新邊疆政治學② | 費米悖論的答案在哪裡?

2020-11-22 澎湃新聞

新邊疆政治學② | 費米悖論的答案在哪裡?

2020-10-27 15:11 來源:澎湃新聞·澎湃號·政務

地球之外是否存在生命?在人類探索宇宙的幾千年時光中,這個問題始終存在。2020年,新冠疫情的大流行讓很多行業停工停產,但卻沒能阻止人類探索宇宙的步伐。就在今年,美國國防部公開不明飛行物(UFO)的影像並正式成立專案組展開調查,大洋彼岸的中國「天眼」正式開啟地外文明信號探索,「天問一號」探測器承載中國人千年前的問天夢想駛向星海。從宏大的空間尺度看,地球不過是太陽系中一枚暗淡藍點,從漫長的時間尺度看,在137億年的時間長河中,地球與人類的存在不過是其間的小小波瀾。如此龐大的時空中,我們不應是孤單的,但是,「他們」在哪裡呢?諾貝爾獎獲得者、物理學家費米在1951年提出的這個問題成為了科學家和愛好者們心頭的難解之謎,也是目前地外文明探索之路上難以逾越的鴻溝,影響力外溢到了政治、社會和文化領域。後來人們稱其為費米悖論。

費米悖論闡述了關於地外文明存在的高度可能性和證據稀缺性之間的矛盾。簡單來說就是經過科學家們的推算,保守估計在可觀測宇宙中至少存在10^20個類似地球的行星,且至少存在一百萬億個智能文明。而銀河系裡可能有10億個類似地球的行星和10萬個智能文明。

如果按照常規的數學邏輯,地外文明幾乎是必然存在的,而且高度發達的地外文明也應該數不勝數,同時考慮到文明高度發達後向外攝取資源和擴張的可能性,我們應該已經可以接觸或觀察到地外文明了。但是,迄今為止,在宇宙誕生137億年之後,我們沒有在地球或可觀測宇宙的其他地方,找到其他智慧生命存在的切實可靠的證據,它們也沒有主動造訪我們,以致於我們似乎孤獨地存在於廣袤的宇宙中。這便是費米悖論的基本觀點,即理應有大量地外文明存在,並且應該被觀察到,但迄今為止我們卻沒有任何地外文明存在的證據。

費米悖論在提出後受到大量關注,迄今已產生許多猜想,但始終沒有標準答案。主要的觀點有以下幾類:

第一,地球殊異論。

持這種觀點的人認為地球是一個奇蹟般的存在,擁有適中的大氣層,合適的磁場,特殊且安全的軌道,適宜的日地距離等,這諸多的巧合使得生物能夠繁衍生息。哪怕放大到宇宙中這種條件也難以複製。所以即便通過邏輯推理能夠得出理應有大量高級地外文明的結論,但是地球的特殊性和構成地球生存條件的巧合性已經能夠抵消這種概率了,我們就是這個宇宙中最特別的存在。雖然這種觀點並不能讓大多數人接受,但這確實是基於當前觀測事實最簡單的解釋。

