一枚游戏科幻迷

“大过滤器”是用来解释“费米悖论”的~

按理说，宇宙这么古老、星系这么浩渺，宇宙间应该充满文明才是。但实际情况是，人类一直望向宇宙永暗的深渊，没有访客，也没有发现任何星外文明的蛛丝马迹。所以，一个著名的悖论被提出来：“他们在哪里？”

“费米悖论”的提出，是想说明生命是稀缺的，文明更是神迹。从来没有外星人找到我们，我们也发现不了外星人，是因为根本没有外星人，我们是宇宙的第一批文明，甚至是第一个文明。

文明的铡刀——大过滤器

为了解释“费米悖论”，科学家们提出了很多假说，其中最著名的就是“大过滤器”。“大过滤器假说”把时间从宜居行星的诞生到星际殖民扩张之间进行了9个阶段的划分，分别为：

1.合适的行星系统；2.可自我复制的分子；3.简单单细胞生命；4.复杂单细胞生命；5.有性生殖；6.多细胞生命；7.脑量较大、使用工具的动物；8.地球文明等级；9.星际殖民扩张。

鉴于宇宙死一般的寂静，大过滤器假说认为，这9个阶段至少有一个阶段是极难跨越的。不管是什么原因导致了第9阶段的最终到来，那个原因，就是“大过滤器”。

那么，大过滤器存在吗？

一定是存在的，因为生命如此稀缺且偶然！而且，即使已经有了简单单细胞生命了，进化到复杂单细胞生命竟然还要花费10亿年；再进一步，进化到多细胞动物，及大脑的出现，又是一个10亿年。在漫长的时间长河了，生命如此步履维艰，我们怎能不相信生命的稀缺？

反过来想，如果不存在大过滤器，那么生命就像雨后春笋一样遍地开花。鉴于文明的发展速度有先后，肯定会有大批文明领先地球，那么早就有外星人找到我们了，我们也能发现外星人活动的蛛丝马迹。但什么也没有，死一般寂静，所以一定有大过滤器存在，阻碍了文明之间熙熙攘攘的繁盛场面。

重点是，大过滤器在我们身后还是身前？

相信大过滤器存在，其实也没什么卵用，因为我们不知道大过滤器在我们身前还是身后。我们当然是希望我们已经跨越过大过滤器了，不管是前8个阶段的哪一个，都已经被地球文明或幸运、或偶然的过关了。真是如此的话，地球文明的前景将一片大好，星际航行终将水到渠成，哪怕获得永生、成为神明都理所当然！

但地球能做到的，浩瀚如恒河沙数的星系里，难道就没有其它行星能做到吗？所以，人类的麻烦很可能在后头，大过滤器一旦横亘在我们的未来，那么，生命和智能可能在宇宙各个角落反反复复的孕育、发展和消亡，但谁也越不过大过滤器，谁也找不到彼此，连遥望……都做不到~

不入流的大刘

费米悖论

大物理学家恩里科.费米“总是能规避复杂、繁琐的过程并找到最为简洁、直接的方法”（维克托·魏斯科普夫语），他的这种避开复制过程，利用较为简单、直接的办法得到近似结果的方法也被人称为“费米方法”。他对待外星文明是否存在的问题也是利用了这种简单、直接的逻辑推理方式。在上世纪50年代的一次非正式会议上，他问到：“如果银河系存在大量先进的地外文明，那么为什么连飞船或者探测器之类的证据都看不到。”

图：费米

这句话的意思是，宇宙已诞生了138亿年，而宇宙中的星系又如此之多，仅银河系就有2500亿个恒星系，行星的数量更是其数倍之多，地球也只是普通的一个（平庸原理）。如此之大的基数，只要有有极其微小的几率也会诞生出智慧生命来。只要这个智慧生命能较人类提前数百万年诞生科学，它们的脚步就能踏遍整个银河系。即使它们不进行大规模的探索活动，它们发射的电磁波信号也应该早就到达地球了，但这一切我们都没有发现。但它们为什么保持沉默呢？

大过滤器理论

大过滤器理论认为，从诞生生命到发展出星际文明需要9个阶段：可自我复制的分子（比如RNA）； 简单（原核）单细胞生命； 复杂（真核）单细胞生命； 有性生殖； 多细胞生命； 脑量较大、使用工具的动物； 星际殖民扩张。

只要不能达到星际文明，这个文明就最终会消失。所以，以前的8个阶段均是大过滤器。我们人类已经走到了第8个阶段，似乎美好的未来就在前方。但介于我们还没有发现第9个阶段的文明，或许这个难度才是最大的。

这个理论说明从荒芜星球到智慧生命诞生的艰难，从演化论的观点上看，这个理论是成立的，地球用了45亿年之久才孕育出了人类，人类花了20多万年才诞生了科学。在如此长的历史中，只要出现了一次巨大的灾难，例如一颗巨大的小行星撞击地球，人类文明就可能中断。

图：红巨星与太阳的比较

太阳每过10亿年，光度就会增加10%，也就是说，最多30亿年地球上的高等生命就会因环境的巨变全部灭绝。如果人类在这之前不能离开地球，就永远也离不开了。在50亿年后，太阳成为红巨星，它会膨胀到地球轨道附近，这时的地球就不会有任何生命了。

再过大约60多亿年，太阳就会发生“氦闪”，那一瞬间释放的能量相当于整个银河系释放的能量。这样的氦闪会发生多次。如果人类不能离开太阳系，人类就会灭绝。

这样的事情，很可能在整个宇宙中发生了无数次，无数的文明没能及时离开他们的恒星系，最终灭绝。

所以说，大过滤器理论很可能是对的。

關鍵字: 宇宙 悖论 科学