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。)
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