很多人聽到 “人類可能是宇宙最高等級文明” 這一觀點,或許會覺得荒誕不經(jīng)。畢竟宇宙如此廣袤無垠,人類似乎太過渺小,怎么可能是宇宙間的 “王者” 呢?

說實話,我本人也難以輕易相信這一論斷。但科普需要嚴謹,不能僅憑個人情感或直覺妄下定論。
目前,人類在探索宇宙的歷程中,尚未發(fā)現(xiàn)任何確鑿的外星文明跡象,甚至連最原始的外星生命都沒有找到。
從理論層面深入剖析,人類不但存在成為宇宙最高等級文明的可能性,甚至有可能是全宇宙唯一的智慧文明。在人類真正找到外星文明之前,這種可能性始終存在。
因此,作為深度科普,我們有必要對每一種可能性進行全面且深入的分析。倘若你對 “人類是宇宙最高等級文明” 這一分析不感興趣,可直接跳轉(zhuǎn)到 “人類不是宇宙最高等級文明” 的部分。
不過,我建議你不要輕易跳過,因為即便你不認同最終結(jié)論,其中的具體分析過程也極有可能讓你收獲頗豐。
接下來,讓我們正式開啟這場探索之旅。

人類 “是” 宇宙間最高等文明的幾種可能
1.沒有地外生命:生命在宇宙中的誕生,究竟是輕而易舉還是難如登天?從某種程度上講,如果基于龐大的基數(shù),生命的誕生并非極度困難。一般而言,只要具備與地球環(huán)境大致相仿的條件,生命大概率會在漫長的時間長河中孕育而生。為什么強調(diào)與地球環(huán)境相似呢?
其實并非絕對必要,只是以人類現(xiàn)有的認知,用已知去推測未知,才更具科學性和合理性,否則就如同無的放矢,淪為空談。
在整個宇宙中,物質(zhì)和規(guī)律具有一致性。盡管宇宙浩瀚無邊,但在幾百億光年的范圍內(nèi),人類目前僅發(fā)現(xiàn)了極為有限的百多種元素,若僅考慮天然元素,更是只有 90 多種。生命的構(gòu)成元素,基本上就從這 90 多種元素中選取。
我們常常聽聞 “碳基生命”,那么像銫基、鍶基、鋯基、氖基,甚至氧硅鋁鐵鈣鈉鉀鎂氫基等其他類型的生命是否存在呢?

碳元素具有獨特的化學性質(zhì),能夠形成長鏈大分子,并且可以與氫、氧、硫、氮、氯、磷等多種元素結(jié)合。我們生命中的關(guān)鍵物質(zhì),如 DNA、蛋白質(zhì)、淀粉、酶,甚至多巴胺和內(nèi)啡肽,其核心構(gòu)成元素都是碳,這是其他元素難以企及的。即便如此,要湊齊構(gòu)成碳基生命的所有必要 “零件”,也堪稱奇跡。
從目前人類對宇宙的觀測來看,物質(zhì)和規(guī)律的一致性使得宇宙的不同區(qū)域存在諸多相似之處。
科學有一個重要特性,即必須能被證偽。這并非說可證偽的科學就是假科學,而是指如果某個理論是錯誤的,必然存在相應手段能夠證明其錯誤。

