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地外生命再寻:地球是“平庸之星”还是“恩宠之星”?

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发表于 2021-5-14 09:15:01 | 显示全部楼层 |阅读模式

你是相信宇宙和生命只是偶尔的进化论观点,照旧相信这统统其实是计划和被造的观点?人类也因此将选择相信:地球是“平庸之星”照旧“恩宠之星”?人类是“普通生物”照旧 “万物之灵”?

正文 TEXT

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美国物理学会(APS)日前宣布,随着拥有史上最大主镜的“詹姆斯‧韦布太空望远镜”(JWST)今年10月升空启用,科学界有望未来5年至10年内找到外星生命的踪迹。JWST由美国太空总署、欧洲太空总署等多个构造团结营运,主镜长约6.4米,比其他太空望远镜能探测到更多来自太空物体的光线。俄亥俄州立大学硕士菲利普斯(Caprice Phillips)近日创建模型,模仿JWST与不同遥远星体云层及大气情况的反应,发现它只须要在轨道上运行数次,就能探测到气体矮行星是否存在氨气等构成复杂生命分子的气体。菲利普斯指出,JWST令科学家可能短短60小时内,就能探测到太阳系以外其他存在生命迹象的行星。


赵晓评论:当我读到这则新闻后,立马就想到了闻名的“费米悖论(Fermi paradox)”,即对地外文明存在性的过高估计和缺少相干证据之间的抵牾。


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以人类如今的熟悉,宇宙恒星至少有4千万亿亿颗。宇宙惊人的年事和庞大的星体数量意味着,除非地球是一个特别的例子,否则地外生命应该广泛存在。


再进一步思考:宇宙已经有138亿年的汗青,人类汗青20万年,只占整个宇宙汗青的0.01%。其他地外智能物种应该早有时机出现,而且早该向整个银河系强力显现了。


然而,在1950年的一次非正式讨论中,物理学家恩里科·费米提出质疑:假如银河系存在大量先辈的地外文明,那么为什么连飞船或者探测器之类的证据都看不到?


费米悖论可以表述成两种情势:


一是:“为什么没有发现外星人或者外星物品?”纵然银河系中只有一种文明采用太空探测器,也应该遍布整个星系,包括太阳系。究竟上,迄今为止没有任何关于外星殖民和探索的证据得到承认。


二是:“为什么我们看不到聪明生命的迹象?”究竟上,迄今为止没有任何确切的地外文明的观测证据。


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众所周知,哥白尼之前,古代西方和中东都相信地球是宇宙的中心,即所谓的“地心说”。但哥白尼之后,人类徐徐倾向于认为地球没有什么了不起的,只不外是颗“平庸之星”罢了。


哥白尼推测:太阳才是宇宙的中心。100年后,伽利略用望远镜发现了木星的卫星和金星绕日运行的轨道,验证了“日心说”。1930年,特朗普勒发现太阳并不是银河系的中心;雅各布斯·卡普坦论述,太阳乃是在银心外到边缘56%的地方。20世纪中叶,乔治·伽莫夫等人根据哈勃定律认为银河系位于不停膨胀的宇宙中心。20世纪末,杰弗里·马西等人发现太阳系外行星相当普遍,证明白太阳具有行星并不是一个特例……


人类是一个好奇、善变的孩子。面对上述天文学发现,在相当多的科学家们看来:地球不外是在广漠的宇宙中无数星系中的一个普通行星,也许是在无穷个多元宇宙中更为普通的星。


1990年2月14日,旅行者1号从64亿公里以外初次拍摄到地球的照片,只是一个暗淡蓝点。今后这后,地球就被一些人看作是宇宙中平淡无奇、渺小可怜的“暗淡蓝点”。


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美国天文学家卡尔·萨根(Carl Edward Sagan,1934年11月9日-1996年12月20日)及法兰克·德雷克(Frank Donald Drake)正式提出了所谓的地球“平庸原理(mediocrity principle)”的观点:即地球不是特别之星,仅仅是一个典型的行星,具有和其他星体相同的规律和征象,人类或者地球在宇宙中不存在任何特别地位或重要性。


