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我是分享奇怪知識的狼叔
今天,我們來聊
從上世紀60年代起,人類,從來沒有停止過搜索地外文明的行動。
1960年,美國康奈爾大學的天體物理學家,德雷克(Frank Donald Drake),通過美國國家射電天文臺的格林·班克望遠鏡,進行了人類歷史上,首次使用無線電搜尋外星文明信號的實驗。
1984年,加州大學伯克利分校,發起了一項名叫SETI@home的計劃,這項計劃,整合了全世界許多大型天文望遠鏡所傳回的數據,並對其進行分析。它的目的,則純粹是為了尋找外星人而存在。
2020年4月28日,被譽為中國天眼,也是全世界最大的球面射電望遠鏡FAST,正式宣布,加入SETI@home計劃。
可以看出,天文學家們在尋找外星人的道路上,絕對是下足了功夫。可是我們迄今為止,卻並沒有任何實質性的收穫。
在這個時候,有另一些科學家站出來說,你們別費工夫了,這個宇宙中,根本沒有外星人!
我們之前,在探討,人類為何無法發現外星人的視頻之中,曾經提到過許多種可能性,其中有一個觀點,被稱之為稀有地球假說。
該假說的支持者們認為,地球人類,有可能是宇宙中,唯一存在的智慧生命體,因為我們的地球,並不普通,它反而是一顆在任何方面,都極其罕見,極其稀有的行星,縱觀整個宇宙,可以產生複雜生命的星球,也許,只有地球一顆。換句話說,地球人類,一直以來所尋找的外星智慧文明,可能根本不存在。
這個假說,雖然極具爭議,但是在今天,卻有著包括:
行星科學家-斯圖爾特(Stuart Ross Taylor)
古生物學家-西蒙·莫裡斯(Simon Conway Morris)
物理學家-布萊恩·考克斯(Brian Cox)在內的一大批科學家支持者。
可能有些朋友聽到這兒,會跟狼叔一樣,產生很大的疑惑。
難道,我們在偌大的宇宙之中,真的如此孤獨嗎?
接下來,我們就詳細的聊一聊這個,所謂稀有地球假說的前世今生。
*本期所涉及的內容為介紹該假說,以及假說支持者們的想法,不代表狼叔個人觀點。
先讓時間回到歐洲文藝復興時期,在當時,人們的宇宙觀,跟現在很不一樣。
那個時候的人們普遍認為,地球是宇宙的中心,而其它的星球,都圍繞著地球來運行,著名天文學家託勒密,所繪製的宇宙模型,成為了當時的正統理論。
而在16世紀中期,天文學家哥白尼,通過一系列的觀察和研究發現,地球在宇宙中所處的位置,並不特殊,人類也並不具備宇宙中特殊觀測者的身份。
由此,他頂著當時的社會壓力,提出了被現代人們普遍接受的宇宙觀-「日心說」。
他所提出的這個概念,後來,逐漸發展為哥白尼原則,其核心理念為:在宇宙中沒有任何一個觀測者佔有特別的位置。簡單來說,可以理解為我們的地球,非常的平凡無奇,更沒有任何的與眾不同,在宇宙之中,可能存在著千千萬萬個與地球一樣的行星,也可能存在著無數種生命。
到了1950年,物理學泰鬥,恩裡科·費米,以哥白尼原則為前提,提出了著名的費米悖論,關於費米,和費米悖論呢,我們在之前的
這個視頻之中,做過詳細的敘述,今天,就不做過多的贅述了。感興趣的朋友,可以點進我的主頁去「考古」一下。
費米在當時,通過一系列估算得出,在可觀測宇宙中,可能產生生命的類地行星,大約有10^20顆,如果刨去其中沒有誕生生命,以及誕生了生命,卻沒有演化出智慧的星球,那這其中,大概仍然存在著100萬億個智能文明。
可我們人類,時至今日,仍然沒有發現其中任何一個,這就讓整件事,顯得非常的匪夷所思。
而在50年後,有兩位來自美國華盛頓大學的教授,對這個現象做出了一個,讓人大吃一驚的解釋。
2000年,華盛頓大學,古生物學教授彼得·沃德(Peter Ward)和天文學教授唐納德·布朗利(Donald E. Brownlee)。
出版了一本名叫《稀有地球:為什麼複雜的生命在宇宙中不常見》的科普書籍,這也是稀有地球假說這個名詞,第一次出現在大眾的視野當中。這本科普書籍一經出版,立即在媒體和學術界引起了極大的關注。
