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为什么我们从未见过外星人?关于费米悖论的十个猜想告诉你答案

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发表于 2020-5-4 13:59:35 | 显示全部楼层 |阅读模式

关于费米悖论,有一件事是肯定的——潜在的解决方案在不断增加中。

有一些假说比其他的更为突出,比如动物园假说,或者是我们附近根本就没有可探测到的外星文明。

然而我们所有关于费米悖论的答案都仍是猜想,即便有一些模糊的结论也都是似是而非,理论不甚丰满,未经推敲。

下文为大家列出了10个关于费米悖论的模糊猜想。

10.外星人不喜欢行星。

解决费米悖论最大的难题是……我们从未见过先进的外星文明,我们自己也没有先进到可以去外星系殖民,那么我们究竟是如何推测外星人喜欢居住在什么样的地方呢?

比如在SETI(Search For Extraterrestrial Intelligence 寻找地外智慧)研究中,我们假设文明更青睐绕着太阳那样古老、安静的恒星,或者小一点,像红矮星那样的行星公转的,环境湿润的行星。结果就是,我们将射电望远镜对准了那样的地方。

同时我们想到能源生产也是关键的要素,外星人可能建造了围绕他们恒星的戴森球组来收集恒星的能量,而卡尔达舍夫等级的测量(用来衡量文明的先进程度)确实是基于能量利用的。

如果事实真是如此,那么银河系里就有太多可以驾驭的强力恒星了,远超类日恒星的数量。但是在不适宜生命起源的地方,这些恒星可能会孕育出阻碍生命的环境,一些种类的巨恒星释放的能量是太阳的很多很多倍。问题是这些恒星生命周期很短,最后往往会变成暴戾的超新星。但是至少有一段时间,它们可以被作为能源利用。

一种可能的情况是外星文明离开了原本的恒星系统,远走宇宙,并且在众多巨恒星中的某一个附近停留,吸收几百万年的能源,在巨恒星变成超新星之前离开,去向下一个合适的恒星。

寻找这样一个文明存在的证据无异于大海捞针,如果他们正在征程中,那么他们现在可能在银河系的任何地方,或者他们正停留在一颗不会被SETI当作目标的恒星附近呢。

9.很少有行星表面有海洋。

地球最大的谜之一就是:水从哪里来?

这是一个仍在被热议的话题,但有一种很可能的猜测,那就是大约38.5亿年前,地球被许多来自奥尔特星云的冰彗星撞击,带来了大量的水。这是一件非常有趣的事,这意味着每当我们喝水时,我们都在享受来自遥远的奥尔特星云的资源。

但是这是一个更大的谜。

是什么对奥尔特星云产生了如此大的影响,使得所有的冰彗星飞向地球?

答案就是,我们不知道,而且我们可能永远无从得知。

如果彗星真的是地球上水的来源,那么无论是什么宇宙大事件影响了他们,都是非常偶然的事件,比如一个擦肩而过的恒星。

如果事实如此,那么位于恒星的宜居地带,并且拥有海洋的岩石行星可能是个例。而不是宇宙通则。这样的话,宜居带的类地行星世界里,生命的存在可能极其稀少。

但也有其他针对建构生命的物质基础的假说。水是宇宙中最常见的,所以我们对与地外生命的生物基础可以提出可能的猜测,地外生命极有可能是由碳和水组成的,而不是其他的组合,因为这两种物质在银河系中都非常常见。

原则上来说,你可以用煎培根做一顶实用的帽子,但我们见到的大部分帽子都是用纤维织就的。值得一提的是这仅仅适用于类地行星上的海洋。

如果说我们的太阳系是某种迹象的话,地表之下的海洋可能在宇宙中非常常见。在我们的太阳系中,可能有不计其数的卫星甚至小行星的地表下存在着液态的水。这些地方很有可能成为生命的居所。

