美剧《奥维尔号》里,400多年后的人类发展出了星际航行能力,而且认识了各种各样的外星人。
而在现实世界,人类迄今为止,不要说找到外星智慧生命,哪怕是低等级的生命也没有发现。
人们每天仰望星空,肯定都会在心里想,地球外面究竟是怎样的一个世界。而在70多年前,那个叫费米的科学家跟你我的想法一模一样。
宇宙中存在不计其数的星系,怎么可能没有外星人呢?如果我们找不到外星人,是不是说明它们根本不存在?
一种明显的悖论科幻剧《奥维尔号》里,其中好几次都提到一个观点,宇宙很大,文明之间相距的很远。比如其中的一种外星人,还调侃地球是乡下人。
言外之意有两层意思,一种是说地球人所在的宇宙区域相当偏远。而另一种意思,则是说太阳系所在的宇宙空间,文明密度很稀疏。
换言之,在人类多年来的想象中,有一种观点认为,在宇宙的一些地方,文明密度很高,即各个星系之间几乎都存在高等文明。
以人类现在的探测科技和手段,不光没有在太阳系内发现别的高等文明,在太阳系周边更宽大的区域内,同样也没有发现文明的迹象。
于是,那个经典的悖论就出现了。以人类目前对宇宙的了解,无论是它的诞生时间还是尺度,很长且相当的大。
既然宇宙空间很大,而且还给了生命足够孕育和进化的时间,为何人类迄今还没有发现别的外星人呢?
1950年,在一个极其普通的中午,科学家费米在和同事去吃饭的时候,也闲聊到了这个问题。
问题本身,和绝大多数普通人的疑惑一样。区别在于,普通人想过之后,就把这个问题抛到脑后了。而费米作为物理学家,这个难以解释的难题从此就一直萦绕在脑海中。
除了费米本人外,科学界此后针对这个问题,也进行了大量的研究和解释。现在我们听到和看到的各种有关外星文明的假说和观点,都是在这个问题上延展开来的。
说的简单一点,以我们现在的科技水平,由于探索的宇宙空间范围有限,或许没有发现别的外星文明是理所当然的。
但换一种角度去看,假设宇宙中存在别的高等文明,而且发展水平比我们高,我们或许发现不了他们,但是他们的活动痕迹为什么没有?再或者说就是,为何高等外星文明,没有主动联系和寻找我们呢?
所以,不管是从人类的角度思考,还是从外星文明的角度出发,费米悖论依然存在且解释不通。
也正是在这个基础上,多年来科学家才提出了各种各样的猜测。所有猜测的初衷只有一点,即试图去证明,人类现在在宇宙中面临的找寻不到外星人的局面,其实是合理的。
那么,相关合理的解释究竟都有什么呢?
空间太大,彼此相隔遥远《奥维尔号》里,有一集提到有一个外星文明,他们建造了巨型的生态星际飞船,从母星出发去探索另外一颗星球。
不料飞船在宇宙空间内遭遇离子风暴,引擎损坏他们无法将其修复。就这样,这艘飞船只能在宇宙内漫无目标地飘荡着,时间一晃就过去了两千年。
飞船上拥有独立的维生系统,可由于时间过的太久了,他们的后代们,居然渐渐忘记了自己生活在一艘飞船中。直到人类的飞船发现了他们,这才让这批外星人明白了一切。
两千年漫长的时间,以及该外星种族居住的星球十分的偏僻,使得他们根本没有机会跟别的外星文明接触。这从侧面可以证明,宇宙的空间尺度太大。
而在解释费米悖论的研究中,有一种假说就是以这一点为基础的。科学家认为,宇宙空间太大,导致文明之间的交流难度很大。
就以银河系为例,以往研究的结果是,银河系半径为5万光年。到了2018年,由我国科学家的观察和研究显示,银河系的可观测半径为10万光年。
这是什么概念呢?假设人类未来能制造出光速一般的飞行器,以这么快的速度在银河系内遨游,时间跨度也可以长达数千年到数万年之久。
而这还仅仅是银河系的尺度,河外星系的空间尺度以及数量,其数目规模同样也是惊人的。
在这样一种大的空间尺度下,宇宙各文明如果没有发展出超光速飞行的能力,彼此要想碰面确实很难很难。
就像上面所提到的,如果高等文明的飞行器速度,普遍只能达到光速规模,现在有两个文明,正好处在银河系的两端。他们要想会面,驾驶星际飞船也要数十万年的时间才能遇到彼此。
从生命有限的角度去看,这样的空间距离确实是让人无比绝望的。因此,这种解释确实也能说明,为何现在我们还没有找到外星人。
不过该解释还是存在瑕疵的,那就是人类没有发展出星际航行的能力,并不代表别的文明没有发展出来。
假设银河系内有其他文明发展出了超光速飞行能力,为什么他们不来找我们呢?哪怕是他们在银河系内到处游荡,几十年的时间,我们观测宇宙,难道就不能发现一点文明的蛛丝马迹吗?
