《三體》8 月 23 日,在美國西雅圖舉辦的 2015 年 “雨果獎” 結(jié)果最終揭曉,中國科幻作家劉慈欣的長篇科幻小說《三體》不負(fù)眾望,獲得最佳長篇小說獎?!度w》此次獲獎是中文作品和中國作家第一次在國際科幻作品大獎中獲得獎項?!坝旯劇笔鞘澜缈苹脜f(xié)會所頒發(fā)的獎項,自 1953 年起每年在世界科幻年會上頒發(fā)。“雨果獎”堪稱科幻藝術(shù)界的諾貝爾獎。在世界科幻界,“雨果獎”和 “星云獎” 被公認(rèn)為最具權(quán)威與影響的兩項世界性科幻大獎。
當(dāng)討論恒星和星系的時候,一個能挑戰(zhàn)幾乎所有人類神經(jīng)的問題,就是:“地球之外是否還有智能生命存在?”讓我們用數(shù)字來討論這個問題。 雖然銀河系里面有 1000 億 - 4000 億個恒星,并且在可觀測的宇宙內(nèi)有幾乎同樣數(shù)量的星系。對應(yīng)每一個銀河系的恒星,就有一個巨大無比的星系。也就是說,可觀測宇宙內(nèi)的恒星數(shù)量大概是在 10^22 到 10^24 之間,這個數(shù)字寫出來是這樣的:據(jù)估計,地球上沙子的數(shù)量是 7.5x10^18 粒,也就是說,對應(yīng)地球上的每一粒沙子,宇宙中都有 10000 顆恒星??茖W(xué)界對于恒星中有多少是和太陽類似(大小、溫度、光度)的還沒有定論,通常的觀點(diǎn)是 5% 到 20%。我們采用最保守的估計(5%), 以及對于恒星數(shù)量估值的下限(10^22),那么就是說有 5x10^20 個恒星是和太陽類似的。 而這些和太陽類似的恒星里有多少是擁有一個和地球類似(允許液態(tài)水存在的溫度條件來支持類似地球生命)的行星的呢?這個科學(xué)界也沒定論,有些觀點(diǎn)認(rèn)為這個比例高達(dá) 50%,也有比較保守的研究認(rèn)為應(yīng)該在 22% 左右。根據(jù)我們已經(jīng)知道的恒星形成過程的天文學(xué)知識,科學(xué)界現(xiàn)在比較確定任何一個非雙星的恒星都應(yīng)該擁有至少一顆行星 (詳見德國科學(xué)家魯?shù)婪? 基彭哈恩所著《千億個太陽》),結(jié)合前面采用的 5% 類太陽恒星的假設(shè),就是說宇宙中有至少 1% 的恒星,擁有一個類似地球的行星,也就是說存在 10^20 個類似地球的行星。這個觀點(diǎn)之前只是推論,但是 Kepler-452b 的發(fā)現(xiàn)讓這個結(jié)論變得令人信服:對應(yīng)地球上的每一粒沙子,宇宙里就有 100 個類似地球的行星。再往后推算,我們就只能瞎蒙了。假設(shè)經(jīng)過數(shù)十億年的時間,這些類似地球的行星中,有 1% 出現(xiàn)了生命。再假設(shè),那些出現(xiàn)了生命的行星中,有 1% 的行星上的生命的智能發(fā)展到了類似地球的程度。這就是說,可觀測宇宙中存在一百萬億個智能文明。 回到咱們銀河系,運(yùn)用同樣的算法,和對于銀河系恒星數(shù)量估計的下限(1000 億),我們可以算出來,銀河系里可能有 10 億個類似地球的行星,和 10 萬個智能文明。SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence,地外文明搜尋計劃) 是一個以收聽來自地外智能文明信號為目的的組織。如果銀河系里存在 10 萬個智能文明,哪怕其中只有很少一部分對外發(fā)射無線電波或者激光束或者其它聯(lián)系信號,SETI 的衛(wèi)星陣列應(yīng)該會收到各種各樣的信號。