第二,「大過濾器」。

這種說法認為,生命是可能存在的,文明也是可能存在的,但是文明的發展的過程中都會遇上一個無法逾越的障礙,這個障礙就是「大過濾器」。如果以人類文明為參照,這個「大過濾器」可能發生在過去,也可能發生在未來。如果「大過濾器」出現在過去,那麼意味著文明發展到我們這個階段十分罕見,這就可以解釋為什麼不存在高度發達的地外文明了。關於可能在過去發生的「大過濾器」人們有以下幾種主流的猜測,其一,生命的產生。生命的產生本身就可能是一次過濾,以人類如今的科技水平在實驗室裡可以造出胺基酸,但迄今無法造出最低等的生命。帶有主觀能動性的人工幹預尚且如此困難,自然界隨機產生生命的概率可想而知。其二,技術智能的產生。在地球上,原核生命到真核生物的過程花費了近十幾億年,大部分的生命都無法完成從原核到真核的步驟,因而其發展成為高級生物的可能性就被「過濾」掉了。而要從簡單的真核生物進化到能夠使用和發展工具的技術智能則更為罕見,甚至純屬巧合。第三,「大過濾器」已經消失,我們活在了最好的時代。這種觀點認為「大過濾器」時代已經結束,人類文明十分幸運,恰好能夠發展成為高級文明。就好像地球花了幾億年才形成了適宜生命發展的條件,很可能宇宙也是如此,現在我們可能正處在一個最好的時代,可能是生命第一次能不被打擾的發展這麼長時間。這就意味著我們之所以沒發現其它地外文明,很可能因為我們和他們處在同一發展階段,互相都不具備「造訪」對方的能力。如果「大過濾器」不是發生在過去,那麼對於認同「大過濾器」理論的人來說唯一的解釋可能就是「大過濾器」還未到來,這無疑是一件可怕的事情。這意味著我們的文明可能會在未來某天遭遇滅頂之災。這個「大過濾器」可能是自然災變,比如焚燒一切的伽馬射線暴,又或許是隕石撞擊,恐龍曾經替我們挨過一次,但不能保證我們就會一直幸運下去。另一種可能是智能文明到達一定的技術水平後不可避免地把自己毀滅了。我們已掌握的核技術,正在快速發展的人工智慧技術,如果管控不當都有可能成為一個「過濾器」。所以有人認為,我們最好不要在外太空發現複雜的生命化石,因為這將意味著「大過濾器」很有可能尚未到來。從這個意義上說,對於費米悖論,夜空的沉默是金,沒有消息就是最好的消息。

第三,可能是時間還不夠。

這種觀點認為,儘管人類從幾千年前就開始探索宇宙,但是受限於技術水平,近幾十年才具備接收宇宙信號的能力。也許外星文明發送的信號在此之前就到達過地球但人類無法接收和破譯,不過在未來不能排除探測到此類信號的可能性。也有猜測認為,地外文明可能已經造訪過地球,但是那時候人類還不存在,或只處於很原始的階段。在上古時代流傳下來的神話作品中,部分章節不排除就是對地外文明造訪的記錄。比如古印度著名史詩《摩訶婆羅多》中對「天神」大戰的描述,戰爭的雙方有飛行器、高速飛箭(飛彈),飛箭爆炸會產生太陽般的巨大火球和蘑菇雲(核武器)。古印度的神話和歷史往往是混合在一起的,如果上述戰爭場面不是虛構而是源自現實,這對於當時記錄這場戰爭的人類來說無異於神仙打架,戰爭雙方很可能就是外星文明。

第四,我們無法理解地外文明。

這種觀點認為,人類目前對於宇宙和自身的探索都十分有限,我們目前對世界的認知遠未到理解高等文明的水平。就像物理學家加來道雄比喻的那樣:「比如說在森林中間有一座螞蟻山,螞蟻山旁邊正在建造一條十車道的高速公路,螞蟻會明白十車道高速公路是什麼嗎?螞蟻會明白建造高速公路的技術,和建造公路的物種的意圖嗎?」所以也許外星生命就在我們身邊,但是我們對其毫無察覺也無法理解。