但还有一些问题。

其一是,地球上的水包括一部分占某些彗星半数之多的重水,这意味着我们的水可能来自组成地球的小行星和微行星,这些地方的重水与地球上重水的放射性十分吻合。然而,对近来彗星的监测显示彗星上同样有与地球吻合的放射性,这使事情变得扑朔迷离了起来,这些彗星来自柯伊伯带,所以我们的水很有可能是从那里而来,并非来自奥尔特星云。

另一个问题是,地质学研究成果表明,水中存在的的矿物成分有力地支撑了水来自小行星和微行星这一说法,在这种情况下,宇宙中的海洋星球便不可能十分稀少。

8.外星人拥有着不同的数学知识,或者根本没有数学知识。

关于数学的讨论一直是宇宙生物学中的开放命题。演算复杂的数学计算是我们人类特有的进化结果,还是单线进化论中的某个所有文明共有的阶段?我们不得而知,但我们知道某些物种对于数字确实拥有一定但有限的认知。但那与我们通常认为的计算不同,人们认为动物通过数感认知。让我们这样理解:如果你的盘子里有四块饼干,那么你不需要清点就能本能地知道饼干的数量。

当数量远超于此时,事情就变得复杂了起来。但是动物有另一种应用数感的方法,比如一只猫会选择更大碗的食物,因为看起来更大。它不需要数清猫粮的数量就能明白哪一碗更多。

但是有案例表明,一个神经受损的人能够运用数感,却不能数清房间里的物品,这证明数感和计数是由不同的大脑区域分管的。这可能意味着人类的数学能力在进化中与我们的大脑紧密联系着,但对外星智慧生物来说,情况可能并非如此。

如果他们生活的环境与我们截然不同,两个物种可能会拥有完全不同的数学环境,他们可能对数学并无概念。举例来说,如果他们不需要计算猎物和捕猎者数量的能力就能够生存,他们可能不会发展出数学。

没有数学就难以造出火箭,所以很难想象一个没有数学的文明可以走得很远。但是也不能排除另一种可能,如果一个文明无法使用数学,没有数学概念和应用能力,那么他们可能确实存在,只是无法进行宇宙航行或者运用电波向外传送信息,因此我们无法得知他们的存在。

7.化学反应很难经常发生。

溯源生命起源的化学反应是非常困难的,科学家们对于地球上最初诞生生命时究竟是怎样一副图景至今都没有完整的认识。我们只有零星的认知,米勒尤里实验首次表明了生命的组成因子的诞生与地球早期的环境是直接相关的。

但米勒尤里实验还没有成熟到可以创造RNA和DNA,我们尚未在连续实验中看到简单生命的出现,只出现了生命的简单组成成分。

但某种意义上来说这也是一种进步。在未来的几十年内,科学家们将会逐渐揭开这种偶发化学反应的神秘面纱,对于生命起源,我们终将找到可以一举破解米勒尤里实验的答案。

如果结果证明化学反应与生命的诞生有直接相关性,甚至在某种条件下必然发生,那么宇宙中可能充满了简单生命,远比我们想像的更多。

但如果实验表明这很难发生,是一种发生在极其特定条件下的巧合,那么对于费米悖论,我们就有了答案。

我们或许不是茫茫宇宙中唯一的生命,太空中或许还有生命甚至是文明,但可能极其稀少,稀少到我们可能永无机会接触到彼此。

想要驳斥这一观点,你可能以我们为例证明生命的存在是可能的, 而且我们的星球上生机勃勃。但这也是相对的,目前看来,生命可能仅仅在地球上诞生、繁荣。

这也许有很多原因。

也许生命诞生的奇妙反应确实发生过很多次,只是别的生命都没能生存下来,或者被已有的生命消耗掉了。

除此之外,对此还有另一种看法。

你可能认为核裂变在自然界中很容易发生,很多年来大家都认为这种事只能在反应堆或者核弹里发生,但是自然界中的确在铀矿床中发现了核裂变的证据。这不常见,但是确实发生了。或许化学反应的偶发性就遵循着这样的规则,它在宇宙中偶然地发生着,非常罕见。

