没找到外星人算人类走运, 真找到了下场可能会很惨

牛人班   03月23日(19:47)   6,190

编者注:不管是受科幻电影影响,还是单纯感到好奇,我们中的很多人从小就对“到底有没有外星人”这种问题着迷,抬头看着天总想着能不能看到传说中的UFO。在搜寻多年后,我们至今仍未发现任何外星生命的迹象,究竟是因为没有外星人,还是因为人类的文明程度不够高,所以无法找到外星人的踪迹呢?

在星光璀璨的夜晚,每一个抬头望向天空的人都会有所触动:

请点击此处输璀璨的星空。/Amr Dalsh, Reuters

比较传统的,有些人被这壮丽的美景打动,或被宇宙的广袤无际震撼到。个人而言,我会经历“忘记了自己存在,之后半小时举止诡异”那一套。但每个人都会有所感触。

物理学家恩里科·费米也想到些什么——“大家都在哪儿呢?”

一片被星光照亮的天空看起来很大——但我们看到的只是离我们最近的地方。在最棒的夜晚,我们最多能看见2,500颗恒星(大概只是银河系恒星的亿分之一),它们几乎都在距离我们1,000光年之内的地方(也就是银河直径的1%)。所以,我们实际上看到的是这个:

(我们看到的夜空包括一小部分红色圆圈中最亮的和最近的恒星。)

面对有关恒星和星系的话题时,最挑动人心的问题是:“那里还有其他智慧生命吗?”让我们来看一些数字:

我们生活的银河系中有多达1,000-4,000亿颗恒星,而在可观测到的宇宙中,还有差不多同等数量的星系——所以,浩瀚银河里的每一颗恒星,都能对应一整个星系。由此,我们得到了一个常常被引用的范围,即一共有10^22至10^24颗恒星。这意味着地球沙滩上每有一粒沙子,宇宙中就有10,000颗恒星。

至于在这些恒星中,“与太阳相似”(大小,温度,和亮度相似)的占了多大的比例,科学界没有统一的意见——比较有代表性的观点是5%到20%之间。如果遵从最保守的观点(5%),以及对恒星数量的最小估计(10^22),我们会推算出有五万亿亿颗与太阳相似的恒星。

SETI(搜寻地外文明)是一个致力于探测从其他智慧生命发来的信号的组织。假如真的像我们预计的那样,在银河系里至少有100,000个智慧文明,就算他们中只有小部分正向外发出无线电波或激光束或者做出其他向外联系的尝试,SETI的卫星阵列不应该已经接收到了各种信号吗?

但它没有收到任何信号。一个都没有。从来没有。

大家都在哪儿?

这件事变得越来越奇怪。相对于宇宙的寿命来讲,我们的太阳还年轻。还有比太阳老的多的行星,也有和地球相似的年长的多的行星。理论上,这应该意味着比我们先进很多的文明。打个比方,让我们来比较一下45.4亿岁的地球和一个假设的80亿岁的X行星。

假如X行星的经历和地球相似,我们来看看它的文明现在会到达一个怎样的水平(用橙色的时间轴作为参考,以显示绿色的时间轴是多么的长):

比我们提前1,000年的文明所掌握的科技和知识给我们带来的惊讶,就像是我们的世界能给一个中世纪的人带来的惊讶一样。对于比我们提前一百万年的文明,我们可能会像黑猩猩无法理解人类文化一样无法理解。而X行星要比我们提前34亿年……

一个叫做“卡尔达肖夫指数”的东西可以让我们依据每个文明使用能量的多少,把智慧文明分成三个大类:

Ⅰ类文明有能力使用他们星球上的所有能量。我们如今还不太能被称作Ⅰ类文明,但我们已经很接近了。(卡尔·萨根为此指数提出了一个公式,把我们放在了0.7类文明)

Ⅱ类文明能够使用所有他们主恒星上的能量。我们弱小的Ⅰ类大脑很难想象有人能做到这件事,但我们尽力想象出了这个“戴森球”。

Ⅲ类文明则完爆前两类文明。它能够获取等同于整个银河系的能量。

假如这样的先进文明听起来难以置信,请记住前面那个X行星和他们提前34亿年的发展。倘若X行星上的一个文明和我们相似,并能够一直存活到Ⅲ类的级别,很自然的,我们会认为他们现在可能已经掌握了星际旅行的能力,甚至可能殖民了整个星系。

