最近一段时间被疫情所困,有时便不禁让我产生对宇宙生命的联想,忽然就想到一个老生常谈的问题:这个世界到底有没有外星人呢?如果有,我们怎么没能实实在在地接触他们呢?下午看了一个视频,将这方面的知识与大家分享一下。
早在上个世纪50年代,美籍意大利著名物理学家费米就曾经与其他几个科学家讨论过这个问题。费米与奥本海默并称原子弹之父,并培养了包括杨振宁李政道在内的6位诺奖得主,他本人也在1938年获得了诺贝尔物理学奖。关于外星人是否存在,1950年费米提出两种假设,一是外星人是存在的,科学推论可以证明;一是外星人是不存在的,人类从未接触过任何外星人。这就是所谓“费米悖论”。
那么,为什么科学家认为外星人必定存在呢?我们的银河系中有1000~4000亿颗恒星,保守计算,可观测的宇宙中存在的1000亿以上的类似银河系的恒星约有10²²颗。这个数字比较抽象,我们可以选一个参照物类比一下。地球上沙子的数量是7.5×10¹⁸颗,即地球上每一粒沙子对应宇宙中就有1万颗恒星。这些恒星中大小、温度、光度与太阳类似的大约占5%~20%,而这些恒星中又有22%~50%有类地行星。保守计算,这其中就有10²⁰颗类似地球的行星,相当于地球上每一粒沙子对应宇宙里有100颗类地行星。假如其中只有1%出现了生命,而且只有1%发展到了目前人类级别的文明,那么可观测的宇宙中,人类的文明数量是100万亿左右,进而可以得出,我们的银河系中有10亿颗内地行星和10万个智能文明。这个计算公式就是著名的德雷克公式。
地球的年龄是45.4亿年,假设把地球与一颗80亿年的行星K作对比,该行星上出现文明大约领先地球34.6亿年,理论上说,他们的文明远比我们发达,但是我们并没有发现他们。
卡尔达肖夫指数是一个文明等级划分指数,它根据一个文明可利用的能源数量分成了三个等级。Ⅰ型文明,有能力使用所在星球的全部能源,人类对应地球。Ⅱ型文明,有能力使用恒星的全部能源,人类对应太阳。Ⅲ型文明,能够动用整个所在星系的整个能源,人类对应银河系。而我们人类目前处在0.7型文明,达到Ⅲ型文明还需要5000年左右的时间。据此推算,那么银河系中应该有至少1万个Ⅲ型文明出现,即使没有留下殖民星球的痕迹,至少应该留下冯诺依曼探测器或其他信息采集装置,因为它们能够在短短50万年中探测完银河系中所有的星系,也包括太阳系。但是至今为止,我们什么都没看到,什么都没听到,也从未接触到他们中的任何信号。
费米悖论提出近70年来,科学家们始终试图对其给出合理解释,大体上分为两类观点。第一类解释建立在认为并不存在Ⅱ、Ⅲ型文明的推论之上。假如99.9%的高级文明都不与外界接触,剩下的0.01%,如果奇葩一点总会与外界接触,然而却并没有,原因可分为以下三种。
一、稀有地球假说。幼年的星系中含有大量黑洞和超星星这样的宇宙杀手,它们释放的辐射可以杀死一切生命。因此,宇宙大爆炸的信息中,生命是很难出现的。而银河系早已发展成熟,度过了它早期的幼稚时代,这也是地球诞生的先决条件。
二、我们是第一批智慧生命。即使广袤宇宙中有着无数地外文明,文明程度也远远不及人类,或者和我们差不多,再加上时间和空间的限制,导致了我们无法相互发现。显然这对于人类的发展是最有利的,人类可以真正把未来的命运掌握在自己手中。但令人可怕的是,还有其他原因干扰了高等文明的出现,这就是过滤器理论。
三、过滤器理论。在生命出现到Ⅲ型文明的过程中,有一道几乎不可逾越的天堑挡在中间,它是演化过程中一个或多个极端困难甚至不可跨越的阶段,我们把这个阶段称为过滤器。核战争、人工智能、小行星撞击、宇宙射线暴,无论是天灾还是人祸,每个阶段都可能成为过滤器。最为恐怖的是,或许有一个人类现有智慧无法理解和预知的大过滤器,正在某个空间某个时间或某种形态等着我们。而我们可以得出这样的结论:即使我们在火星上或其他行星上发现任何简单的生命,都将是灾难性的信息。因为这将大大降低了我们已经越过大过滤器的这种可能性。如果我们在其他星球上发现了其他复杂生命的化石,那将是人类历史上最糟糕的新闻。因为这说明大过滤器几乎肯定会发生在我们的未来,这可能将导致人类的灭亡。
另一种解释则认为,Ⅱ型和Ⅲ型智能文明是存在的,也就是高等外星生命是有的。但是为什么就联系不到呢?大体原因有以下几种可能。
1、高级文明可能已经造访过地球,可是由于有记录的人类历史只有区区5500年,在那之前就算发生了什么接触,也没有办法流传至今。或者外星文明在人类出现之前就造访过地球,那我们就更加无从得知了。
2、银河系已经被殖民了,只是太阳系处在边缘地带,高等物种的星际交流可能在周围几个恒星系发生,我们不知道而已。
3、黑暗森林法则。所有高等文明都避免暴露自己的位置,而人类现有的科技水平难以探寻到其踪迹。
4、宇宙中有食物链顶端存在,有一个超级牛B的文明就在那看着。他们会消灭所有发展到对他们有威胁的文明,我们人类只是还没有触碰到他们的警戒线而已。
5、高等文明可能把物质世界看作很原始的存在,而人家可能是以意识的形态存在,我们之间没有交集。
6、我们无法理解高等文明。高等文明已经在我们身边了,但是由于维度等级的差异,导致我们无法接触他们,甚至理解他们,就像一个细菌无法理解我们人类的日常一样。
7、动物园理论。在高级文明的眼里,我们都是被圈养的动物。就是说我们是被高等文明囚禁的小白鼠,太阳系只是一个实验场,高等文明只在安全距离内暗中观察我们,而并不参与人类的发展。
8、虚拟现实说。认为我们本来就是不存在的,我们只是活在电脑模拟的虚拟现实中,听到看到感受到的一切都只是数据而已。
9、天文馆理论。这种说法是,我们被高等文明有意地隔离了,独自放在了这个静默的我们所认知的宇宙中,我们形成了所在宇宙的唯一文明。
在目前人类能够理解的范畴内,费米悖论没有标准答案,我们至今只能提供可能的解释而已。
科学探索,因为未知和不确定性而令人着迷,生活因为充满无限的可能性而妙趣横生。人类文明的出现,在科学上来讲就是一件非常不科学的事情。你和我出现在这个世界上,本身就是一个神话。因此,无论我们身处平行宇宙,还是虚拟现实,都请珍惜生命中的每分每秒,活在当下。