6.冰冷的科技宇宙。

在我们的时代,关于人类如何规划未来出现了愈来愈多的伦理命题。

举个例子——超级人类, 或者说那些认为科技奇点能够使人类超绝先进,带动人类文明到达绝大多数人当前无法想象的高度的观点。

我们或许总有一天可以达到那个高度,科技进步使我们超越了人类的极限,我们将成为超级人类。类似将个人载入到电脑中、基因定制躯体、数倍地延长寿命这样的想法层出不穷。

但我们真的需要这样的进步吗?

我们是否会斩钉截铁地拒绝,是否会认为我们不想要发展到那种高度,认为我们更喜欢做“人类”?

也许更可能的情况是大多数人选择做普通的人类,但是小部分人选择强化自己。但这是否会导致宇宙殖民主义?与其坐而论道,犹豫是否要成为一个超级人类,不如行动起来,以人类之身让我们的地球变得更好。其他人是否也能这样想呢?

这个问题的一个变体是我们可能最终走到了科学的终点,难以寸进,特定的问题将无法被理论研究回答。

拿宇宙学的标准模型举例。这个模型似乎很好地概括了我们的观测结果,但这并不是一个完整的模型,关于暗能量和暗物质仍然存疑,而我们最好的理论——广义相对论已经将这一问题分解成了量子领域的问题。

我们有理论预测我们的所见,但却不知其中奥妙。如果我们永远发现不了怎么办?如果永远不会有人发现怎么办?这是确实可能发生的事。实验需要证明特定的理论,比如弦理论,或者证明如果时间旅行是可能的,现实中却不可行。时间旅行需要庞大的能量和遥远的距离支撑实验。

换句话说,科学的南墙或许就在那里等着我们或者银河中的某个文明,星际殖民永远不可能发生。

我的猜想是我们生活在一个令人沮丧的宇宙中,每个人都可能触碰到科学技术的天花板,难以寸进。这个结论有趣的地方在于我们需要百年的发展才能找到答案,告诉人类这是否真的可行。

也可能不会。毕竟我们有无线电,或许我们从遥远古老的外星文明那里会收到第一条讯息,询问人类是不是已经搞明白了某些科学奥秘。

5.生命的繁衍不止需要一个宜居星球

地球生命起源的最大奥秘之一就是生命是否最初就起源于此,还是来自宇宙其他的角落。

有这样一种可能,早期的地球受到了来自别处的生命的污染。火星就是我们的“嫌疑人”,火星体积比地球更小,并且早已冷却,但在最初火星表面可能比地球更适宜生存。虽然还不清楚生命起源的具体条件是什么,我们也无法确定DNA和RNA哪个先诞生,但如果RNA在前,那这可能是生命起源于火星的一项有力佐证。一些研究者相信在RNA中有一种结构可以起到催化剂的作用。这样的化学条件地球是没有的,比如物质需要氧化反应和干燥的环境,而彼时地球大气层并不富有氧气,而且环境湿润。相比之下火星能更好地切合条件,当然如今情况已经不再,现在地球的环境更加宜居。

现在的问题是,文明的诞生是否必须经过两个星球彼此交换生命物质的过程?

这或许使得智慧生命在宇宙中极为罕见,但值得一提的是我们现在已经知道有很多星系(比如Trappist - 1)的宜居带内环行着不止一个行星,它们之间或许存在着物质的交换,孕育着地外生命。

4.智慧生命只是机缘巧合

据估计,截至目前地球上居住着8百万到1千4百万的物种。纵观地球漫长的历史,这个数字可能更大。科学家认为99%地球上曾存在过的生物现在都已经灭绝了,数不胜数的物种中,只有一个物种能够建造和发射火箭。即便是其他与人类同种属的物种,比如尼安德特人和直立人,也没能发展出,或者说没有找到正确的方向,走出地球,奔向太空。

以此为前提,人类是目前为止唯一能够探索太空,建造火箭的物种,并且是地球生命演进了数十亿年的结果,这对系外行星的生命来说并不是一个好兆头。

会不会地球孕育生命的环境只是宇宙中的偶然,生命的诞生只是一个偶发的奇迹呢?

