《星球大戰》中的外星人看起來更真實?

2020-12-01 澎湃新聞
【編者按】

《星球大戰》又來了,最新一部《最後的絕地武士》今天在中國大陸公映。對於「星戰」系列,除了絕地武士、光劍、機器人成為共同記憶之外,很多人對其中出現的各種各樣的外星人也印象深刻。這些外星人的形象設計有沒有科學依據?美國前NASA天體物理學家、太空人珍妮·卡維洛斯在《<星球大戰>裡的科學》一書中,對《星球大戰》中的科幻元素做了詳細的科學解讀。澎湃新聞獲得授權摘錄其中《外星人》一章的部分內容。

你永遠找不到一個比這裡更加令人厭惡的人渣敗類聚集地。

       ——歐比-旺·克諾比,《新希望》

一個黑乎乎、三角腦袋上嵌著閃著金光的眼睛的外星人忽然出現在本地的小酒館裡;古老、沒有眼睛的蛞蝓潛伏在小行星內;頭上掛著潛望鏡的蛇形生物在死星的垃圾處理器裡來來去去。

《星球大戰》中一個最有意思的地方就是奇形怪狀的外星生命頻繁出現。「遙遠的銀河系」中幾乎任何地方都有外星生命。你要麼降落在它們中間,要麼走在它們上面,要麼被它們吃掉。塔圖因沙丘上沙蛇的骨架迴響著過去的聲音;像龍一樣的生物潛伏在納布的水下洞穴中;R2掉進達戈巴的沼澤中,幾乎馬上被吃掉,可很快又被吐了出來。無論你走到哪裡,無論你做什麼,總會有一個外星生物在你身邊。

盧克·天行者第一次進入那間小酒館的時候,我們對外星人的認識以及科幻小說中描述它們的方式徹底改變了。我們不再會沉迷於單一的外星人形象。在盧卡斯的想像中,宇宙充滿了生命,不僅許多行星都發展出了生命,而且在任何一個行星上,許多不同的生命都進化了,就像地球上的一樣。即使是像塔圖因、霍斯或者小行星那樣不適宜居住的環境中,生命都想方設法生存了下來。

但是這些多種多樣的環境中究竟孕育了怎樣的生命呢?最近的科學發現讓我們相信外星生命種類豐富。如果確實如此,它們會和《星球大戰》中的外星人相似嗎?宇宙真的是眼睛放光的賈瓦人、蠕動的赫特人、可愛的伊沃克人、飢餓的沙拉克、黏糊的邁諾克、呆萌的岡根人的家園嗎?

呆萌的岡根人

外星人長什麼樣

在地球上,我們眼前有各種各樣的生命——有葉子的生命體、有翅膀的生命體、有爪子的生命體、有蹼的生命體、有喙的生命體、有觸角的生命體、有角的生命體、有刺的生命體、有鱗的生命體、有毛的生命體、有尖牙的生命體、有殼的生命體或是有黏液的生命體。生命體通過孢子、種子、分裂、互相交配、自體交配的方式繁衍。有的生命體住在其他生命體中;有的生命體依附在其他生命體外部生存;有的生活在水、空氣、巖石、泥土、血液、稀泥中。在我們行星的歷史中,存在過數億種不同的物種,柯利弗德·皮寇弗博士說:「當我盯著長相驚人的甲殼類生物、溼軟有觸角的水母、怪異的雌雄同體蠕蟲、黏糊糊的菌類這些比科幻小說作者狂野的想像更加複雜的生物時,我知道上帝是有幽默感的,我們將在宇宙中其他生命形式上看到他的幽默感。」

鑑於在我們這一個星球上就有如此多種多樣的生物,外星人不太可能恰好有人類的特徵和形態。《星球大戰》中許多外星人都有人類的普遍形態,有兩隻幹活的手、兩條走路的腿、有長著感覺器官的臉,比如尤達大師、賈瓦人、沙人、加·加·賓克斯、萬帕冰獸、格裡多、阿克巴上將、雲城的烏格瑙特人、蜥蜴賞金獵人博斯克、頭上長觸角的比布·福圖納、歌手西·斯努特爾斯、蘭多的副駕駛尼恩·農布、丘巴卡、伊沃克人、酒吧樂隊,和電影中其他各種各樣的外星人。

尤達大師

然而《星球大戰》也向我們展示了許多沒有人類特徵的外星人,比其他的科幻電影提供了更廣泛的外星人類型,比如班薩、湯湯、沙蛇、沙拉克、赫特人、溼背蜥、邁諾克、太空蛞蝓等等。因此人們覺得《星球大戰》十分真實、獨特、具有生命力。加來道雄(Michio Kaku)博士是紐約城市大學理論物理學教授,也是《超越時空》(Hyperspace)和《幻想》(Visions)的作者,他對此表示同意,說:「在《星球大戰》中,外星人看起來不再和我們一樣。他們嘗試使外星人有不同的外形結構。從這個角度說,《星球大戰》比我見過的一些東西更加真實。」但是這是外星生命真實的樣子嗎?