有一个对于星系殖民如何发生的假说是,制造能够到达其他行星的机器,花500年左右的时间用新行星上的原材料自我复制,再把两个复制品送走,继续做相同的事情。即便不能用接近光速的速度飞行,这个过程也将在375万年后完成对整个星系的殖民。在以十亿年为单位的尺度上,这就像是一眨眼的时间。

继续假设,如果1%的智慧生命存活的时间足够长,以至于有潜在的可能成为星系殖民的III类文明,我们前面的计算就可以表明仅在银河系中就至少有1000个Ⅲ类文明——另外,基于这类文明的力量,他们的存在很可能比较引人注目。然而,我们什么都没看见,什么都没听见,谁也没拜访过我们。

所以,大家都在哪儿?

欢迎来到费米悖论。

对于费米悖论,我们没有答案——我们最多能提出“可能的解释”。而且如果你问十个科学家他们直觉上正确的解释,你会得到十个不同的答案。你知道,当你听说过去的人们辩论地球是不是圆的,或者太阳是不是绕着地球走,或者思考闪电是不是因为宙斯而产生的,你会觉得他们过多么得原始啊,要在黑暗中摸索。这大概就像我们面对这个问题时的状态。

在看那些被讨论最多的对费米悖论的解释的时候,让我们把它们分成两大种——一种认为没有Ⅱ类或Ⅲ类文明迹象的原因是因为它们不存在,另一种认为它们存在,但我们因为种种原因没有看见或听见任何迹象。

第一组解释:没有更高等文明(Ⅱ类和Ⅲ类)的迹象是因为他们不存在。

那些赞成第一种解释的人提出了所谓“非独占性问题”,反对所有说“存在更高等的文明,但一个也没有跟我们产生任何接触,因为他们都____”的理论。第一种解释的支持者依靠数学,计算表明应该有很多(数百万)更高等的文明,那么至少其中的一个会成为例外。即使一个理论对于99.99%的高等文明都适用,那么剩下的0.01%也会表现出不同的行为,而我们应该会对它们的存在有所察觉。

因此,得出了第一种解释,就是肯定不存在超级高等的文明。既然数学表明在银河系中有数千个更高等的文明,那么一定有什么别的事情正在发生。

这些“别的事情”被称作大筛选。

大筛选的理论认为,在生命出现之前到Ⅲ类的智慧出现之间有一个点。这是一堵墙,几乎所有对生命的尝试都会撞在上面。这是在漫长的进化过程中的一个阶段,生命体几乎不可能翻过它。这个阶段就是大筛选。

假如这个理论是真的,那么有个大问题就是:大筛选发生在时间线上的哪个点?

当涉及到人类命运的时候,这个问题就非常重要了。基于大筛选发生在什么时候,我们会面对三种可能的现实:我们很稀有,我们是第一,我们完蛋了。

1. 我们很稀有(大筛选被我们甩在后面)

一种希望是,大筛选已经被我们甩在身后——我们成功地度过了它,这说明很难有生命能够到达我们的智慧水平。下面的图表显示只有两个物种成功通过了它,而我们是其中一个。

 

这个场景可以解释为什么没有Ⅲ类文明……但既然我们已经走到了现在的阶段,这也可以证明我们可能是少数几个例外之一。这将意味着我们有希望。表面上看,这听起来有点像500年前的人们说地球是宇宙的中心——暗示着我们很特别。然而,科学家们所说的“观察选择效应”表明,所有考虑着自己的独特性的人,本身就是智慧生命的“成功故事”的一部分——不管他们到底是很稀有还是很普通,他们都会有相同的想法并得到相同的结论。这使我们不得不承认,我们的特殊性至少是一种可能。

那么如果我们很特殊,我们到底是从什么时候开始变得特殊的——比如说,其他人停在了我们经过的哪一步?