第五,隔離論。

顧名思義,所謂隔離論主要觀點就是之所以我們收不到任何地外文明的信號,是因為地球文明被隔離起來了。隔離論認為我們對於現實的理解可能是錯誤的,主要有三種說法:一是動物園假說,這一假說認為外星文明其實早已發現地球生命的存在了,但是地外文明像建設自然保護區一樣將地球文明隔離了起來,只看不摸。所以人類接收不到外來的信號,不知道地外生命的存在,但這些地外文明卻能夠在暗處觀察人類,就像我們去動物園參觀其它動物。二是天文館假說。其觀點認為地球其實處於一個地外文明建造的天文館之中,營造了宇宙中只有地球生命的假象。但實際上,地外文明可能正在外部觀察人類,並進行研究。人類之於地外文明,就像實驗室裡的小白鼠一樣。三是缸中大腦假說。該假說認為我們現在所接觸的一切都不存在,我們只是外星文明建造的超級計算機裡一個程序。我們所有的感受都是程序在自動運行,就像電影《原始碼》和《黑客帝國》裡描述的那樣。畢竟地球的存在和生命的產生有太多巧合,好像某種力量特意安排似的。隔離論其實是對外星文明的神化,有一種說法叫做科學的盡頭是神學。愛因斯坦曾說過當科學家登上一座高山後卻發現神學家早就坐在那裡了。牛頓也曾發問,為什麼不相信太陽系是被某一個高度智慧創造出來的呢?當我們的生產力水平無法支撐起對宇宙規律的認識時,神或者超級文明的存在也就成為了對這些規律的一種解釋。許多人對隔離論的說法嗤之以鼻,但也沒有任何證據可以徹底推翻它。

第六,黑暗森林法則。

黑暗森林法則是《三體》作者劉慈欣構建的一個深層宇宙文明圖景。劉慈欣基於人類的思維和經驗以及目前的科學探索給出了一個完整的推導過程,一方面,生存是文明發展的第一要務,為了獲取生存資源,文明要不斷擴張,但宇宙中的物質總量不變(資源是有限的)。另一方面,文明在發展過程中會出現技術爆炸(比如工業革命)的現象,能夠短時間內使得技術水平突飛猛進,從而一個暫時弱小的低級文明可能在未來某天追趕上高級文明,並對高級文明形成實質威脅。同時,當兩個文明互相發現對方後,由於宇宙尺度中信息的不對稱會形成難以判斷對方真實意圖的猜疑鏈。綜上,我們若從高級文明視角出發,任何弱小的文明都可能成為我們獲取資源的阻礙,甚至某天會威脅到我們的生存。同時我們沒有辦法判斷這個弱小的文明是善是惡,也不能判斷這個文明成長起來後會認為我們是善是惡,這時對我們來說,在大幅領先對方時先發制人消滅對方是最穩妥的做法,既省去了交流的風險和成本,又排除了未來的潛在威脅。劉慈欣描述的這個殘酷的宇宙圖景若是宇宙文明的真相,那費米悖論就迎刃而解了,因為在奉行叢林法則的宇宙中大家都不想被發現,從而隱藏了自己。當然,黑暗森林法則也存在著不少爭議和挑戰,其中復旦大學法學博士、知乎答主「輸給睡魔了抱歉哈」就提出了基於相同公理的另一個解釋——「寂靜深海」假說。這個假說認為,一個高級文明在對低級文明發動打擊時會有諸多考慮,擔心這會暴露自己從而招致其它更強大文明的打擊,而且越是高度發達的文明會越惜命。這樣的考慮會存在於所有的理性文明中,所以大家都默契地保持了緘默。無論是「黑暗森林」還是「寂靜深海」都只是宇宙文明關係的一種可能性,都是按照人類思維方式和經驗進行構建的,或許隨著人類對太空的進一步探索,我們將會有更多元的信息去構建更趨近於真實的宇宙文明圖景。

以上,就是關於費米悖論的基本內容和幾種常見的解釋。不過費米悖論其實還隱藏著另一層意思,那就是對於外星人是否存在這個問題,我們不能給定一個絕對的答案。這意味著人類始終面臨著外星人可能的造訪,也許一萬年內他們都不會來,也許他們明天就會出現。2020年突如其來的新冠疫情提醒我們要避免對未來的直線思維,劉慈欣在其文章《新冠疫情與外星人》中指出,地外文明造訪和疫情的相似之處在於兩個事情都是人類世界所遇到或可能遇到的重大意外事件。面對歷史上多次出現過的大範圍傳染病,人類社會在各個方面都沒有充分的準備,使其演變為了一場全球性大災難,如果面對歷史上沒有任何先例的外星人造訪,我們又將受到怎樣的衝擊呢?從這個意義上講,外星人不僅是一個科幻話題,也是一個現實問題。遺憾的是,我們目前沒有任何準備。這意味著如果這件事真的發生了,我們社會將受到從政治、經濟、軍事到文化和宗教的全方位衝擊,世界將陷入前所未有的茫然和混亂。即使降臨地球的外星文明是善意的,我們都可能要面臨社會的崩潰和失序。凡事預則立,不預則廢,是這次疫情給我們的重大提醒。