但是,SETI 從來沒有收到過這樣的信號,一次都沒有。那么問題來了:Where is everybody?這還不是最奇怪的地方。我們的太陽是個很年輕的恒星,也就是說存在著年紀(jì)比地球大很多的類地行星,理論上來說他們的文明程度應(yīng)該遠(yuǎn)比我們發(fā)達(dá)。 我們的地球是 45.4 億年,假設(shè)我們把地球和一個 80 億年的行星 X 對比 比我們領(lǐng)先一千年的文明所能帶給我們的震撼,可能就像我們現(xiàn)在的世界能給一個中世紀(jì)人的震撼一樣。一個比我們領(lǐng)先一百萬年的文明和我們的差距,可能和我們與大猩猩的差距那般。而行星 X 上那個比我們領(lǐng)先了 34.6 億年的文明會是怎樣呢? 卡爾達(dá)肖夫指數(shù)是根據(jù)一個文明所能夠利用的能源數(shù)量來量度文明層次的指標(biāo)。它有三個類別:I 型文明:有能力使用所在行星的全部能源。人類還沒有達(dá)到 I 型文明,按照卡爾薩根的算法,人類可以算作 0.7 型文明。 II 型文明:有能力使用母恒星的全部能量。我們還沒有辦法理解這樣的事情要怎樣才能做到,但是人類還是盡量使用想象力來考慮這個問題的,一種可能是戴森球,這是包圍母恒星的巨大球形結(jié)構(gòu),它可以捕獲大部分或者全部的恒星能量輸出。 III 型文明把前面兩張都甩在了后面,它能夠動用相當(dāng)于整個銀河系那么多的能源。當(dāng)然,這一型的文明聽起來有點(diǎn)不可思議,不過別忘了,前面的行星 X 上的文明可是有 34 億年的時間慢慢發(fā)展的。如果行星 X 上的文明和我們類似,并且成功生存到了 III 型的話,他們可能已經(jīng)掌握了星際旅行的方法,甚至開始對整個星系的殖民了。 對于恒星際殖民的方法,以銀河系為例,有一種比較有效的方法就是復(fù)制,簡單來說就是創(chuàng)造一種能夠航行到別的行星的機(jī)器,然后用利用新行星上的材料花 500 年左右的時間自我復(fù)制,然后將兩個復(fù)制品送向下一個目標(biāo),即使用比光速慢的多的速度航行,這個模式也能用 375 萬年的時間完成整個銀河系的殖民。當(dāng)計量單位是 10 億年的時候,375 萬年不過是一眨眼而已?;氐轿覀兾覀冎暗耐扑?,如果銀河系里 1% 的智能文明成功的達(dá)到了具有星際殖民能力的 III 型文明的話,光銀河系就應(yīng)該有至少 1000 個 III 型文明了。如果真是這樣的話,這些文明的存在應(yīng)該很容易被留意到才對。 但是我們至今為止,什么都沒看到,什么都沒聽到。 也從來沒有接觸過他們中的任何一個Where is everybody?在我的上一篇文章中,我寫到了 NASA 宣布發(fā)現(xiàn) Kepler-452b 的事情,但是這件事情背后的深刻含義恐怕并沒有被深入思考。之前一直有一個論點(diǎn)認(rèn)為位于宜居帶的行星有可能很少,地球是萬里挑一的幸運(yùn)兒。現(xiàn)在看來,只怕不是。人類用很不精確的觀測手段,觀測了幾百顆恒星,就輕易找到了一顆宜居行星。如果不是碰運(yùn)氣碰上了,那這件事情說明僅僅銀河系里,宜居行星的數(shù)量級可能在千萬甚至億這個級別上,而且這顆行星比地球早開始 15 億年。距離只有 1400 光年,即使造出光速 1/100 的飛船就可以在 14 萬年到達(dá)。這種飛船不需要太科幻的技術(shù),完全在人類現(xiàn)有理論的框架內(nèi),人類可以在幾百年內(nèi)造出來應(yīng)該是大概率事件。