一种可能:大筛选可以在最初的最初——也许生命的出现本身就非常不一般。这是一种可能,因为地球花了大约十亿年来完成这件事,而且因为我们已经太多次试图在实验室里重复这件事,却没有一次成功。假如这就是大筛选,那可能意味着地球外面不仅没有智慧生命,可能连生命都没有。

另一种可能:大筛选可以是从简单原核细胞到复杂真核细胞的跨越。在原核生物出现之后,这个状态几乎维持了二十亿年,直到一个飞跃式的进化使他们变得复杂并获得了细胞核。假如这就是大筛选,那么就意味着宇宙中充满了简单的原核生物,几乎没有超越它们的存在。

还有很多其他的可能——有人甚至认为让我们达到现在智力水平的最近一次进步可能是一次大筛选。尽管从半智慧生命到智慧生命的演变并不像是奇迹般的一步,但史蒂文·平克否认了所谓不可避免的进化的“上攀”:“既然进化不会朝着某个特定的目标前进,而只是自发发生,它会朝着最适合某个生态位的状态适应。而事实上,到目前为止,地球上只有一次进化带来了能够发明技术的智慧。这也许能够说明这种自然选择的结果非常的罕见,因而不是在进化树上必然发生的一步。”

大多数的进步并不具备成为“大筛选”的条件。所有可能的“大筛选”事件必须是十亿里挑一的,需要一件或几件反常的事情发生,来提供一种疯狂的例外——因此,从单细胞生物到多细胞生物的变化可以排除在外了,因为这件事在地球上就独立发生了46次。基于同样的原因,假如我们能在火星上发现一个真核细胞的化石,它也会使上文所说的“从简单原核细胞到复杂细胞”进步(以及所有发生在这一点之前的进化事件)从大筛选的备选名单上删除——因为,如果它既发生在了地球上,又发生在了火星上,它就几乎肯定不是一件十亿里挑一的事件。

如果我们真的很稀有,这可能是因为一次侥幸的生物学事件,但也可能证明了所谓的“地球殊异假说”,即尽管可能存在很多类地行星,地球上特定的情况——不管是太阳系某个特殊的情况,它和月球的关系(一个相对于较小的行星不一般大的月球,并会影响地球上的某些天气和海洋的状况),还是某些地球本身的特质——对生命格外的友好。

2. 我们是第一

对于那些相信我们是唯一一种智慧生命的人来说,假如大筛选没有被我们甩在身后,那么一种希望就是宇宙刚刚——继宇宙大爆炸之后第一次——达到了一种允许智慧生命发展的状态。在这种情况下,我们和很多其他物种可能正在向超级智慧发展,只是还没完成而已。我们恰巧在合适的时间成为了那些将要首批达到超级智慧文明的物种之一。

一种现象可以让这种猜想变得现实,即我们在遥远的星系观测到的伽玛射线暴——一种超大爆炸——的盛行。就像地球花了几亿年才熬过了小行星和火山爆发,让生命得以存在,也许宇宙出现后的一大段时间都充满着各种灾难性的事件,比如能够把周围一切都烧成灰烬的伽马射线暴,这使得所有生命的发展都不能超出一个特定的阶段。也许现在,我们正处于一个天体生物的相变阶段。这是第一次,生命的进化能够持久而连续地进行。

3. 我们完蛋了(大筛选在我们的未来)

假如我们既不稀有,也不是第一,相信第一组解释(不存在更高等文明)的人们的结论是大筛选一定会发生在我们的未来。这就意味着,生命的进化会有条不紊地到达我们现在状态,但是有一件事能够阻止几乎所有生命走得更远,成为更高等的智慧生命——而且我们不太可能是个例外。

一种可能是,未来的大筛选是一种规律出现的自然灾难,就像前文所说的伽玛射线暴,不过差别在于它还没结束。地球上的所有生命被突然抹去只是时间问题。另一种可能是,几乎所有智慧文明在达到某种科技水平时,都不可避免地在自我毁灭中终结。

这就是为什么牛津大学的哲学家尼克·博斯特罗姆说:“没有新闻就是最好的新闻。”即便是在火星上发现最简单的生命形态也是一件毁灭性的事,因为它会让我们排除一些可能的“我们已经度过的大筛选”。假如我们能够在火星上发现复杂生命的化石,博斯特罗姆说:“这就会是迄今为止报纸头条上最坏的消息。”因为这意味着大筛选几乎肯定会发生在我们的未来——并最终抹去所有物种。博斯特罗姆相信,对于费米悖论而言,“夜空的沉默是金。”

第二组解释:Ⅱ类和Ⅲ类智慧文明存在——并且有一些符合逻辑的原因证明我们为什么没有收到他们的消息。

第二组解释抛弃了所有认为我们稀有或特别或第一的观念。恰恰相反,他们相信平庸原理。平庸原理的出发点是,我们的银河系、太阳系、行星、或智慧水平都没有任何特殊或罕见之处,除非有证据能证明这一点。第二组解释的支持者们也不会假设没有高等智慧生命的迹象就意味着他们不存在——他们强调,我们对于信号的搜索只覆盖了距我们100光年以内的区域(银河系的0.1%),并指出了一系列可能的解释。下面是10个可能的解释:

可能1:超级智慧生命很可能已经造访过地球,但这发生在人类出现之前。在宇宙的发展过程中,有感知能力的人类只存在了约50,000年——时间中的一小点。假如与他们的交流发生在人类出现以前,结果可能只是让了几只鸭子扑着翅膀跑进水里。进一步说,人类有记录的历史仅能追溯至5,500年之前——一群古老的狩猎采集部落可能也经历过疯狂的外星人造访事件,但他们没什么好方法告诉未来的人这件事。

可能2:银河系已经被殖民,但我们只是恰好住在这个星系的穷乡僻壤。在加拿大最北边的一个小型因纽特部落意识到自己被殖民时,美洲可能在很早之前就已经是欧洲人的殖民地了。也许更高等物种的星际住所已经实现了城市化,所有邻近的太阳系都已经被殖民并可以相互沟通,让任何人从大老远跑来到我们住的地方——银河系旋臂上随机的一点,既不实际,也毫无意义。

可能3:对于高级的物种来说,物理意义上的殖民是一个可笑的古老概念。还记得那个Ⅱ类文明的图像吗?那个包裹着恒星的球壳?拥有了那么多能量之后,他们也许创造了一个能够满足他们所有需求的完美环境。他们也许已经用什么疯狂的高级方法减少了对资源的需求,一点儿离开他们快乐乌托邦的兴趣都没有,更没有心情去探索这个寒冷、空旷、未开化的宇宙。

也许在克服了他们自身的生物学限制、把大脑都上传到某个虚拟现实的永生天堂之后,一个更加高等的文明会把整个物质世界看作一个可怕的原始之地。在他们眼中,在一个充斥着生物、死亡、欲望、和需求的物质世界中的生活,就像是我们眼中住在寒冷、黑暗海中的那些初等海洋生物。跟你说,一想到有一种生命形态已经可以克服死亡,我就又嫉妒又心烦。

可能4:宇宙中有可怕的掠夺文明,而且大多数智慧生命都知道最好别发出信号来广而告之他们的位置。这是一个令人不快的想法,可以解释为什么SETI的卫星没有接收到任何信号。这也意味着我们可能是超级天真的新手,愚蠢而冒险到向外发出信号。对于要不要投身于METI(向地外文明发出信号——与SETI正好相反)正发生着一场讨论,而大多数人都说不要。史蒂芬·霍金警告说,“如果外星人造访,结果就会像哥伦布登陆美洲那样,结果对印第安人并不好。”甚至卡尔·萨根(他通常相信任何先进到能够进行星际旅行的文明都会是利他的,而不是充满敌意的)也认为METI“极其不明智、不成熟”,他建议说:“作为这个奇怪的、充满不确定性的宇宙中的新生儿,应该在很长一段时间里安静地聆听,耐心地学习有关宇宙的一切并对照笔记,然后再对着我们不能理解的复杂环境大吼。”

可能5:拥有更高等智慧的生命形态只有一种——一个“超级掠夺者”文明(就像地球上的人类)——它比其他所有生命都更高等,并会在其他的智慧文明到达某一阶段之后终结它们,以维持自己的高等的状态。这就糟透了。也许,所有新兴文明终结的原因都是源于对资源的低效利用,最终自己把自己灭绝了。但是过了一个特定的点(临界点)之后,那些超级生命就会做出行动——因为对于他们来说,一个新兴的智慧物种会开始像病毒一样扩散和传播。这个理论意味着,星系中第一个出现的智慧物种将会胜出,而其他物种再没有机会。这就可以解释为什么宇宙里没有什么动静,因为外面只有一个超级智慧文明。

可能6:宇宙里有很多活动和喧闹,但是我们的技术太原始,而且我们正试图听到错误的东西。就像走进了一栋现代的办公楼,当你打开对讲机听不到任何东西的时候(当然你肯定听不到任何东西,因为大家都在发短信,而不是用对讲机),就判断说这栋大楼一定是空的。或者就像卡尔·萨根曾指出的那样,相比其他智慧生命,我们的思维要指数级的更快或指数级的更慢——比如说,他们需要花12年说“你好”,而当这段通讯对我们来说听起来就像白噪声。