我们不得而知,但如果我们一直都没有在银河系中发现外星生命的征兆,也许我们必须考虑这种可能性。

3.宇宙科学造化弄人。

很显然,我们并没有窥见科学的全貌,我们已经发现并掌握了一些神奇的领域,但远非全部。其中之一就是物理,我们并没有完全的认知,尤其是当我们想要将前文提到的广义相对论和量子理论结合的时候。弦理论能够帮助二者结合,但却仍未被证明。我们缺失的那部分知识可能是宇宙最有趣的奥秘,比如平行宇宙的存在,或者指向一个全新的科学领域!

你可能会问,如果有一个熟练掌握天体物理的文明,他们也会被科学如此困扰吗?也许科学引领我们解开了许多难题,比如星星运转的规律、星系如何形成等等,但接着就会转向另一个我们并不完全了解的领域,比如难以证明的弦理论。

当有很多未知的领域可以探索时,为什么要研究宇宙呢?也有可能在外星人的科学发展过程中有某种突破使研究宇宙变得非常简单。

事情有很多种可能性,甚至有可能我们最终发现我们的宇宙整个是一个模拟模型,我们的生活从头到尾都是虚假的梦。

2.不够充分的物种灭绝

我们通常将大规模的物种灭绝看作是灾难,的确如此,但是想想白垩纪-第三纪大灭绝之后发生了什么,恐龙从地球上被抹除,接踵而至的是哺乳动物的崛起,“毁灭”成就了人类。

假如6600万年前小行星没有撞击地球,我们可能如今不会存在,地球仍然被巨型的爬行动物统治着。可以说我们的进化是物种大灭绝的直接后果。可见文明的建立颇有投机的意味,否则最终进化出智慧的可能是恐龙, 难以想象火箭和宇宙飞船要如何承载70英尺长、25吨重的宇航员。

这样说来,也许是地球频繁(或许没那么频繁)的物种大灭绝推动了进化的进程并最终创造了我们。有证据表明:当生存压力变小时,物种的演进速度会放缓;在环境大幅改变的时间段,比如小行星撞击后的地球,进化的速度加快了。

如果系外行星上的物种灭绝速度非常慢,那么进化出智慧生命也许会花费漫长的时间。如果变化节奏迅速,那么很快就可以打破现状,带来新的发展。

1. 外面很慢

寻找外星文明的一个重要假设是:我们对时间拥有同样的感知。

但实际情况可能不是这样。反例来自幻想,而不是科幻小说。指环王中的树人讲话和行动比霍比特人要迟缓的多,令霍比特人颇为尴尬。但这并不是因为树人的智慧太低,而是因为他们有着更慢的运作基准。外星文明也同样可能如此,这可能导致交流的进程非常非常缓慢。

曾出现过的1420兆赫兹的电波信号打破了大众的认知,它并没有被证明是由彗星发出的,而是更像一个被科技制造出来的信号,但可惜至今都没有被再检测到。但如果信号的收发只是每50年重复一次,发送一些随机的数字,那么我们再也没有收到过信息也不奇怪了,我们可以2027年再回头讨论这个问题。

但是这个信号可能表明,对于某个慢文明来说,50年的间隔并不是一个很长的周期,而且这可能不只是一个生物现象。这其中可能有科技的作用。如果他们距离黑洞很近,他们也许会受到时间扩张的影响,也可能为了某些目的运用科学技术延缓了时间的进程。

相反的情况同样是有可能的,他们的时间可能比我们的更迅速,在他们的事件中信息传递只是眨下眼睛的间隙,我们只有在恰好的时间探测恰好的方向才能惊鸿一瞥他们的文明。

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