例如,有人提出 “我醒著,世界就存在;我睡著,世界就暫時消失,且我醒來時,世界才重啟,其他人的記憶也是在我醒來瞬間產(chǎn)生”,這種理論看似堅不可摧,但實際上無法被證偽,也就無法與現(xiàn)實產(chǎn)生實質(zhì)性互動,在科學研究中意義不大。
就人類目前的認知水平而言,唯一有可能與碳基生命相提并論的,或許只有硅基生命。所以,我們暫且重點探討碳基生命這種可能性最大的生命形式。當然,我們尋找的并非一定是 “人形” 生命,而是碳基生命。如果對此感到糾結(jié),閱讀本文時,可在心中將 “人” 替換成 “妖怪” 等你能接受的詞匯,這并不影響對文章內(nèi)容的理解。
任何生命的誕生和生存,都需要特定且苛刻的條件,其適應性并非萬能。以太陽系為例,眾多環(huán)境中,目前僅發(fā)現(xiàn)地球環(huán)境孕育了生命。
比如地球上存在由水組成的海洋,若有人認為汽油海洋也能孕育生命,從理論上講并非完全不可能。閱讀本文時,將文中的 “水” 替換成 “油”,也能通順理解。只是從宇宙的物質(zhì)分布來看,水比油更為常見,用水舉例更具普遍性。
再進一步設想,如果不需要液體環(huán)境,固體環(huán)境能否直接孕育生命呢?理論上也存在可能性。
在地球上,水在有機物的制造、搬運和組裝過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,而在固體環(huán)境中,這一過程可能主要依靠風和地質(zhì)運動。但相比液體環(huán)境,固體環(huán)境中生命誕生所需的時間可能是前者的數(shù)億倍。例如,在固體環(huán)境中自發(fā)生成類似 PN 節(jié)(不了解 PN 節(jié)的,可以簡單理解為組成電腦 “腦細胞” 的關(guān)鍵結(jié)構(gòu))并形成有用結(jié)構(gòu),以宇宙誕生至今的時間尺度來看,可能遠遠不夠。即便生命在固體環(huán)境中誕生,其進化速度也會極為緩慢。
不過,這種生命一旦發(fā)展到文明階段,在宇宙航行等方面可能會具有獨特優(yōu)勢,比如無需呼吸,甚至可能實現(xiàn)無代價休眠。
這種生命,有一個更好的啟動方式,就是:人類。人類先制造機器,再賦予機器以超強智能甚至意識,等到機器能制造機器,就沒咱啥事了,咱就那邊涼快那邊待著。

還有一些更為奇特的生命形式,如意識流生命、星云生命、黑洞生命、中子星生命、真空生命、暗物質(zhì)生命等,這些概念聽起來頗具玄學色彩,目前人類的認知水平還難以對其進行深入探討和想象,但也不能就此斷言它們不存在。
甚至還有超脫時間和空間限制、無處不在的 “神級生物”,面對這類概念,早就不是我們?nèi)祟惸懿倏氐牧恕?/p>
有人可能擔心,這種聚焦于碳基生命的思維方式會阻礙人類對外星生命的探索。
實則不然,科學家們比任何人都渴望發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)有認知不同的 “例外”。哪怕只是捕捉到一絲一毫的異常蛛絲馬跡,他們都絕不會放過??梢哉f,只要發(fā)現(xiàn)一個原子、一個電子的行為不符合現(xiàn)有規(guī)律,科學界都會為之震動。相對論和量子力學的誕生,就曾在科學界引發(fā)軒然大波,至今余波未平,相對論甚至成為民科討論的 “重災區(qū)”。
需要說明的是,我對民科既不歧視也不鼓勵,他們大多遵紀守法,樂于與人探討,只是在科學研究的專業(yè)性上有所欠缺。那些打著科學旗號行騙的 “假民科”,如宣稱 “水變油” 的,完全是對民科群體的抹黑,不可將兩者混為一談。

另外,研究其他形式的生命,對于大多數(shù)人和頂級科學家而言,難度相差無幾 —— 大家都知之甚少。而且,并沒有專門的正經(jīng)科學家致力于研究這類生命形式。如果一定要追求百分百確定的答案,讀到這里或許就可以結(jié)束了。
但這類文章的意義,往往不在于結(jié)論,而在于其中蘊含的思維方式。我也將盡力用通俗易懂且不失精確的語言進行描述,文中的數(shù)據(jù)均經(jīng)過考證或親自計算,若有錯誤,歡迎讀者指正。
通常認為,生命的產(chǎn)生需要具備三個條件:合適的恒星、合適的行星以及創(chuàng)世的幾率。
接下來,讓我們詳細分析生命誕生所需的條件。
一,合適的恒星
1.位置要荒涼:恒星所處的位置至關(guān)重要,它首先應當處于比較荒涼的地帶。這主要是為了防范超新星爆發(fā)帶來的毀滅性影響。超新星爆發(fā)時,其釋放的能量極其巨大,堪稱以一敵全星系。想象一下,超新星爆發(fā)的能量相當于同時對抗幾千億顆普通恒星釋放的能量總和。倘若將這種能量比例換算到人類身上,就如同一個人要單挑全球 74 億人,而且還是輕松碾壓,甚至打完后還覺得這樣的 “戰(zhàn)斗” 可以再來幾十個地球規(guī)模的。這種強大的能量足以使周圍的恒星面目全非,在其影響范圍內(nèi),恐怕連最頑強的細菌都難以存活。
一般來說,超新星爆發(fā)的安全距離大約是 25 光年。