費米悖論暫時沒有標準答案,但是,提出問題是解決問題的必經步驟,畢竟曾經我們也為世界是圓是方,宇宙中心是地球還是太陽這類問題困惑過。拋開科幻要素,費米悖論的意義在於其承載了人類對廣袤太空的好奇心和探索欲,提醒人們學會謙卑。終有一天,人類會踏足其它行星和星系,到那時有關費米悖論的爭論早已淹沒在時間長河中。但是它的精神內核或將在探索真理的漫漫徵途中一直伴隨我們,前往未知,發現未知。

 

(作者:李潤南,北京大學外國語學院南亞系碩士研究生。本文僅代表作者個人觀點,與北京大學區域與國別研究院立場無關,文責自負。引用、轉載請標明作者信息及文章出處。)

特別聲明

本文為澎湃號作者或機構在澎湃新聞上傳並發布,僅代表該作者或機構觀點,不代表澎湃新聞的觀點或立場,澎湃新聞僅提供信息發布平臺。申請澎湃號請用電腦訪問http://renzheng.thepaper.cn。

評論()

相關焦點

  • 國際政治的新領域——新邊疆政治學呼之欲出
    在這個日新月異的局面下,國際政治學必將在網絡、極地、近地、月球、火星乃至太空的新邊疆自然延展,新邊疆政治學呼之欲出。二、新邊疆政治學可能的目標和宗旨(一)新邊疆本身的特徵。作為國際政治和戰略工具的新邊疆,各自的基本特徵、格局是什麼樣,新邊疆的政治學將各自有怎樣的特徵?是哪些約束條件導致了不同新邊疆的區別?(二)新邊疆探索的戰略問題。在新邊疆的各領域,人類如何進行對外探索、如何實踐、如何制定戰略?
  • 費米悖論
    費米悖論是一個有關外星人、星際旅行的科學悖論,闡述的是對地外文明存在性的過高估計和缺少相關證據之間的矛盾,很多相關的問題已經得到重視,內容包括天文學、生物學、生態學和哲學。  費米悖論的第一點,即尺度問題,是一個數量級估計:銀河系大約有2500億(2.5 x 1011)顆恆星,可觀測宇宙內則有700垓(7 x 1022)顆。即使智慧生命以很小的概率出現在圍繞這些恆星的行星中,那麼僅僅在銀河系內就應該有相當大數量的文明存在。這也符合平庸原理的觀點,即地球不是特殊的,僅僅是一個典型的行星,具有和其他星體相同的規律和現象。
  • 費米悖論推測外星人存在的概率
    很多人問我相不相信有外星人,我的答案是宇宙那麼大,如果沒有外星人才叫奇怪呢?這也是費米悖論想指出的問題費米悖論啊,他之所以是一個悖論,那必然是不會給出一個明確的答案,都有明確答案了,就不叫悖論了,所以費米悖論不是說這個宇宙沒有外星人,費米悖論用一句話概括就是根據概率去計算,光銀河系裡就應該有那麼多文明,但我們卻從來沒有發現過任何外星文明存在的證據啊
  • 外星人在哪裡?一個關於外星生命存在的悖論-費米悖論
    因此,您已經問自己「所有外星人在哪裡?」物理學家恩裡科·費米(Enrico Fermi)提出了同樣的問題。因此命名為「費米悖論」。所以「外星人在哪裡?」這就是「費米悖論實際上,沒有人能夠解決這個悖論。但是,這裡有無數的想法和可能性。我們將討論一些奇怪的可能性。1.對其他生物來說,我們為時過早或為時太晚智慧生命也許存在於我們的銀河系中,但我們是擁有如此眾多技術的第一個文明。其他人可能需要一段時間才能開發出能夠聯繫我們或獲得我們信號的技術。否則我們為他人為時已晚。
