“費米悖論”用科學判斷來闡述外星人是否存在於我們的宇宙中

“他們都在哪兒呢”

1951年,諾貝爾獎得主,物理學家費米在談到外星人的時候,提出了這一著名問句。“費米悖論”由此誕生。

“費米悖論”用科學判斷來闡述外星人是否存在於我們的宇宙中

這一問題,在科學界引起了廣泛而長久熱烈的討論。時至今日,關於外星文明的理論和模型的建立,都參考了“費米悖論”,在很多學科得到了正式的發展與研究。出於爭議的觀點不同,分成了兩個流派。

①地球平庸原理:這一原理脫胎於哥白尼的日心說理論,是一種科學性哲學觀。此原理認為地球在宇宙中沒有任何特殊地位和重要性。只是位於普通的棒旋星系正常區域內的一顆普通的岩石行星。

銀河系有數千億顆恆星,每一顆恆星都有行星圍繞。而地球,不過是圍繞其中一顆恆星轉動的行星。用接近太陽和地球之間的數據來推算,可能產生生命的行星就有數百萬顆。而能產生複雜生命的最少數萬顆。

基於宇宙無限大,而銀河系在宇宙中,不過是小小的一點,所以平庸原理的支持者認為,宇宙是一個非常熱鬧的世界,只不過人類的科技剛剛起步,作為一個初級複雜文明,目前沒有能力尋找和聯絡上它們。

1959年《自然》雜誌發表了《尋求星際交流》的文章。這篇文章充滿了想象力,首次提出了用微波輻射尋找地外文明的概念。天文學家德雷克由此設定了德雷克方程,第一次從理論上用公式來論證地外文明的可能性。

1960年,德雷克用射電望遠鏡完成了接收太空電磁信號的實驗。隨著越來越多的人贊成外星文明的存在說法,龐大的搜尋地外文明計劃(SETI)正式啟動。它在全球範圍利用無數臺加入互聯網計算機的閒置算力,用下載的屏保程序參與聯網計算分析龐大的射電望遠鏡群接收的宇宙電磁波訊號,以期獲得地外文明的信息。1977年,巨耳射電望遠鏡搜尋到了著名的Wow!信號,長達72秒,可能過於複雜,迄今無法破譯其內容。

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搜尋地外文明的計劃同時也遭遇了不少科學家的反對,他們認為以地球的科技水平,無法保障自己遭遇惡意文明時有足夠的武力保證自己安全。這個理由的確有其存在的基礎。對外部世界的聯絡與搜尋,就在爭議中不斷進行著。

②地球殊異假說:這一流派認為地球獨蒙天寵。絕不僅僅是有一些相似條件就可以產生複雜生命。同樣有其標杆性的著作《地球殊異:為何複雜生命在宇宙中並不普遍》。

與平庸原理認同相反,他們認為:各種極其特殊的條件,各種偶發性的因素,在無比精妙的環境下,才造成了人類這一複雜智慧文明。

殊異說首先分析了地球生命產生的先決條件:太陽在銀河系的位置和體積。銀河中心充滿了X射線和伽馬射線,離銀心太近,巨量的高輻射讓所有行星不可能會有孕育生命的可能。銀心高密度的天體分佈也讓恆星隨時處於不穩定狀態。如果過於遠離銀心,處於銀河系邊緣,恆星在形成過程中不可避免的缺乏金屬重元素。所以太陽在銀河系的位置,至關重要。在銀河系宜居帶的恆星數量,只佔了總數的5%。

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恆星的體積過大,核聚變會很快枯竭而變成紅巨星。紅巨星的體積膨脹將迅速的吞噬掉位於行星宜居帶的行星。相對短暫的時間不夠進化到多細胞生命。太陽大小的體積,決定了行星的生命的進化度。如果過小,對圍繞它的行星會造成潮汐鎖定。一面永遠面對恆星,一面永遠處於黑暗,極端的氣候也無法產生生命。

從行星的環境分析:複雜生命的產生需要液態水。離太陽太近將蒸發水分,太遠熱量不夠凝結成冰。只有在距離太陽0.95-1.15天文單位,才是行星宜居帶。單單隻在宜居帶還不夠,太陽必須要富含金屬元素。這樣才能由光子攜帶通過光譜吸收的方式在行星上產生複雜化學反應,創造生命。而通過研究發現,大部分恆星缺乏金屬,只有在主星系邊沿區域,才有可能產生富含金屬的恆星行星系統。

從地球在太陽系的環境分析,沒有木星的遮擋和引力牽引,地球遇到小行星撞擊的次數將增加三倍以上,木星和地球的角度差,讓地球非常安全。偶有意外,6500萬前的隕石造成了恐龍滅絕。沒有這位大哥保護,現在的地球環境和火星沒有任何區別。