显而易见的是,如果从这个角度考虑,空间尺度大的解释,恐怕就不够用了。于是,科学家们又提出了另外一种假说。
文明处在不同的发展界点上同时代的人,活在同一个时间尺度内,因此当我们考虑文明和生命的各种问题时,有时候可能会先入为主的认为,宇宙内的其他文明,也可能和我们处在相同的时间尺度内。
但实际上,如果考虑到时间因素,宇宙内即便到处都是高等文明,由于每种文明所处的时间节点不一样,因此彼此发现的难度就大了。
简单来说就是,文明如果存在周期,其整个发展历程,普遍都会遵循初始-提升-巅峰-衰退-灭亡这样的阶段。
宇宙这么大,每种文明所处的阶段肯定是存在差异的。比如说我们现在处在工业和信息文明阶段,没准在银河系的一个地方,有一个文明还处在古代的农耕文明时代。
我们和他们之间,不但存在着文明代沟,而且我们也没有先进的技术发现他们。
有人可能会说,如果是有一种文明比我们先进呢?这种情况从逻辑上看也存在,但还要考虑到文明衰退甚至是灭亡的因素。
假设一个文明比我们高级,他们或许有能力利用技术发现我们,可保不齐他们的文明或许已经处在中后期,当他们生活的星球处在崩溃的边缘,他们自身或许就灭亡了,而不可能再和别的文明相遇
还有一种可能就是,文明之间的发展程度,并没有相差太大,彼此间星际航行的技术都相差不多。这样一来,即使彼此都想碰面,可由于技术达不到,还没有开启星际时代,有些文明可能也灭亡了。
总之,一旦考虑到时间因素,宇宙内的各种文明,也就处在了动态发展的情况下。
有的文明已经消失了,有的还没有出现,也有的文明间,或许已进行了接触,只不过我们在地球上不知道罢了。
这样的一种假说,就是大过滤器理论。也就是说,宇宙文明处在动态差异化的发展过程中,彼此间能否相遇,除了要考虑技术限制外,还有文明的发展阶段以及星球环境等因素的影响。
霍金曾经说过,宇宙内像银河系这样的星系,在1000亿个以上。而像太阳这样的恒星,银河系内的数量为2.5*10^11颗,可观测宇宙中的恒星数量,则有7*10^22颗。
如此大的规模,假设文明都处在不同的发展阶段中,差异程度会相当大也相当的多,因此各文明间相互找不到或者错过,就再正常不过了。
无论是文明存在不同的时间节点还是差异化,都遵循一个这样的原则,即文明之间都抱着交流的心态来等待彼此相遇,只要时间足够长,文明发展的足够久,就一定会有相遇的那一天。
不过,也有人提出了另外一种截然相反的理论。假如文明之间并不想交流和相遇呢?
《火星人玩转地球》,情节就类似于黑暗森林法则
身处一片黑暗的森林在一片黑暗的森林中,生活的动物看不到彼此,为了活着,动物们只能小心隐藏自己,防止遭到别的动物的致命袭击,同时又随时准备给别的动物带来致命一击。
上述理论,便是黑暗森林法则,在《三体》中这一法则贯穿全书。如果将这一假说放到宇宙中,则需要遵循两个最基本的前提。
第一个前提是,宇宙内的所需总质量有限,文明在发展和扩张的过程中,会遭遇资源枯竭,为了自己生存,需要假设宇宙是充满敌意的。
这样就会引出第二个前提,即文明之间发展到一定程度后,其实知道彼此的存在。但为了生存,为了不让对方找到甚至是消灭自己,所以各文明之间都有意隐藏了自己的行踪。
这种假说不光《三体》中存在,在大量的科幻电影中,都有类似的桥段。主角傻傻的向宇宙发射信号,在暴露了地球的位置后,外星人开始对地球展开进攻,以便攫取地球的资源。
在这种前提下,那些高等文明都会隐藏自己,以防被别的更高等的文明消灭。所以说黑暗森林假说的本质,就是文明的相互抵触,因为宇宙资源有限,只能消灭对方才能保障自己生存。
从隐藏自己的角度去看,这或许可以解释,为何人类几十年没有发现外星人。但随之又带来了另一个问题,人类和地球的位置几十年前就暴露了,如果真的有更高等的文明,他们为何不来消灭我们呢?
所以说,黑暗森林的假说,又有些太过于极端。
结语除了上述假说以外,一些更极端的观点认为,整个宇宙中只有人类这一种高等文明。而地球之所以能演化出高等文明,是出于一系列的巧合。
假设这种理论成立,那这种巧合的概率,早已大到几乎不可能发生了。于是,这就又延伸出另外一种观点,即这种所谓的巧合背后,实际上是文明刻意控制和制造的结果。
于是,另一种假说就又出来了,人类之所以发现不了高等文明,是因为连同宇宙在内,这一切都是被更高等的文明模拟出来的。
人类生活在一个被刻意制造出来的空间里,能不能遇见文明,什么时候遇见文明,就不是自己能说了算的了。
《奥维尔号》里,也出现过类似的情节,高等文明为了研究人类,将几名宇航员控制在一种模拟装置里。在没有外部环境对比的情况下,人类根本发现不了自己在被操控着。
从宇宙内有没有其他高等文明的问题上,可以延伸出各种猜想和假说。时至今日,每种假说都有其合理的一面,同时依然也存在不能解释的部分。
而这一点,其实也正是宇宙的奥妙之处,它包罗万象,至少向我们展示了无数种演化的方向和可能。
至于未来会怎么样,想必人类只要继续保留好奇心,对宇宙的认识也就会更深入。
参考资料:
《外星人真的存在吗,为什么我们还没有发现它们?》 科普中国 2022年9月23日《为什么找不到外星人?宇宙确实太大了》 国家航天局 2015年6月15日《为什么我们还没有找到外星人?》 百科知识杂志 2016年7月1日《为什么我们还没遇到外星人?》 果壳网 2013年5月2日《也许,这就是我们一直没有发现外星人的原因》 中国日报 2016年8月10日