01.05 找外星人?科學家:你要有這種找到外星人的“心態”

說實話,尋找外星人的想法自古以來就深入人心,但問題是你真的認識外星生命嗎?如果我們發現外星生命存在的證據,我們會意識到這就是外星生命嗎?其他星球上的生命可能與我們所習慣的非常不同,以至於我們可能認不出它所產生的任何生物特徵。

找外星人?科學家:你要有這種找到外星人的“心態”

近年來,我們關於什麼是生物特徵以及哪些行星可能適合居住的理論發生了變化,但是進一步的轉變是不可避免的。但是我們能做的最好的事情就是用我們現有的最好的理論來解釋我們所擁有的數據,而不是用一些我們還沒有想到的未來的想法。

因此對於那些參與尋找外星生命的人來說,這是一個大問題。正如美國國家航空航天局顧問委員會的斯科特·高迪所說:“有一件事我非常確定,現在我已經在這一系外行星領域工作了20多年,時刻期待著意外的發生。”

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但是,真的有可能“期待意料之外的事情”嗎?從青黴素的發現到大爆炸遺留下來的宇宙微波背景輻射的發現,很多突破都是偶然發現的。這些發現大部分只是說明了研究人員的幸運程度。當談到外星生命時,科學家們假設“當我們看到它的時候就會知道”,這是否就足夠了呢?

許多結果似乎告訴我們,期待意想不到的是非常困難的。“我們經常會錯過那些我們沒有預料到的東西,”認知心理學家丹尼爾·西蒙斯(Daniel Simons)說。他的實驗已經表明,人們是可以錯過一隻在眼前手舞足蹈的大猩猩的,前提是我們的注意力足夠集中到另一個事物。

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在科學史上也有很多相關的例子。哲學家們把這種現象稱為“觀察的理論性”。我們所注意到的,有時很大程度上取決於我們的理論、概念、背景信念和先前的期望。更常見的是,我們認為重要的東西可能會有這樣的偏見。例如,當科學家首次發現南極洲上空的大氣中臭氧含量較低的證據時,他們最初認為這是錯誤的數據。由於先前沒有理論依據認為會出現黑洞,科學家們提前排除了這種可能性。值得慶幸的是,當他們再檢查一遍的時候,結果發現了異常。

那麼在尋找外星生命的過程中會發生類似的事情嗎?研究其他太陽系的行星(系外行星)的科學家們被大量可能的觀測目標所吸引,這些目標競相吸引他們的注意力。在過去的10年裡,科學家們已經發現了3650多顆行星。隨著美國國家航空航天局(NASA)的苔絲(TESS)系外行星獵人(exoplanet hunter)等任務的持續進行,這種發現將繼續擴大。

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每一顆新的系外行星都具有豐富的物理和化學複雜性。我們很容易想象這樣一種情況:科學家們不會對一個標為“缺乏意義”的目標進行反覆檢查,但通過更仔細的分析或採用非標準的理論方法,就會認識到該目標的重大意義。

然而,我們不應該誇大觀察的理論性。在繆勒-萊爾錯覺中,以指向外的箭頭結束的線比同樣長的指向內的箭頭線要短。然而,即使我們確信這兩條線的長度相同,我們的知覺也不受影響,錯覺仍然存在。同樣,一個敏銳的科學家可能會從她的數據中注意到一些她的理論告訴她不應該看到的東西。如果只有一個科學家發現了重要的東西,很快這個領域的每個科學家都會知道。

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歷史還表明,科學家能夠注意到令人驚訝的現象,即使是那些有偏見的科學家,他們的寵物理論並不符合這些現象。19世紀的物理學家大衛·布魯斯特錯誤地認為光是由沿直線運動的粒子組成的。但這並沒有影響他對許多與光有關的現象的觀察,比如在壓力下物體的雙折射。有時,觀察絕對不是符合理論的,至少不是以一種嚴重影響科學發現的方式。因此我們需要保持開放的心態去接受任何一種可能。

當然,科學家不能僅僅通過觀察來進行研究。科學觀察需要以某種方式加以指導。但與此同時,如果我們要“期待意料之外的事情”,我們就不能讓理論嚴重影響我們所觀察到的事物,以及那些有意義的事物。我們需要保持開放的心態,鼓勵人們像布魯斯特和過去的學者那樣去探索這些現象。

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研究基本上不受理論束縛的宇宙不僅是一項合法的科學努力,而且是一項至關重要的努力。將探索性科學輕蔑地描述為“釣魚探險”的傾向可能會損害科學進步。未被探索的地區需要探索,我們不能提前知道我們會發現什麼。

在尋找外星生命的過程中,科學家們必須持完全開放的態度。這意味著對非主流思想和技術的一定鼓勵。來自過去的科學(包括最近的科學)的例子表明,非主流思想有時會受到強烈的阻礙。美國國家航空航天局(NASA)等太空機構必須從這些案例中吸取教訓,才能真正相信,在尋找外星生命的過程中,我們應該“期待意外”。


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