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從地球自身的運動分析:地球的轉軸傾角和自傳速度恰到好處。快速的自傳讓地球溫度相對恆溫,並且光合作用可以一直進行下去。過大的傾角會遭遇極端的氣候變化,過小則缺乏促進生命演化的季節性變化。月亮巨大的重力也是穩定傾角的決定性因素,否則在太陽引力下將會不停變化,複雜生命無法誕生。同時,沒有月亮,海洋的潮汐力將會很小,板塊運動將不會產生,這將讓生命無法在豐富元素的充足供給下產生化學作用。也即是我們現在可能還是三葉蟲。

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凡此種種,無一不是表明,複雜生命的形成,不單單是具有某些太陽與地球的特徵就可以,一切的一切,都是那麼的巧合,殊異說指出☞這也證明了迄今為止,人類未曾接收和找到任何證明外星文明存在的證據。

兩派均有著名科學家站臺,讓人無法從權威性認同某種主張,這的確是困惑我們至今的問題,如果你們在,你們到底在哪兒


小時候,我堅定認為外星人存在,只是我們科技孱弱而無法尋找到它們。現在,有點猶豫。但是從概率上說,假設太陽與地球在星系位置的這種巧合,非常的微小和奇蹟。哪怕只有-10^N的機會形成,但是,只要這個數值不等於零,基於宇宙無限大,那麼這個可能就一定存在。在宇宙的某一個地方,存在著與我們完全不同的文明。

可能全宇宙,外星文明的數量也並不多。甚至條件一樣也存在著偶發性事件而造成文明毀滅。能在宇宙中生存下來的文明,或許數量不會超過幾十個。出於宇宙大尺度結構,很可能他們和我們一樣孤獨而困惑的想著同樣的一個問題。哪怕他們避開了光速的限制,利用空間跳躍可以穿梭宇宙,一樣受限於宇宙的深度而無法探尋到其他文明。

從科技上來說,我們是第二代恆星產生的生命,剛剛進入電磁時代一百年,地球誕生只有45億年,而宇宙誕生138億年,如果他們存在,科技一定高於我們,也一定是他們先找到我們。沒有接收到信號,只是我們太弱小而宇宙太大。可觀測宇宙930億光年,大概在宇宙中和一粒沙的大小沒有任何區別。

在沒有認識和使用暗物質和暗能量的前提下,我們無法跨越光速的桎梏。突破不了光速,人類走不出銀河系。更別提跨度達到1.1億光年的銀河系所屬的室女座超星系團。速度把我們牢牢的鎖在了銀河系郊區。光速是鎖鏈,距離是無限的高牆。

“費米悖論”用科學判斷來闡述外星人是否存在於我們的宇宙中

找到我們後怎麼辦?只能希望別是黑暗森林法則了,不然我們的確是蟲子。

至於它們存在的形式,大概率還是和我們一樣的碳基生命,因為形成機制最容易。而硅基,磞基也有可能,也不排除金屬形式的生命體。但是,也僅此而已。沒有天馬行空的生命形式,比如修真,魔法類文明。精神力可以造成質能自由轉換,那簡直擁有了再造,重生宇宙的能力,這沒有基本的科學觀。玄幻小說就讓它存在於想象力之中吧。

宇宙無論遠近大小,組成的基本元素都是氫、氦、氧、碳、氖等,萬變不離其宗。所有的一切,離不開這些組成。它們的化學性質,在宇宙任何一個角落,都不會變化。這是宇宙規律,在任何想象力之上如鐵律般存在。

外星人在宇宙的那裡這個問題,可能要困惑人類無數年的時間。在困惑的同時,人類的科技也在不斷地攀升。同時,人類對資源的需求也會越來越大,在科學發展到一定的階段,行星間殖民成了必然的一步,這是社會發展和資源匱乏的矛盾產物,不以其他意志為轉移。環地球殖民地開始形成。宇宙中富含多種人類發展的資源,源源不斷的供給開始。

隨著資源的需求和科技能力的不斷攀升,在一代殖民地的周圍,會逐漸衍生出二代,三代殖民地。逐步向太陽系外圈擴散。在火星二代,海王星三代的眼裡,地球不是自己的家鄉。火星,海王星,冥王星才是他們的故土。是情懷,心緒所繫。

“費米悖論”用科學判斷來闡述外星人是否存在於我們的宇宙中

每一個殖民地,都是自成體系的可循環狀態,不然無法持續生存工作。地球對他們而言,只是一個遙遠的古老傳說。除此,別無其他聯繫。

自體的供給和外部的需求,到達一個臨界點,必然要產生矛盾和衝突,這由生存必然引起,是社會存在而不可調和的矛盾。

到了那一天,人類會發現,人類自己,正是自己苦苦尋找的外星人,此時,已經分為了地球人,土衛六人,海王星人等等。不同的利益共同體組成不同的利益攸關方。

而太陽系戰爭,銀河系戰爭,並不會在人類與外星人之間展開。敵人,是人類自己,我就是對方眼中的外星人。

一方是背信棄義,一方是索取無度。每一方,都覺得自己代表著正義與公道。一方要清剿叛亂,一方要為生存而戰。星際遠征軍,遠征的不是另類文明,而是人類自己。

黑暗森林法則,不可避免的降臨。


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