化程度超過了某個點(diǎn)，超級獵手就會采取行動。因?yàn)閷τ诔壂C手來說，新出現(xiàn)的智慧文明在發(fā)展和擴(kuò)散 的時候，就像病毒一樣。這個理論認(rèn)為，無論哪個文明成為星系中第一個智慧文明，其他文明就都沒有機(jī)會了。這可以解釋為什么我們沒有發(fā)現(xiàn)地外智慧文明的活動 跡象，因?yàn)橹挥幸粋€超級智慧文明。 可能性6)有很多來自地外的活動和聲音信號，但是人類的技術(shù)太原始，接收不到這些信號。這就像你走進(jìn)一座現(xiàn)代化 的寫字樓，打開無線電對講機(jī)，你沒聽到任何活動跡象(因?yàn)槊總€人都在發(fā)短信，而不是使用無線對講)，就判斷這座大樓是空的。也可能就像Carl Sagan指出的那樣，可能是我們的思維與其他智慧生物相比太快或太慢了——比如，他們要花12年的時間才能說一句“你好”，而我們聽到這句話的時候會覺 得這是一句無關(guān)緊要的噪音。 可能性7)我們已經(jīng)接收到了其他智慧生命的聯(lián)系信息，但是政府隱瞞了這件事。這是一種很白癡的想法，但是我必須提一下，因?yàn)楹芏嗳硕汲诌@種觀點(diǎn)。 可能性8)更高等的文明已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了我們，并且正在觀察我們(動物園假說)。超級智慧文明存在于一個管理非常嚴(yán)格 的星系，我們的地球被視為一個龐大的國家自然保護(hù)公園的一部分，公園里有很多像地球一樣的行星，公園的規(guī)則是“只許看不許摸”。我們沒有注意到他們，因?yàn)?如果一個比我們體積小得多的物種想要觀察我們，他們肯定知道如何在觀察我們的時候不被我們注意到。也可能有一個類似于《星際迷航》中“最高指令”一樣的原 則，禁止超級智慧物種以任何形式與我們這些低級物種接觸，直到低級物種進(jìn)化到了某種智慧水平。 可能性9)存在更高等的文明，他們就在我們周圍。但是我們太原始，所以感覺不到他們的存在。物理學(xué)家加來道雄總結(jié)說： 假設(shè)森林中有一個蟻穴。緊挨著蟻穴旁邊，修建了一條10車道的高速公路。這些螞蟻能理解什么是10車道的高速公路嗎？能理解在它們旁邊修建這條高速公路的物種的技術(shù)和意圖嗎？ 所以，并不是我們用現(xiàn)在的技術(shù)無法接收到來自行星X的信號，而是我們根本不了解行星X上的物種是什么，也不明白他們想干什么。這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們的理解能力，以至于即使他們真的想啟發(fā)我們，也像教螞蟻使用互聯(lián)網(wǎng)一樣費(fèi)勁兒。 順著這個思路，我們就可以知道“如果存在那么多第三等文明，為什么他們不和我們聯(lián)系”？要回答這個問題，你可以先問問自己——當(dāng)探險(xiǎn)家皮薩羅進(jìn)入秘魯 的時候，他有沒有在一個蟻穴旁邊停下來，試著和它們交流？他有沒有非?？犊貒L試幫助蟻穴中的螞蟻？他會不會很壞，放慢完成原來的任務(wù)的步伐，就為了摧毀 這個蟻穴？還是皮薩羅完全不會關(guān)心這個蟻穴是否完整和永遠(yuǎn)存在？我們現(xiàn)在對于第三等文明來說，就相當(dāng)于這個蟻穴。 可能性10)我們對現(xiàn)實(shí)的理解是完全錯誤的。宇宙可能和我們想象的完全不一樣，它可能看起來是一回事，而實(shí)際上 完全是另一回事，就像一副全息圖。也可能我們自己就來自外星，我們被放在地球上進(jìn)行某種實(shí)驗(yàn)，或被當(dāng)做肥料。甚至有可能，我們只是另一個世界的某些研究人 員進(jìn)行的計(jì)算機(jī)模擬程序中的一部分，而在這個模擬程序中沒有其他的生命形式。 who knows？ 如果繼續(xù)進(jìn)行這樣很可能徒勞無功的尋找，我無法肯定我會支持哪種觀點(diǎn)。坦率地說，不管是宇宙中只有人類這一種智慧生物，還是還存在其他智慧生物，都是令人有些毛骨悚然的。這就是一個超現(xiàn)實(shí)主義的故事，無論真相如何，都會令人無比震撼。 除了令人震驚的科幻成分，費(fèi)米悖論還讓我們覺得深受羞辱。不僅僅是那種“哦，我是微不足道的，我的存在持續(xù)不了三秒鐘”的羞辱。費(fèi)米悖論會給我們帶來 更尖銳的、更個人化的羞辱。這種羞辱是，我們花了大量時間傾聽人類最先進(jìn)的科學(xué)理論，不斷地改變自己的想法，每一種想法都彼此矛盾——然后有人提醒我們， 未來的人看待我們就會像我們看待那些認(rèn)為天圓地方的古人一樣，會覺得“他們根本一無所知”。 當(dāng)討論到第二等和第三等文明的時候，我們的自尊心會被吹得煙消云散。在地球上，我們?nèi)祟惥褪沁@個小城堡里的國王，驕傲地統(tǒng)治著大量和我們一同生活在這 個星球上的各種低等生物。這里沒有誰能和我們競爭，也沒有誰能審判我們，我們也很少會想到，對于任何物種來說，人類會是一種非常低級的物種。但是在花了大 量時間了解第二等和第三等文明后，我們的力量和驕傲似乎就有點(diǎn)自欺欺人了。 也就是說，我們正常的觀點(diǎn)是，人類是漂浮在無垠宇宙中央的一塊小小巖石上的孤兒，而令人驚訝的事實(shí)是，我們可能不想自己想象得那么聰明，可能很多我們確信無疑的事情都是錯的。這聽起來很有趣。這打開了一扇門，也許，僅僅是也許，故事比我們所知道的精彩得多。    地球多么渺小 |
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