據(jù)觀測估算,目前銀河系每 50 年左右就會有一顆超新星爆發(fā)。如果恒星離超新星爆發(fā)太近,一次爆發(fā)就能讓周圍行星上的液體和氣體瞬間消失,使這些行星永遠失去孕育生命的機會。以銀河系最大的星團 —— 半人馬座 ω 星團為例,其半徑約 80 光年,包含約 1000 萬顆恒星。在距離星團中心 25 光年內(nèi),就有 50 多萬顆恒星。
在這樣的區(qū)域內(nèi),大約每 2000 萬年就會有一顆超新星爆發(fā)。2000 萬年對于生命的誕生和演化來說,時間過于短暫,生命可能還來不及誕生就已經(jīng)被高溫蒸發(fā)。半人馬座 ω 星團是為數(shù)不多肉眼可見的星團,曾經(jīng)人們還將其誤認為是一顆恒星。
這一條件使得銀河系中靠近中心的位置以及各大星團(星團是指恒星數(shù)目超過 10 顆以上,且相互之間存在引力作用的星群)、星協(xié)(比星團聯(lián)系稍弱的恒星組織)等區(qū)域,幾乎可以排除文明產(chǎn)生的可能性。

而我們的太陽所處位置得天獨厚,它位于銀河系的荒涼地帶,遠離了超新星爆發(fā)的頻繁區(qū)域,為生命的誕生和演化提供了相對安全的環(huán)境。正所謂 “遠離紛爭是為爭”,太陽所處的位置為地球生命的出現(xiàn)創(chuàng)造了有利條件。
2. 恒星大小要適中:恒星的大小也對生命的誕生和演化有著關(guān)鍵影響,它既不能太大,也不能太小。如果恒星太大,其內(nèi)部的核聚變反應會極為劇烈,表面溫度過高,而且壽命相對較短,很快就會燃燒殆盡并演變成超新星。這樣的時間尺度對于生命從誕生到逐步演化出復雜生命形式來說,遠遠不夠。
相反,如果恒星太小,其內(nèi)部核聚變反應較弱,表面溫度較低,無法為周圍的行星提供足夠的熱量,行星可能會被凍成冰塊,同樣不利于生命的產(chǎn)生。
目前的觀測數(shù)據(jù)顯示,銀河系中大約 75% 的恒星是紅矮星。相比之下,我們的太陽屬于黃矮星,在恒星家族中可謂出類拔萃。雖然不能絕對地說紅矮星、巨星、超巨星無法孕育生命,但在這些恒星周圍產(chǎn)生生命確實面臨諸多挑戰(zhàn)。