他們認為,宇宙,好像從根本上反對複雜生命的存在,雖然微生物在宇宙中可能很普遍,但是,如果想從簡單生命演化為複雜的智能生命,則需要越過諸多,嚴格到不能再嚴格的外在條件,一顆行星,只有完全滿足這些條件時,它才有可能支撐複雜智慧生命的發展。其概率,則可能低到在全宇宙中,只能找到地球一顆,能夠支持生命演化出智慧的星球。
時至今日,該假說中所涉及的,誕生複雜生命的必備條件,經過許多不同學者的補充與完善,已經多達20幾種。
由於時間關係,我們今天,只挑那些最著名,也最好理解的,來跟大家聊。
*本期所涉及的內容為介紹該假說,以及假說支持者們的想法,不代表狼叔個人觀點。
首先,也是最基本的,這顆星球上,必須有水。
水,是地球上最常見的物質之一,是包括人類在內所有生命生存的重要資源,也是生物體最重要的組成部分。可以說,水在生命演化中起到了相當重要的作用,生命的出現必須得有液態水。
既然提到了水,我們就不得不提到,這顆有水的星球,在其行星系統中所在的位置。
在每一個行星系統之中,都有一個行星適居帶。
以地球和太陽係為例,我們的地球,剛好處在太陽系的行星適居帶中,如果,地球與太陽的距離再靠近5%,由於溫度過高,地球上的水將會蒸發。相反的,如果距離再遠20%,則會由於溫度過低,使整個地球進入冰雪和嚴冬。
然而,單單只要有一顆有水的行星,並且,恰好位於行星適居帶中就可以了嗎?答案是否定的。
如果,我們太陽的體積,與銀河系中其餘大多數恆星一樣,稍微偏小一點,那麼太陽系中的適居帶,也會相對小一點,地球必須更接近太陽,才可以保持在合適的範圍之內,可是緊接著,麻煩就來了。
一旦此時,地球與太陽的距離近到一定程度,就會被潮汐鎖定,自轉和公轉將變得同步,這也就意味著,地球永遠只有一面朝向太陽,就像月球永遠只有一面朝向地球一樣。地球朝著太陽的那一面,不斷承受著太陽的照射,而另一面,將永遠被冰雪所覆蓋。複雜的生命,很難忍受如此極端的溫度變化。
那這是不是意味著恆星的體積越大越好呢?答案依然是否定的。
我們的太陽,壽命約為100億年,假設,有一顆恆星的體積,比太陽大1.5倍,那它的壽命則只有35億年。而我們人類,用了46億年,才發展到現在的水平。
同時,在這顆行星的附近,還需要有一顆巨大的氣體行星,為它充當「天體吸塵器」的角色,如果在這顆行星誕生生命的過程中,沒有一顆像樣的巨星行星作為它的「盾牌」,那它可能會頻繁遭到小行星的襲擊,即使誕生了生命,也可能會因為一次又一次的小行星撞擊,導致無法最終演化出智慧生命。
而在我們地球的外側,剛好有一顆巨大的木星為我們遮風擋雨,它的引力是地球的2.5倍,吸引了無數本應撞向地球的小天體。
除此之外,巨大的衛星,也是誕生複雜生命的關鍵。
還是拿我們的地球舉例。
地球擁有一顆巨大的衛星-月球,半徑約是地球的四分之一,它強大的引力,使地球自轉軸的角度穩定的保持在23.5度,這就確保了地球擁有適中的四季變化,成為太陽系中唯一有溫和氣候,並能夠維持複雜生命繁衍的星球。
如果沒有這樣一顆巨大的衛星,地球內部的液態鐵,則不會流動,從而也就無法產生磁場。
這將導致太陽風和宇宙射線,肆無忌憚的侵犯地球,大氣層則根本不會存在,地球會像火星一樣,死寂、荒涼。
我們之前提到,迄今為止,該假說所涉及的,誕生複雜生命的必備條件,已經有20幾種,我們今天,就簡單且保守的按照整數20來統計,假說中提到的每種條件,也保守的取十分之一的可能性,那麼經過簡單的計算,人們就能發現。
在我們的估算中,宇宙,出現全部滿足所有條件的星球的概率,大概為10^20分之1,
這個數字可能不太直觀,我們換一種說法。
地球上,沙子的數量大約有7.5*10^18粒,如果我們將行星比作為沙子,那麼,則相當於,需要集合750個地球的所有沙子,才能從這之中,找到一顆完全符合條件的星球。
而我們的地球,剛好就是這顆完全符合條件的星球。
當然,在如今,支持該假說的科學家,雖然數量眾多,但是反對的聲音也並不在少數。反對者們認為,稀有地球假說完全是以地球人類為中心,它既算不上假說,也算不上預測,而僅僅是對生命在地球上如何崛起的描述罷了。
也許,正如英國著名科幻作家,亞瑟·克拉克,所說,「關於這件事存在兩種可能性:要麼我們是獨自一人在宇宙中,要麼我們並不孤單。而兩者,同樣令人恐懼。」
好了,今天的內容,我們就先聊到這,我是狼叔,咱們下期再見!