我們將來可能遇到的外星生命最有可能和地球細菌相似。38.5億年前,地球上最先出現了細菌,在接下來的幾十億年裡,細菌一直是地球上唯一的生命類型。直到10億年前,多細胞生物才出現。6億年前動物開始進化,僅在不久之前,地球上的物種才豐富起來。雖然現在地球上複雜的生命形式很普遍,但是細菌依舊佔據了我們行星上生命的絕大多數。史蒂芬博士認為我們在宇宙中尋找的原始和複雜生命形式有著相同的比例。「我認為我們未來會找到的行星和衛星,上面的許多生命才剛剛起步,甚至是類似於細菌的東西。」所以我們有可能遇見許多有原始生命形式的行星,和較少擁有複雜生命的行星。賈科斯基博士也得出了相同的結論:「地球生物花了30億年的時間才從單一細胞生命體發展出了多細胞複雜生命體。這意味著那不是一個偶然事件。10億年前複雜生命體剛一出現,地球就經歷了迅速的生命多樣性爆炸。一旦複雜的生命發展起來了,驚人的多樣性就可能出現。」這樣複雜的生命是什麼樣的呢?

為了弄清楚外星生命可能的樣子,思考一下地球生命是如何發展成我們現在這副模樣是很有用的。物種通過進化被創造出來。如果變異恰好是有利的,可以幫助生命體在其特有的環境中生存,這種變異就有可能會遺傳下去,傳遞到後代身上。如果變異是有害的,生命體可能就會在有繁殖機會之前死亡,這樣變異就會從基因庫中消失。

進化不論是在基因方面還是生態方面,都包含了許多偶然情況。賈科斯基博士稱這些偶然情況為「歷史的意外」。變異的發生可以使魚更加適應它所生存的小池塘。但它恰好生在乾旱的一年,在它有機會繁殖之前,池塘幹了,魚死了,所以變異就沒有被傳下去。同一時候,另外一條魚出生了,它身上的變異使它不是那麼適應小池塘。正常情況下,之前那條魚會把這條魚當早餐吃了。但是因為池塘乾涸了,第二條魚可以在一段時間內在池塘外生存下來,這段時間足夠它翻滾到幾英尺之外沒有乾涸的更大的湖中。這條能在池塘和陸地之間移動的奇怪的魚就可以生存和繁殖,也許成了所有脊椎動物,包括人類的祖先。但如果那一年多雨,並不乾旱,這條魚就不能存活下來,生物進化的方向就會改變。

傑克·科恩(Jack Cohen)博士是生殖生理學家、華威大學數學與生態學院的專家及顧問,他指出了魚的一些有趣特徵——離開水是在3億年前出現的,魚成了所有脊椎類動物的祖先。「在它的食道中穿插有氣管,在它的消化系統中混雜有生殖器官。許多魚身上都沒有發生這些錯誤,發生了這些錯誤的一條魚可能爬上了岸。」機遇在我們的發展中起到了重要的作用,創造了我們這些可以通過同一張口呼吸和吃東西、生殖系統和排洩系統合併在一起的生物。許多《星球大戰》的外星人似乎身上都有這些錯誤——至少他們看起來都是用同一個口呼吸和吃飯,這似乎挺奇怪的。我們只能推斷他們的生殖系統是怎樣的。

這些「歷史的意外」是怎樣和其他星球結合起來的,這很難預測。蒂姆·懷特(Tim White)博士是加州大學伯克利分校綜合生物學的教授,他認為:「我們很難想像其他類型的生命是怎樣的。動物通過進化適應它們的環境,我們不知道太陽系外的外星環境是怎樣的。另外,時不時總有偶然事件打破生物與環境的平衡,因此生命的結構和它們的進化歷程成為一件難以預測的事情。」

即便是和地球相似的行星也可能孕育截然不同的生命體。實際上,科學家認為如果6500萬年前,恐龍沒有被巨大的流星毀滅,人類就不可能進化出來。懷特博士說:「如果這件事或者那件事沒有發生,我們甚至都不會在這裡有這番談話。」外星人很有可能比我們想像的更加奇特。柯利弗德·皮寇弗博士同意說:「章魚、海參、管蟲和松樹與我們有密切的關係。和外星人比起來,魷魚可能還比較像我們一些。」

所以根本沒有辦法弄清楚外星人可能長什麼樣嗎?外星人和我們一樣都是生命形式,面臨著和我們相似的問題——移動、感知、改造環境、成長和繁殖。適用於地球的解決方案應該也適用於「遙遠的銀河系」。因此,即使外星生命的進化途徑和我們不一樣,DNA和我們也不一樣——如果它們有DNA——但我們和外星人可能也有相似的特徵。

行星上的生命必須處理引力問題,這可能使得生命體有明確的頭和尾。可以移動的複雜生命可能也有前和後。為了感知環境,生命體需要一種或者多種下列能力:覺察有用的電磁輻射光譜(視覺);覺察四周大氣的變化(聽覺或嗅覺);覺察熱量和評估物體表面(觸覺);評估食物(味覺)。如果一個生命體必須尋找食物,那麼將這些感知器官集中在生命體的前面就很合理。為了改造環境,複雜生命體需要肢體。