以紅矮星為例,由于它是恒星中較為弱小的一類,其周圍的行星必須離它非常近才能獲取足夠的熱量。然而,這種近距離又帶來了一系列危險:
潮汐鎖定問題:行星離紅矮星過近,很容易被紅矮星的引力潮汐鎖定。這意味著行星的一面將永遠朝向紅矮星,處于永恒的白天,而另一面則永遠背對紅矮星,處于無盡的黑夜。這樣極端的環(huán)境條件不利于生命的生存和發(fā)展。
耀斑輻射威脅:盡管紅矮星整體看起來能量較弱,但年輕的紅矮星活動非??癖惶熘畠?nèi)可能會爆發(fā)數(shù)次耀斑,導致輻射強度瞬間增加幾百至幾萬倍。行星上的生命必須挺過紅矮星的這段活躍期,才有可能在后續(xù)的穩(wěn)定階段誕生。
大氣流失風險:行星與紅矮星距離過近,其大氣容易被紅矮星強烈的恒星風吹散。不過,如果行星能夠挺過紅矮星早期的狂暴階段,由于紅矮星壽命極長,可達幾萬億年,相比太陽僅 100 億年的壽命,在紅矮星穩(wěn)定期,其周圍的行星環(huán)境對于生命來說還是比較宜居的。
3.不能是雙星或多星系統(tǒng):在雙星或多星系統(tǒng)中,形成行星的可能性相對較低。因為多顆恒星相互之間的引力作用較為復雜,在系統(tǒng)外圍物質(zhì)難以凝聚形成行星。即便有幸形成了行星,其所處的環(huán)境也很難適宜生命生存。
以我們熟悉的太陽系為例,太陽偶爾爆發(fā)的大日珥耀斑,就足以對地球的環(huán)境和生命活動造成巨大影響。有理論認為,地球上的多次冰期也與太陽活動的強弱變化有關(guān)。

設想一下,如果太陽系是雙星系統(tǒng),當另一顆太陽快速靠近時,地球與太陽的距離瞬間縮短,如同金星與太陽的距離那般接近,地球?qū)⒈桓邷乜竞欢斶@顆太陽快速遠離時,地球又會像火星一樣遠離太陽,陷入極度寒冷的環(huán)境,生命將在這種反復的極端環(huán)境變化中難以生存。
地球和月球之間的引力相互作用尚且引發(fā)了地球上的潮漲潮落,在雙星或多星系統(tǒng)中,兩顆或多顆恒星之間的相互引力影響更為復雜和強烈,不僅會導致恒星自身出現(xiàn)類似 “潮漲潮落” 的現(xiàn)象,其日珥、黑子、耀斑等活動也會比單星系統(tǒng)的太陽更加頻繁和劇烈,甚至可能出現(xiàn)一些人類尚未觀測到的奇特現(xiàn)象。這些現(xiàn)象所產(chǎn)生的巨大能量,足以對行星造成毀滅性打擊,比如直接吞噬或甩出行星。
在科幻小說《三體》中,描繪了一個三星系統(tǒng)的世界,其中的生存環(huán)境極為惡劣。現(xiàn)實中的半人馬座就存在類似的三星系統(tǒng)。通過對設置了初始條件的三星模擬運行軌跡進行研究可以發(fā)現(xiàn),當兩顆恒星質(zhì)量較大,一顆恒星質(zhì)量較小時,系統(tǒng)相對不會過于混亂。

而真實的半人馬座三體系統(tǒng)比模擬的情況還要相對穩(wěn)定一些。令人遺憾的是,雙星或多星系統(tǒng)在宇宙中并不罕見,大約占恒星系統(tǒng)總數(shù)的三分之一。雖然這一條件僅排除了三分之一的恒星系統(tǒng),但在探討生命誕生的過程中,仍然是一個不可忽視的重要因素。
綜合以上各種因素,在銀河系的 1400 億顆恒星中,適合產(chǎn)生生命的恒星可能僅占百分之幾。而如果進一步考慮適合產(chǎn)生文明的條件,即恒星在過去 38 億年周圍沒有超新星爆發(fā),這樣的恒星估計僅占千分之一甚至萬分之一。
二,合適的行星
相較于挑選合適的恒星,篩選出適宜生命誕生與發(fā)展的行星難度要高得多。并非每顆恒星都能 “幸運” 地擁有行星相伴,像雙星或三星系統(tǒng),其中的行星極有可能在復雜的引力作用下被恒星吞噬,或是被甩到遙遠的星際空間。
鑒于前文已對這類系統(tǒng)進行排除,此處便不再贅述。我們暫且假設剩余的恒星平均都帶有七八顆行星,以此為基礎(chǔ)來探討行星需滿足的條件。
1.與恒星的距離要恰到好處:從某種程度而言,行星與恒星的距離這一條件相對較易滿足。在太陽系中,幾大行星呈一字排列,往往能找到一顆與恒星距離適中的行星。然而,這個距離的偏差不能過大,哪怕僅相差百分之幾到十幾,行星的溫度就可能變得不適宜生命存在。這聽起來或許有些夸張,但事實確實如此。
以地球為例,地球的軌道并未發(fā)生明顯變動,僅僅是地軸傾斜了一定角度,便導致夏季酷熱難耐,而冬季又寒冷刺骨。相鄰的金星和火星,就因與太陽的距離差異,一個處于高溫煉獄般的環(huán)境,被熱得 “無法喘息”;另一個則陷入冰冷死寂,冷得 “毫無生機”。從漫長的地球歷史來看,曾經(jīng)歷過多次冰期,據(jù)推測,這可能僅僅是因為太陽的功率出現(xiàn)了輕微抖動。