可能7:我们正在接触其他智慧生命,但政府隐瞒了这一点。关于这个话题,我知道的越多,就越觉得这个理论很蠢。但是我不得不提一下,因为它一直被太多人讨论。

可能8:更高等的文明知道我们的存在,并正在观察我们(也被称作“动物园假说”)。据我们所知,超级智慧文明存在于一个被严密调控的星系里,而我们地球被当作一个巨大的、受保护的国家公园的一部分,并且有严格的“可观不可碰”的规定。我们不会注意到他们,因为如果一个比我们聪明得多的物种想要观察我们,他们就会知道避开我们的认知是多么的简单的事。或许他们有一个类似于星际迷航中“最高指导原则”的规定,禁止超级智慧生命与我们这样的低等物种做出直接接触,或者以任何方式展现他们自己,直到低等的物种达到某个智慧水平。

可能9:更高等的文明就在我们身边。但我们太原始,以至于不能察觉到它们。加来道雄这样总结道:

假设森林中有一个蚁丘。在蚁丘的旁边,人们正在修一条十车道的超级公路。那么,问题是:“蚂蚁们能够理解十车道的超级公路是什么吗?蚂蚁们能够理解修建公路的技术,以及人在它们边上修建公路的意图吗?”

所以,不是说我们的技术不能让我们收到X行星发来的信号,而是我们根本不能理解X行星上生活的是什么,或者他们在试图做什么。这超出我们的认知太多,以至于即使他们真的想要启蒙我们,也会像是试图告诉蚂蚁们什么是互联网一样徒劳。

如此或许也能够作为“假如有那么多高端的III类文明存在,为什么他们还没有联系我们?”的答案了。在回答这个问题时,让我们先问问自己——当皮萨罗进入秘鲁的时候,有没有在一个蚁丘前停留,并试着交流?他是不是颇有雅量,试图帮助蚁丘里的蚂蚁?他有没有变得充满敌意,为了毁掉一个蚁丘而放慢了他原本的使命?还是说,这个蚁丘完全、彻底、永远和皮萨罗一点关系也没有?这大概就是我们目前的境遇。

可能10:我们对于现实的估计完全错误。在很多情况下,可能我们想到的全都不对。也许宇宙看起来是一个样子,而事实上却完全不同,就像一个全息图。或者我们就是外星人,被当做实验品或肥料的一种放在这里。甚至有一种可能是,我们都是某个来自其他世界的研究者所做电脑模拟的一部分,而其他生命形态仅仅是没被编进这个模拟程序里而已。

当我们继续着很可能是徒劳的对于地外智慧生命的搜寻,我不是很确定应该支持那边。坦诚地讲,不管是知道我们是宇宙中的唯一,还是宇宙中还有其他生命,都是一件可怕的事。这两点正是以上内容的主题——不论事实如何,都令人无比着迷。

除却它令人惊讶的科幻成分,费米悖论同样让我感到深深的卑微。不只是宇宙常常带来的“哦对,我太渺小了,我的存在只有三秒”这种常见的卑微感。费米悖论带来了一种更尖锐的,更个人的卑微感,是一种只能在花了好几个小时研究,发现你同物种中最具盛名的科学提出了疯狂的理论,又不断的改变主意,而各个理论又大相径庭之后发生的卑微感。这提醒我们,未来的一代代人,会像我们看待那些确信星星镶在穹顶之下的古人们那样看待我们,并且感叹说“哇,他们真的不知道到底在发生什么。”

综上所有对Ⅱ类和Ⅲ类文明的讨论,是对我们物种自尊心的打击。在地球上,我们是自己小小城堡的国王,是那群和我们共享地球的傻瓜们的骄傲统治者。在这个没有竞争、不被评判的气泡里,我们几乎从未面对过“我们可能比另一个物种弱小的多”的情况。但是当我过去一周花了很多时间研究Ⅱ类和Ⅲ类文明后,我觉得人类的能力和骄傲看起来有点像是那个充满着虚伪和错觉的大卫·布伦特。

即便如此,鉴于我通常的认为人类是在荒凉宇宙中一小块石头上的孤独弃儿,能够感受到我们很可能没有自己想的那么聪明这一卑微的事实,以及很多我们确信的事情都是错误的可能,听起来也不太糟了。它打开了一条门缝,可能——只是可能——通向比我们能意识到的更大的世界。