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    科學(xué)家認(rèn)為外星人不存在:沒有邁過大過濾器這個坎

    2017年12月15日 09:01 | 作者:陸成寬 | 來源:科技日報
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    宇宙之大,浩瀚無垠,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我們的想象。當(dāng)我們仰望群星璀璨的夜空時,不免生出這樣的疑惑:除了我們,宇宙中還有其他智慧文明嗎?“他們”究竟在哪里?近70年前,著名物理學(xué)家恩利克·費(fèi)米也發(fā)出了這樣的疑問,并提出了著名的“費(fèi)米悖論”——

    費(fèi)米粗略地估算了銀河系和宇宙中的恒星數(shù)目以后指出,只要宇宙中的這些恒星中的一小部分發(fā)展出智慧生命,那么宇宙中的文明也應(yīng)該不計(jì)其數(shù)。但是,為什么我們連智慧文明的影子都沒有看到呢?

    在上篇中,我們已經(jīng)介紹了關(guān)于費(fèi)米悖論的一類解釋,這類解釋樂觀地認(rèn)為智慧文明其實(shí)有很多,只是因?yàn)榉N種原因我們觀測不到“他們”。然而一些科學(xué)家卻不這樣認(rèn)為,他們提出了費(fèi)米悖論的第二類解釋,認(rèn)為智慧文明很少甚至不存在,那么,究竟是什么因素干擾了“他們”的出現(xiàn)呢?讓我們聽聽科學(xué)家怎么說吧。

    可能性

    之一

    大過濾器是一堵無法逾越的墻

    宇宙中沒有地外文明是因?yàn)椤八麄儭睕]有邁過大過濾器這個“坎”

    有人認(rèn)為其他智慧文明不存在是因?yàn)樯莼^程中會遇到一個極端困難甚至不可能跨過的階段,這個階段被稱為“大過濾器”。

    大過濾器理論由美國喬治梅森大學(xué)助理教授羅賓·漢森提出。其觀點(diǎn)是,即使類似地球的適合生命出現(xiàn)的星球有很多,它們也只是為生命的出現(xiàn)提供了一些必要的條件。生命是否真的會出現(xiàn),然后發(fā)展出智慧,最終成為星際文明,還需要經(jīng)歷很多大過濾器的過濾。在每個大過濾器面前,生命都可能失敗,就此滅絕或者停滯不前。

    “管它叫大過濾器,就是聽起來比較酷。”中國科學(xué)院國家天文臺副研究員李然說。宇宙中之所以沒有地外文明,是因?yàn)椤八麄儭倍急挥钪妗按舐┒贰苯o過濾掉了,可能“他們”沒有邁過大過濾器這個“坎”。但目前為止沒人能說清宇宙中的大過濾器究竟是一股什么樣的力量。

    有觀點(diǎn)認(rèn)為,一個有效的大過濾器需要滿足至少兩個條件:一是生命演化通過它的概率極低。假設(shè)很多行星上都出現(xiàn)了生命萌芽,但在每個大過濾器面前,都會淘汰一大批。最后,很少甚至沒有行星上的生命能夠達(dá)到星際文明。這就是為什么我們看到的宇宙如此“寂靜”;二是從通過一個大過濾器到通過下一個大過濾器所需要的時間很長。兩個大過濾器之間時間漫長,就意味著生命可以進(jìn)行各種嘗試。在進(jìn)行了無數(shù)次嘗試以后,終于有一個文明成為“幸運(yùn)兒”,脫穎而出。

    還有一部分人認(rèn)為,大過濾器就在人類文明當(dāng)中,當(dāng)文明發(fā)展到一定程度之后,就會傾向于自我毀滅。

    1964年,蘇聯(lián)天文學(xué)家尼克洛·卡達(dá)爾肖夫發(fā)表了一篇為高級文明評級的文章,提出了卡達(dá)爾肖夫指數(shù),根據(jù)一個文明所能利用的能源數(shù)量,來度量文明層次。它的指標(biāo)有3個類別:Ⅰ類文明,有能力使用自己所在行星的全部資源。人類還沒有達(dá)到Ⅰ類文明,按照卡爾·薩根的算法,人類可以算作0.7類文明;Ⅱ類文明,有能力利用整個恒星的能量;Ⅲ類文明,能夠控制一個星系的全部資源和能量。