  • 人們常說的「費米悖論」是什麼?
    地球殊異假說有時被認為為費米悖論提供了一種解釋的答案。從哈特開始,很多人開始發展關於地外文明的科學理論或模型,大部分工作都引用費米悖論作為參考。很多相關的問題已經得到重視,內容包括天文學、生物學、生態學和哲學。新興的天體生物學給問題的解決引入了跨學科的研究手段。
  • 費米悖論告訴你答案
    茫茫宇宙,地球只有一個點儘管這個結論已經被一些科學家接受,但是卻不是所有人都同意這個結論,因為科學家存在一個與外星文明有關的理論,這個理論斷定宇宙中存在外星,這個理論就是費米悖論,費米是美國著名的物理學家、諾貝爾獎獲得者,在一次和朋友閒聊到外星人的時候突然冒出一句:「他們在哪裡呢?」
  • 黑暗森林法則與費米悖論
    費米悖論1950年的一天,諾貝爾獎獲得者、物理學家費米在和別人討論飛碟及外星人的問題時,突然冒出一句:「他們都在哪兒呢?」這句看似簡單的問話,就是著名的「費米悖論」。「費米悖論」隱含的意思是,從理論上講,人類能用100萬年的時間飛往銀河系的各個星球,那麼,外星人只要比人類早進化100萬年,21世紀就應該來到地球了。
  • 費米悖論為什麼恐怖,費米悖論隱含著什麼!
    費米悖論隱含著什麼?
  • 費米悖論給出答案!
    費米悖論給出答案!關於外星人的話題不絕於耳,只要看到天上有不明飛行物,外星愛好者都會認定與外星人有關。許多人堅信外星人是真實存在的,既然存在,為什麼過了這麼久他們都沒有露過真身呢?這讓人不得不懷疑他們的真實性。在1950年,費米獲得諾貝爾物理學獎後,與朋友探討外星人時,突然想到了一個問題,外星人究竟身處何方呢?久而久之費米悖論就出現了。
  • 外星人在哪裡?費米悖論的那些事(2)
    費米悖論給我們帶來了疑問:本應該大量存在的地外文明,為何我們一個都沒有發現?回到問題本身,我們為什麼會有這樣的問題,為什麼會認為外星文明大量存在?這是否僅僅是一個臆想呢?存不存在一種可能,這個問題本身就是一個偽命題,從而誤導我們產生了這樣的矛盾呢?
  • 什麼是費米悖論?為何有人覺得它「可怕」?它真預示人類結局嗎?
    在人類探索,宇宙的過程中出現了數位傑出的科學家,這些科學家也為我們留下了寶貴的物質財富,比如愛因斯坦提出的相對論以及費米提出的費米悖論
  • 為什麼有人認為費米悖論很可怕?黑森林法則已經給出答案
    筆者-小文費米悖論是什麼?來自一位物理學家的無心之說,為何會引起人們的恐慌,甚至還有人認為費米悖論是世界上最可怕的悖論,其實這些話題都被誇大了。於是,在一次對話當中,費米拋出了一個疑問:「它們在哪裡呢」?這裡的它們是指地球以外的外形生物,眾多周知,人類來到地球上的時間並不早,以人類目前的科學技術而言的話,很有可能在人類之前宇宙就已經誕生過無數的文明了。那麼問題在於,既然有高等文明的存在,它們為什麼不出現在人類面前?
  • 俄羅斯科學家提出費米悖論的解決方案:想法大膽,但令人擔憂