為了在環境中穿越,他們需要一些移動工具。某些對稱結構會使得移動更加方便。但是有多大的概率,外星生物行動的方式像人一樣用雙腿;像長頸鹿一樣用四肢;像蛇或者魚一樣用肌肉發達的軀幹;像鳥或者昆蟲一樣使用翅膀;像章魚一樣使用觸鬚;或者是通過其他方式移動呢?我們可以通過檢驗某特徵在地球上獨立進化出來的次數來了解該生物特徵的普遍性或者可能性。在不同時間和地點發展出來的共同特徵肯定特別有用或者有效。比如,飛行的特性在地球上發展出來了三次:一次是鳥,一次是昆蟲,一次是蝙蝠。眼睛發展出來四次。所以這些特徵更加有可能在另外一個星球出現。

柯利弗德·皮寇弗博士指出了三種不大相關的動物:哺乳動物海豚、魚類三文魚、滅絕的爬行動物魚龍。「它們都在近海活動,四處遊竄,搜尋小魚吃。這些生物在生物化學、基因和進化上都毫不相關,但它們卻有相似的外形。它們不過是有生命、能呼吸的魚雷。它們進化出了流線型的身體來加快在水中前行的速度。我們可以認為,水中的外星生命也會以更小的、遊得很快的獵物為食,它們也有流線型的身體。」有些生命特徵在地球上只出現了一次,這讓它們看起來似乎不太可能出現在其他的星球上。比如, 雖然所有的陸地動物都發展出了獲得水的方式,但是只有大象這一種動物使用長鼻子汲水。

史蒂芬博士認為這些特徵發展的方式很大程度上取決於物理限制,而物理限制是物理、化學、生物定律的結果。比如,讓我們思考一下手指。如果外星人搭乘宇宙飛船到達地球,他們可能有多少根手指?一個具有智慧、能穿越宇宙的種族需要能夠用肢體處理周圍的事物, 每個肢體末端有手指。海豚可能有智慧,但是它們從不生火,從不建造宇宙飛船。物理世界的現實會決定出最實用的手指數目。「有理想的數字嗎?」史蒂芬博士問,「答案是肯定的。」

一根手指明顯在進行複雜任務的時候不實用。相似地,兩根手指也不太好用,如果你曾經戴著兩指手套做過精細活,你就會明白。史蒂芬博士說:「如果你要做重要的操作,三根是最低起點。」如果三是最低數,最大數是多少呢?「如果你有七根或者八根手指,我想你會很難適應四肢末端有這麼多手指,做事情會變得很彆扭。」雖然我們沒有做實驗證明五是最好的數字,但是史蒂芬博士認為五是最理想的。「科學家認識到,我們的兩棲類祖先並沒有五根手指,而是六根或者七根。進化和選擇為我們決定了五根手指,這意味著五根從某種程度上來說是理想的。」史蒂芬博士認為有智慧的外星人可能和我們一樣有五根手指。

因為某些物理限制是宇宙普遍有效的,史蒂芬博士總結說,雖然有智慧的外星人可能從各種不同種類的生命體進化而來,但他們可能和人十分相似。「找到一個長得和我們差不多的外星人的概率大概有80%之高。」

但是他似乎代表的是少數人的看法。科恩博士認為相反的觀點才是對的。「找到另一個有我們地球恐龍或者人類的行星,比找到一個遙遠的太平洋小島,島上人說得一口流利德語的可能性更低。」外星人可能經歷了完全不一樣的進化過程,經歷了不同的「歷史的意外」,導致了不同的適應方式。柯利弗德·皮寇弗博士認為類人的外星人「難以置信,《星球大戰》中一些生物可能經歷了完全不一樣的進化路程,但他們看起來有點太像人類了」。對懷特博士來說,電影裡這些有智慧的外星人最令人煩惱的特徵就是他們大多數都是兩足行走的。「兩足行走和高智慧之間沒有必然的聯繫。」加來博士則認為,有智慧的外星人只需要有三個重要元素:「對生拇指或者某種觸手、用於交流的語言、可以搜尋和發現目標的立體成像的眼睛。」賈科斯基博士表示同意:「進化成人類並不是一種必然趨勢,雖然所有的這些證據都表明了我們的結構是多麼完美。」

雖然有人類特徵的外星人數量可能挺多,但是《星球大戰》也包含了許多不具備人類特徵的生物。是外星人進化出了更多使他們更為相似的「普遍」特徵,還是擁有了只出現過一次的進化特徵,使你在別處再找不到這樣的生物,還是他們發展出了獨特的外星生命特徵呢?

《<星球大戰>裡的科學》,【美】珍妮·卡維洛斯/著 周思穎、曹燁、吳奕俊/譯,北京聯合出版公司 2016年3月版。

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