行星與恒星距離較近時,還有一個重要意義,那就是借助太陽風將行星初始形成時大量存在的氫氣吹走一部分。在行星形成之初,其成分與恒星類似,大約 97% 都是氫氣。若氫氣過多,將不利于生命誕生;但也不能讓太陽風把氫氣全部吹光,否則就無法形成水了。
在行星演化后期,行星自身的地磁需要發(fā)揮作用,阻擋太陽風進一步吹走氫氣。金星的條件就不如地球理想,其氫氣被太陽風全部吹光,大氣中只剩下二氧化碳,這也導致金星表面環(huán)境極為惡劣。基于上述種種因素,距離條件這一項,足以排除掉大部分行星。
2.行星的大小必須合適:行星既不能太大,也不能太小。如果行星過大,就會像木星一樣,主要由氣態(tài)氫構(gòu)成。大質(zhì)量行星由于引力強大,氫氣被牢牢吸附,太陽風難以將其吹走。當然,也存在特殊情況,比如當大行星距離恒星很近時,在形成初期雖有大量氫氣,但恒星強烈的輻射可能會將其大氣中的氣體吹干。
不過,這種情況出現(xiàn)的幾率相對較小,因為大行星通常形成于恒星系的外層軌道。即便大行星處于內(nèi)側(cè)軌道,由于受到的輻射過于強烈,也很難保留任何大氣,自然也就不適合生命產(chǎn)生。
行星大小對生命和文明的發(fā)展有著至關(guān)重要的影響。
實際上,即便行星大小并非極其巨大,生命也可能因引力等因素被 “鎖死” 在行星上。這就好比電動車即便不斷增加電池數(shù)量,也無法實現(xiàn)無限續(xù)航,因為電池自身的重量會對續(xù)航產(chǎn)生限制。在當前電池技術(shù)尚未取得革命性突破的情況下,電動汽車的續(xù)航里程在 1000 公里左右基本已達到上限,特斯拉等品牌也主要通過增加電池容量來提升續(xù)航,這也導致其價格相對較高。
火箭的情況與之類似,雖然火箭在飛行過程中質(zhì)量會逐漸減輕,但化學燃料火箭實際能達到的速度依然存在極限,這取決于燃料的性能以及燃料質(zhì)量在總質(zhì)量中所占的比例。星球越大,擺脫其引力實現(xiàn)航天飛行的難度就越高。對于過大的星球而言,實現(xiàn)載人航天或許只是一種奢望。