既然地球没啥稀罕的,那人类自然应该很容易在其他星球上找到生命甚至高等聪明生命。这可以说是“费米悖论”得以提出的条件。


“费米悖论”的第一点,即尺度题目,是一个星体数量级的估计:宇宙中到底有多少个球体星球?显然,人类只能知道个大概。由于宇宙太大了,纵然它是有限的。一些遥远星系的光至今还没有到达我们地球,由于空间膨胀速度已经凌驾光速,因此它们将永久不会被我们看到。人类究竟上无法看到整个宇宙,我们看到的只能称为“可观测宇宙”:一个以地球为中心,半径为465亿光年的球体。


那么,可观测宇宙中到底又约莫有多少球体星球?根据哈勃太空望远镜的最新观测结果,宇宙共有2万亿个星系,小的星系有几十亿颗恒星,大的星系约有近4000亿颗恒星,平均每个星系有2000亿颗恒星。这样全宇宙统共有4千万亿亿颗恒星,全是球体星球。而宇宙中的行星数量不会少于恒星数量,至少4千万亿亿颗算。别的,球体卫星数量估计约莫2亿亿亿颗。如此,全宇宙的球体星球约为2.8亿亿亿颗。


银河系约莫有2500亿(2.5 x 1011)颗恒星,数以万亿计的小行星存在。纵然聪明生命以很小的概率出如今围绕这些恒星的行星中,那么仅仅在银河系内就应该有相当大数量的文明存在。


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法兰克·德雷克则在1960年提出德雷克方程式,以此估算银河系内可能与我们通讯的文明数量:


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此中:


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科学家们对此方程式中的各项变数的估计值各有不同,因此得出不同的N来。有人推测,多达五分之一的恒星有与地球一般巨细、具有同样平均温度的特别行星。这样的行星被称为“宜居”行星。换句话说,银河系有数百亿的地球的兄弟姊妹。卡尔·萨根因此断言:“在银河系可能有成千上万个文明存在。”


费米悖论的第二点是对尺度观点的答复:思量到聪明生命克服资源稀少性的能力和对外扩张的倾向性,任何高等文明都很可能会探求新的资源和开辟他们所在的恒星体系,然后是涉足相近的星系。那假如有高级聪明生命存在于其他星球,他们为什么不来拜访地球?


为了证明地球和人类只是宇宙中最普遍的征象,反驳“费米悖论”,相信“地球平庸原理”的科学家们自1970年代发起并启动了“征采地外文明筹划(SETI)”,耗资巨大。然而,迄今为止,一无所获,没有找到任何外星聪明生命的痕迹。人类专门针对外星文明的无线电信号一直在不停地侦听着,但毫无进展,整个宇宙都是死气沉沉的。


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在宇宙诞生137亿年之后,人类没有在地球或可观测宇宙的其他地方,找到其他聪明生命存在的切实可靠的证据;这足以证明:聪明生命是很稀少的,或者说我们对聪明生命的一般特性的理解是有误的。


对于“费米悖论”的解释有很多种,比如有人说,宇宙只不外是一种计算机程序,统统都是假造的,都是被高级文明所计划出来的,所谓人类文明不外是一种“骇客帝国”式的意识罢了;有人提出“大过滤理论(Great Filter)”,称地外文明之以是不存在,是由于那些星球上的生命在演化过程中碰到了各种极为困难的情况,因此纵然这些星球的情况雷同于地球,也无法产生高等文明;尚有人提出了“大缄默沉静假说”,外星聪明生命存在但处在“大缄默沉静”状态;科幻小说《三体》则干脆提出“暗中丛林”假说,就是费米悖论是基于“宇宙文明存在就必然要互相交换”的假设,而这个假设要打个大问号,由于宇宙就是个“暗中丛林”,每一个文明其实都是携带着枪支的猎人,相互相遇是非常危险的事变,低维文明会被高维文明毁灭,因此最好是相互缄默沉静,不要让其他外星生命发现本身。


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但这些,都不外是“科幻”、臆想的说法而已。符合科学的最公道的解释如今只有两个:


1.这些生命可能不具备人类的聪明。


2.高等地外文明根本不存在。或者非常稀少以至于人类不可能联系得上。


这就让人们重新反思“地球平庸说”,也许这个说法才是错的呢!