    在關於尋找外星人的問題上,有一個言論非常著名,那就是費米悖論。費米悖論本質上說並非是一個典型的悖論,但是依然足夠引發人們的深思:如果外星人真的存在,他們到底在哪呢?費米本人也想像不到自己隨口這麼一問,竟然成為了科學史上最為人津津樂道的話題之一,並且在到現在的幾十年時間裡,好幾代科學家都為此頭疼不已,想要解答這個問題。它們是有意不和我們聯繫還是能力有限?它們到底是否知道我們的存在呢?2018年,俄羅斯國立電子科技大學(MIET)的理論物理學家亞歷山大·別列津在自己的論文中,提出了費米悖論可能的答案。
  • 費米悖論為什麼恐怖,隱喻人類文明即將走向盡頭
    按照費米悖論猜想,在這個宇宙中人類絕對不是單獨存在的生命,太陽至今僅有50億年的歷史,而銀河系已經存在100億年了,這就說明在銀河系中很可能存在比我們先進的多得多的文明
  • 高級文明在哪裡?從費米悖論出發,研究者給出2種解釋
    剛剛獲得了諾貝爾獎的費米,在午餐會上與同事對這件事進行了討論,在討論飛碟是不是就代表外星人時,費米突然冒出來一句話:它們都在哪呢?這句話便是最著名的悖論之一——費米悖論。看似很普通的一句話,它卻包含著多重意思,比方說,外星人存在並且已經來到了地球,只不過人類尚未發現而已。或者是外星人並不存在,一切都是人類自己設想出來的。
  • 費米悖論:地球之外,真的有外星生物嗎?
    費米悖論的出現給科學界狠狠潑了冷水。正如我們現在所經歷的,我們處在一個科技高速發展的紀元。我們已經有了祖先所渴望的技術。那個時候,他們覺得雲外有其他東西,因為科技匱乏只能想像。但是現在我們滿足了他們的夢想,不僅飛出了現在所棲息的星球,還在探索更遠的地方。
  • 費米悖論詳解:一直找不到外星人,或才是最讓人類感到恐懼的!
    費米悖論的提出其實是一個非常偶然的巧合。雖然如今看來,費米悖論對研究外星人的存在,具有非常重大的影響,但實際上,這也僅僅只是費米在和朋友們喝茶談心的時候,偶然提出了一種設想,不過很顯然,可能費米做夢也沒有想到,只是偶然間提出的一種想法,竟然會給自己帶來如此大的變化。
  • 中國科幻小說《雙宇》完美解釋了費米悖論 答案竟然如此簡單
    第二個:人死之後去了哪裡?第三個:思想到底是什麼?第四個:宇宙有多大?第五個:宇宙萬物由什麼組成?第六個:生命如何起源的?第七個:我們能戰勝癌症嗎?第八個:時間能否被穿越?第九個:現實是否純在?最後一個:天體繞行的本質?
  • 費米悖論——真相為什麼令人恐怖?
    1951年的一天,諾貝爾獎獲得者、物理學家費米在和別人討論飛碟及外星人問題時,突然冒出一句:「他們都在哪兒呢?」這句看似簡單的問話,就是著名的「費米悖論」。「費米悖論」是唯一帶來這樣麻煩的問題嗎?顯然不是。類似的問題還有諸如「時間旅行的悖論」,假如未來人類可以實現時間旅行,那麼他們都在哪兒呢?為什麼我們身邊沒有來自未來的人呢?
  • 費米悖論:外星人,你們到底在哪?
    這就是費米悖論(初級版)。這就是費米悖論(進階版)。3費米悖論沒有答案,人們只能提供最有可能的解釋。這就是費米悖論(終極版)。4我們對宇宙的認識比我們想像的少的多,宇宙中的未知事物比我們想像的多的多。而他們發表的言論,倒是與費米悖論不謀而合。其實我是相信的。不論從任何角度來講,地球都沒什麼特殊的。就如同費米悖論的推論一樣,宇宙必然存在無數個和地球差不多大小,差不多重,差不多溫度,差不多環境的星球。