    李然在《漫步到宇宙盡頭》一書中有一種不成熟的猜測:所有的文明都試圖獲得更多的能源,主動或者被動地向著更高級別的文明進(jìn)化。然而文明進(jìn)化到Ⅰ類文明狀態(tài),就意味著他們必然掌握了核聚變技術(shù),而這又意味著他們獲得了毀滅自己星球的能力。只要文明依然將自己的基地建立在一顆星球上,核毀滅的利劍就懸在他們的頭上。只有很少的文明最終能夠離開星球,進(jìn)入太空成為Ⅱ類文明。從掌握無線電通信能力到掌握核聚變,人類只用了50年時間。而今天距離人類最終掌握可控核聚變到進(jìn)入太空,成為多個星球上生存的生物,可能仍需要數(shù)百年的時間。在這期間人類文明都處于危險期。也許大多數(shù)地外文明都在危險期中毀滅了,只有少數(shù)邁向了星辰大海。

    可能性

    之二

    地球上的我們是獨(dú)一無二的

    地球環(huán)境是獨(dú)一無二的,有某種因素使得只有地球上才能發(fā)展出文明

    費(fèi)米悖論的前提是,宇宙中的恒星和行星數(shù)量都很大,應(yīng)該能夠產(chǎn)生很多智慧文明。但是,地球殊異假說卻認(rèn)為,這個前提就錯了。

    該假說認(rèn)為,地球上復(fù)雜生命(多細(xì)胞生物)的形成需要影響生命進(jìn)化的天文和地質(zhì)條件及偶然事件的不同尋常的結(jié)合。這些條件和事件包括了星系和恒星周圍的宜居帶,行星系統(tǒng)內(nèi)有大行星護(hù)盾,宜居行星要有合適的質(zhì)量、磁場、板塊運(yùn)動、巖石圈、大氣圈、海洋,并且擁有一顆巨大天然衛(wèi)星(比如月球),宜居行星的演化過程中要發(fā)生小行星撞擊、大規(guī)模火山和巖漿活動等等。

    地球?qū)儆谝司訋У男行牵瑩碛星覞M足一切生物物種維持生命、生存和演化的所有條件,然而事實(shí)上從地球歷史中的顯生宙開始至今,在這長達(dá)5億多年的歲月間和數(shù)百萬的生物物種中,只有一個物種成功演化成為高等智慧生命——人類,而非多種多元的高等智慧生物并存于地球上,這顯示了在相同條件下,高等智慧生命并非能如此輕易地出現(xiàn)和存在。

    可能性

    之三

    我們可能是第一批智慧生命

    早期宇宙不適合孕育生命,最近幾十億年生命才開始誕生,并發(fā)展到文明階段

    雖然宇宙的年齡已經(jīng)有140億年了,但是生命的歷史可能并沒有那么長。早期的宇宙可能并不適合孕育生命。幼年的星系十分活躍,含有大量像類星體和超新星這樣的宇宙殺手,它們釋放出的輻射可以殺死一切生命。此外,幼年星系中的恒星都比較年輕,構(gòu)成生命必需的重元素(氫和氦以外的元素)很少,而且多數(shù)集中在星系核。

    只是在最近的幾十億年內(nèi),環(huán)境才開始改善,宇宙逐漸變得對生命友好起來。在星系和恒星的身邊都出現(xiàn)了宜居帶,生命開始在適合的環(huán)境下誕生,并且發(fā)展到文明階段。

    如果這種解釋是正確的,人類很可能是宇宙中的第一批智慧生命。我們無法聽到其他星際文明的聲音,是因?yàn)橛钪嬷羞€沒有比我們更先進(jìn)的文明。

    編輯:秦云

    關(guān)鍵詞:外星人不存在 大過濾器 外星人

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