有違平庸原則——巨橢圓星系比銀河系更容易出現技術文明?

2020-12-06 天文同好樂園

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2015年,一則消息轟動了全世界——SETI宣布將投入1億美元用於對地外生命的搜索。著名物理學家霍金在為此致辭時說:「是時候去尋找答案了,去尋找地球以外的生命。人類到底是不是這暗宇中孤獨的存在?對於我們而言,這個答案太過重要了。」是的,人類急切地想尋找到答案,如果人類在無盡的宇宙裡真的是孤獨的,那麼我們也必須要弄明白——我們為何如此特殊?畢竟宇宙之大,足以孕育無數的地外生命,怎麼可能只有我們存在呢?

M60和NGC4667

但問題是,我們應該去何處尋找?在地球以外、在太陽系以外,或者在銀河系以外,什麼地方最有可能存在容易被搜尋到的類似於地球人類的技術文明?同在2015年,發表在英國《皇家天文學會月報》上的一篇論文指出:從理論上來說,在巨型橢圓星系出現技術文明的可能性將是螺旋星系(如銀河系)的1萬倍,這些星系可以培育出先進的技術文明。論文的作者認為,這種可能性增加的原因是,巨大的橢圓星系擁有更多的恆星,並且發生超新星爆發的可能性更低,從而降低了智慧生物遭受毀滅性打擊的概率。

巨橢圓星系M89

從理論上來說,我們的地球、太陽和銀河系在宇宙中是平淡無奇的。這個觀點最早來自於由哥白尼提出的「平庸原則」,也稱「哥白尼原則」,它是目前已被科學界和哲學界廣泛接受的一條基本法則。「平庸原則」的直接定義是:沒有一個觀測者有特別的位置。將之運用到宇宙學上,則可以認為,地球只是位於普通的棒旋星系非異常區域內的一個普通的行星系統中的一顆普通的巖石行星,因此整個宇宙中充斥著複雜生命。

巨橢圓星系NGC4472

「平庸原則」也可以這樣理解,即:在沒有相反證據的情況下,物體或物體的某些屬性應視為其類的典型,而不是非典型。從歷史上看,平庸原則被多次用於預測新的物理現象,例如牛頓據此原則假設太陽是典型的恆星,然後比較太陽和天狼星兩者的相對亮度,從而計算出了天狼星的近似距離。那麼,上文提到的那篇論文認為,在巨型橢圓星系出現技術文明的可能性將是銀河系的1萬倍,也即認為,事實上擁有技術文明的銀河系在宇宙中並非典型,這顯然違反了「平庸原則」。

螺旋星系M81

因為根據「平庸原則」,既然人類已經事實出現在地球上,地球及其常駐技術社會應該是宇宙其他地方具有技術文明的行星的典型,而不是非典型的行星。這意味著地球的位置在螺旋星系中也應該是典型的,同時也意味著技術文明在螺旋星系中出現也是典型的。就在最近,為了反駁前文所提的那篇違反了「平庸原則」的論文的觀點,美國阿肯色大學的天體物理學家丹尼爾·惠特米爾也在《皇家天文學會月報》發表了一篇論文,論文指出,巨型橢圓星系不可能是如我們這樣的技術文明的搖籃。

螺旋星系NGC1566

惠特米爾是數學科學系的導師,也是資深天文學家,他認為「巨橢圓星系是技術文明的搖籃」這個觀點在「平庸原則」方面存在嚴重的問題。首先,為什麼我們沒有發現我們身處在一個巨橢圓星系裡,而是身處在螺旋星系裡?其次,儘管巨橢圓星系的恆星數量更多,有的甚至超過一萬億顆恆星,但是目前已發現的巨橢圓星系幾乎全部由年老的恆星組成,缺乏可以形成新生行星的氣體和塵埃。

螺旋星系NGC1512

另外,巨橢圓星系的演化與銀河系完全不同。天文研究發現,它們在年輕時經歷了一系列類星體和星爆超新星事件,充滿了致命的輻射,這足以完全將該星系中任何適宜居住的行星上的生命毀滅殆盡!到這裡,似乎爭論各方的觀點都有一定的道理,那麼我們該相信哪一方?如果在巨橢圓星系中不太可能有宜居的行星,那麼默認情況下,像銀河系這樣的星系將成為如我們這樣的技術文明的主要地點,也許正如「平庸原則」所預期的那樣。

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