2000年,美国科学家皮特·瓦尔德(Peter Ward)和唐纳德·E·布朗尼(Donald E. Brownlee)出书《稀有的地球:为什么复杂的生命在宇宙中是不平常的》,指出地球无论是形成照旧位置都极其稀有,而这些稀有性对于聪明生命来说不可或缺:

太阳是一个巨细合适,光照稳固,光谱频率正合适的星球。太阳再大一些,就会燃烧更快,而生命无法即时产生;太阳再小一些,地球就须要离太阳更近一些,轨道就会不稳。


地球的轨道近乎圆形,是由于木星重力的影响,造成太阳系行星几乎都是这种近乎圆形的轨道;但在其他太阳系外行星中,这种轨道是很少见的。


地球是硅质岩石的大型板块和铁质地心组成的,以保护生命防止受到辐射的伤害。


木星和其他外层大行星保护地球不受来自太阳系外的小行星和彗星的撞击而导致轨道不稳。


地球含有大量的水和稳固活跃的水圈。


月球相当大,造成海洋的潮汐,因此稳固地轴的倾角,根据拉斯卡的计算,假如没有玉轮是无法如此稳固的。


由于月球是从地球分离出来的,带走相当火星质量的地壳物质,导致地壳物质缺乏,因此形成板块构造,假如没有这样的板块构造,地球可能和金星一样,全球到处分布着火山。


地球在银河系中的位置非常稀有并重要:“不在银河中心,不在星系分支中,没有靠近任何伽马射线源,不是在多恒星星系中,不靠近太小的恒星,不靠近太大的恒星,不靠近很快要爆发超新星的恒星(《稀有的地球》,282页)。”


几十亿年中,地球的轨道和温度非常稳固,没有非常特别的极大劫难,着实是非常稀有的。


彼得·瓦尔德(Peter Ward )和唐纳德·E·布朗尼(Donald E. Brownlee)因此提出并论证了与“地球平庸说”截然对立的““地球殊异假说(Rare Earth hypothesis)”:认为地球上多细胞生物的形成须要不同平常的天体物理及地质事件和情况的联合,因此地球即便不是宇宙的中心,也并非平庸之星,恰恰相反地球实在是一颗“恩宠之星”,是造物主特别恩宠而计划生成的一颗星球。


他们在2004年出书的《稀有的星球》一书中指出:


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“我们虽然不在宇宙的中心,但是位于一个最好的位置,在这里可以产生复杂的生命,并进化到可以观察我们附近的天下。”


支持“地球殊异假说”的科学家们强调:不但这个宇宙是为了生命产生而经心计划并调整(fine-tune)的,而且地球也是一个“非常特别的暗淡蓝点”。


彼得·瓦尔德和唐纳德·E·布朗尼还用“德雷克公式”证明“地球殊异假说”。他们的计算表明:地球假如可巧形成的概率,只有10亿亿分之一。这意味着整个银河系,N的值可能只有0或1那么小,因此地球假如就是银河系的唯一,这没有什么可奇怪的。


而我们还知道,一件事的乐成,假如包含了太多的“恰巧”,人们就有来由认为此事并非纯粹出于偶尔,而是出于某种故意识的计划或安排。以中彩票作比方,假如一个人偶尔中了彩票,大家会说这是运气;假如一个人一连中彩票,大家肯定会怀疑这是人为的安排。


为了使地球具备容许象人类这样的高级聪明生命存在、繁衍、发展所需的条件,要比一连中彩票或者一粒骰子一连出现二十个六点何止困难千万倍!难道你还对峙认为地球以及人类的出现只是事出偶尔吗?


进一步从人类生命来看,究竟上从地球汗青中的显生宙开始至今,在这长达五亿多年的岁月间和数百万的生物物种中,只有一个物种乐成的演化成为高等聪明生命——“人类”。这表明:即便在“相同条件”下,“高等聪明生命”也并非如此地容易出现和存在。


人类,与其说是“进化”来的,不如是说“被选择(人择原理)”的。


以是,地球的起源也罢,人类的起源也罢,所有的人都必须作一个决定:你是相信宇宙和生命只是偶尔的进化论观点,照旧相信这统统其实是计划和被造的观点。


人类也因此将选择相信:


地球是“平庸之星”照旧“恩宠之星”?人类是“普通生物”照旧 “万物之灵”?


固然,这也还将决定你是否相信:5年内可否找到地外高级聪明生命。


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