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科学家认为外星人不存在:没有迈过大过滤器这个坎

2017-12-18 05:14:13

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 本报记者 陆成宽

  宇宙之大,浩瀚无垠,远远超出了我们的想象。当我们仰望群星璀璨的夜空时,不免生出这样的疑惑:除了我们,宇宙中还有其他智慧文明吗?“他们”究竟在哪里?近70年前,著名物理学家恩利克?费米也发出了这样的疑问,并提出了著名的“费米悖论”――

  费米粗略地估算了银河系和宇宙中的恒星数目以后指出,只要宇宙中的这些恒星中的一小部分发展出智慧生命,那么宇宙中的文明也应该不计其数。但是,为什么我们连智慧文明的影子都没有看到呢?

  在上篇中,我们已经介绍了关于费米悖论的一类解释,这类解释乐观地认为智慧文明其实有很多,只是因为种种原因我们观测不到“他们”。然而一些科学家却不这样认为,他们提出了费米悖论的第二类解释,认为智慧文明很少甚至不存在,那么,究竟是什么因素干扰了“他们”的出现呢?让我们听听科学家怎么说吧。

  可能性

  ??

  大过滤器是一堵无法逾越的墙

  宇宙中没有地外文明是因为“他们”没有迈过大过滤器这个“坎”

  有人认为其他智慧文明不存在是因为生命演化过程中会遇到一个极端困难甚至不可能跨过的阶段,这个阶段被称为“大过滤器”。

  大过滤器理论由美国乔治梅森大学助理教授罗宾?汉森提出。其观点是,即使类似地球的适合生命出现的星球有很多,它们也只是为生命的出现提供了一些必要的条件。生命是否真的会出现,然后发展出智慧,最终成为星际文明,还需要经历很多大过滤器的过滤。在每个大过滤器面前,生命都可能失败,就此灭绝或者停滞不前。

  “管它叫大过滤器,就是听起来比较酷。”中国科学院国家天文台副研究员李然说。宇宙中之所以没有地外文明,是因为“他们”都被宇宙“大漏斗”给过滤掉了,可能“他们”没有迈过大过滤器这个“坎”。但目前为止没人能说清宇宙中的大过滤器究竟是一股什么样的力量。

  有观点认为,一个有效的大过滤器需要满足至少两个条件:一是生命演化通过它的概率极低。假设很多行星上都出现了生命萌芽,但在每个大过滤器面前,都会淘汰一大批。最后,很少甚至没有行星上的生命能够达到星际文明。这就是为什么我们看到的宇宙如此“寂静”;二是从通过一个大过滤器到通过下一个大过滤器所需要的时间很长。两个大过滤器之间时间漫长,就意味着生命可以进行各种尝试。在进行了无数次尝试以后,终于有一个文明成为“幸运儿”,脱颖而出。

  还有一部分人认为,大过滤器就在人类文明当中,当文明发展到一定程度之后,就会倾向于自我毁灭。

  1964年,苏联天文学家尼克洛?卡达尔肖夫发表了一篇为高级文明评级的文章,提出了卡达尔肖夫指数,根据一个文明所能利用的能源数量,来度量文明层次。它的指标有3个类别:Ⅰ类文明,有能力使用自己所在行星的全部资源。人类还没有达到Ⅰ类文明,按照卡尔?萨根的算法,人类可以算作0.7类文明;Ⅱ类文明,有能力利用整个恒星的能量;Ⅲ类文明,能够控制一个星系的全部资源和能量。

  李然在《漫步到宇宙尽头》一书中有一种不成熟的猜测:所有的文明都试图获得更多的能源,主动或者被动地向着更高级别的文明进化。然而文明进化到Ⅰ类文明状态,就意味着他们必然掌握了核聚变技术,而这又意味着他们获得了毁灭自己星球的能力。只要文明依然将自己的基地建立在一颗星球上,核毁灭的利剑就悬在他们的头上。只有很少的文明最终能够离开星球,进入太空成为Ⅱ类文明。从掌握无线电通信能力到掌握核聚变,人类只用了50年时间。而今天距离人类最终掌握可控核聚变到进入太空,成为多个星球上生存的生物,可能仍需要数百年的时间。在这期间人类文明都处于危险期。也许大多数地外文明都在危险期中毁灭了,只有少数迈向了星辰大海。

  可能性

  之二

  地球上的我们是独一无二的

  地球环境是独一无二的,有某种因素使得只有地球上才能发展出文明

  费米悖论的前提是,宇宙中的恒星和行星数量都很大,应该能够产生很多智慧文明。但是,地球殊异假说却认为,这个前提就错了。

  该假说认为,地球上复杂生命(多细胞生物)的形成需要影响生命进化的天文和地质条件及偶然事件的不同寻常的结合。这些条件和事件包括了星系和恒星周围的宜居带,行星系统内有大行星护盾,宜居行星要有合适的质量、磁场、板块运动、岩石圈、大气圈、海洋,并且拥有一颗巨大天然卫星(比如月球),宜居行星的演化过程中要发生小行星撞击、大规模火山和岩浆活动等等。

  地球属于宜居带的行星,拥有且满足一切生物物种维持生命、生存和演化的所有条件,然而事实上从地球历史中的显生宙开始至今,在这长达5亿多年的岁月间和数百万的生物物种中,只有一个物种成功演化成为高等智慧生命――人类,而非多种多元的高等智慧生物并存于地球上,这显示了在相同条件下,高等智慧生命并非能如此轻易地出现和存在。

  可能性

  之三

  我们可能是第一批智慧生命

  早期宇宙不适合孕育生命,最近几十亿年生命才开始诞生,并发展到文明阶段

  虽然宇宙的年龄已经有140亿年了,但是生命的历史可能并没有那么长。早期的宇宙可能并不适合孕育生命。幼年的星系十分活跃,含有大量像类星体和超新星这样的宇宙杀手,它们释放出的辐射可以杀死一切生命。此外,幼年星系中的恒星都比较年轻,构成生命必需的重元素(氢和氦以外的元素)很少,而且多数集中在星系核。

  只是在最近的几十亿年内,环境才开始改善,宇宙逐渐变得对生命友好起来。在星系和恒星的身边都出现了宜居带,生命开始在适合的环境下诞生,并且发展到文明阶段。

  如果这种解释是正确的,人类很可能是宇宙中的第一批智慧生命。我们无法听到其他星际文明的声音,是因为宇宙中还没有比我们更先进的文明。

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