即使不造飛船,建一個瞄準(zhǔn)這個行星的發(fā)射站,只需要 1400 年就可以讓對方收到地球的問候。然而,地球至今都沒有收到任何來自這顆早進(jìn)化 15 億年的兄弟的任何信息。 人類都可以這么輕易就發(fā)現(xiàn)宜居星球,難道外星文明就發(fā)現(xiàn)不了地球嗎? 可事實上,整個宇宙對地球都是徹底的沉默。Where is everybody?我們所不知道的一切《三體》之后,無書可讀,現(xiàn)在的科幻小說已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我的好奇心和想象力,一方面我對作者的文筆和閱歷有要求,另外對作者的科學(xué)背景有要求,因此,除了阿西莫夫和克拉克最近翻譯出版的小說之外,我現(xiàn)在更多的是看科普和科學(xué)方面的書,甚至在有些我自己基礎(chǔ)知識比較扎實的領(lǐng)域,比如化學(xué)方面,我是直接看相關(guān)的大學(xué)和研究生教材。 我注意到一個明顯的事實是,我們?nèi)祟惉F(xiàn)在科學(xué)越來越發(fā)達(dá),但是學(xué)科的分類也越來越垂直,很少有人能夠從更高的高度去描述學(xué)科之間的聯(lián)系,在學(xué)科與學(xué)科之間的交界處,出現(xiàn)了明顯的斷層,有些還有明顯的不相容。比如我們知道化學(xué)這個學(xué)科的底層是基于電子在量子物理的泡利不相容原理約束下的在原子核之間的運(yùn)動,但是我們并不知道所有的細(xì)節(jié),比如我們不知道 X 射線和其他輻射是如何引起有機(jī)分子同分異構(gòu)的轉(zhuǎn)變;我們知道生物學(xué)和化學(xué)的邊界是基因,基因具有生命的一切特征,因而和非生物不同,基因同時和遵從一般化學(xué)定律的分子有關(guān),但是我們現(xiàn)在無法精確的知道每一個生命行為下所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)的方程式,我們不知道每一個有機(jī)分子同分異構(gòu)體的轉(zhuǎn)變所對應(yīng)的生物學(xué)和遺傳學(xué)上的影響。 在更大的尺度上,我們雖然知道宇宙起源于大爆炸,但是我們至今不知道太陽系和其他恒星是如何從星際氣體和塵埃云形成的,為什么太陽系的角動量都給給了行星而太陽自身則保存了絕大部分的質(zhì)量;我們雖然知道這個宇宙有億萬顆恒星,而且每一個單星都應(yīng)該有行星,但是我們依然不知道為什么從來沒有外星文明和我們聯(lián)絡(luò)。 從我熟悉的計算機(jī)專業(yè)的角度講,我們知道信息、比特和熵,但是如果考慮一下把一比特信息放入黑洞中,那么會發(fā)生什么?每當(dāng)我有閑暇的時候,我喜歡去思考這些問題,雖然身體無法脫離地球,但是我的精神可以悠游太虛,這是我的休息和生活方式。 對于我來說,讀完《三體》之后,再也沒有科幻小說可以滿足我的想象力,因而我恐怕只能自己思考,我是一個有很強(qiáng)好奇心的人,我努力想要了解人在宇宙中的位置,這個了解不僅僅為了知道人類是否會飛向其他恒星,也不僅僅是想知道人類在未來是否會遭遇其他文明,我更想知道的是,我們?nèi)祟愂欠裼心芰φJ(rèn)識世界的終極規(guī)律,宇宙是怎么來的,宇宙的未來如何?意識乃至智慧是宇宙發(fā)展中的偶然還是必然?我們是有唯一的宿命還是可以改變自己的未來? |
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