以木星為例,目前人類要實現(xiàn)登陸木星并安全返回地球幾乎是不可能的。暫且不考慮木星作為氣態(tài)行星不便于登陸這一因素,僅從返回階段來分析。使用比沖最高的液氫液氧燃料,從木星起飛返回地球,燃料占比需達到 99.3%;若使用煤油火箭,燃料比重更是要高達 99.94%,如此一來,剩余的質(zhì)量連制造火箭外殼都遠遠不夠。這里我們計算的是單級火箭的情況,多級火箭的性能會相對好一些,但單級火箭的計算結(jié)果已足以說明問題。
那么,核動力飛船能否解決這一難題呢?
如果能夠成功制造出來,理論上是可行的,例如核裂變技術(shù)或許能夠應用。但對于核聚變技術(shù),從目前人類所掌握的 90 多種元素來看,無論如何進行排列組合,材料的基本性質(zhì)難以發(fā)生根本性改變,要實現(xiàn)材料強度或熔點跨越數(shù)量級的提升,幾乎是難以想象的。如今的航空發(fā)動機技術(shù)已接近極限,要實現(xiàn)核聚變的成功應用并將其小型化,或許需要像《三體》中制造水滴的那種超級材料才有可能。

此外,固體行星如果過大,其引力加速度一般也較大,在這種環(huán)境下,生物的體型必然會相對較小。這是因為生物的體重按照三次方增長,而腳的支撐面積卻按照二次方增長,所以單純增加腿部的粗細并不能完全抵消身高增加帶來的壓強問題,即使生物身體下部全是腿也無濟于事。就像藍鯨,雖然體型巨大,但由于其生活在海洋中,依靠海水的浮力支撐身體,一旦擱淺到岸上,就會因自身重量過大而被壓死。
如果星球引力過大,生物體型過小,這對于生物的進化來說可能是一個巨大的阻礙。很難想象體型如螞蟻般大小的 “人” 能夠制造工具,開啟石器時代。因為石頭過小,其所能產(chǎn)生的威力也十分有限,石頭的破壞力同樣存在與生物體重類似的三次方與二次方的關(guān)系。
螞蟻雖然能夠舉起數(shù)倍于自身重量的物體,但它們用沙粒這樣微小的東西根本無法發(fā)動一場有實際意義的 “戰(zhàn)爭”。而且,身體過小會導致腦容量不足,就像游戲角色等級滿級后,天賦點數(shù)卻少得可憐,難以發(fā)展出高度的智慧。
行星也不能太小。若行星過小,就無法吸附住大氣。
同時,行星的冷卻速度會很快(任何星球在形成時,都是通過物質(zhì)收縮放熱,所以形成時內(nèi)核都是熾熱的。大型物體的散熱過程極其緩慢,例如火山噴發(fā)形成的巖石,散熱可能需要幾十、幾百甚至上萬年的時間),很快就會變成一顆沒有地質(zhì)活動的死寂星球。沒有地質(zhì)活動,就無法形成山脈,而風雨的能量來源于太陽,持續(xù)不斷,原有的山峰和陸地很快就會被風化侵蝕殆盡,最終整個星球可能會變成一片汪洋。在這樣的海底環(huán)境中,誕生文明的幾率可謂微乎其微。
行星體積較小,還意味著其規(guī)模有限。

例如,半徑為地球 0.7 倍的星球,其表面積只有地球的 0.5 倍,重力只有地球的三分之一。在這種環(huán)境下,生物個體可能相對較大,但生存空間卻十分狹小,導致生物總量不足(或許只有地球的六分之一)。僅從規(guī)模這一因素考慮,地球用 46 億年進化出了文明,而這樣的小型行星則可能需要 200 多億年(46 乘以 6)。但宇宙的年齡目前約為 138 億年,200 億年意味著在宇宙現(xiàn)有的時間尺度內(nèi),這樣的小型行星根本無法產(chǎn)生生命。關(guān)于規(guī)模對生命和文明發(fā)展的影響,后續(xù)還會進一步闡述。
由此可見,行星大小不合適,對生命的產(chǎn)生影響巨大,而對文明的產(chǎn)生影響則更為深遠。
3.擁有合適的大氣至關(guān)重要:行星的大氣成分對生命的誕生和發(fā)展也起著關(guān)鍵作用。像甲烷、氨氣、二氧化碳或硫酸等成分構(gòu)成的大氣,雖然不能完全排除產(chǎn)生文明的可能性,但這種幾率相對較小。
4.必須擁有大量的水(或其他液體),如海洋:水對于生命的誕生和進化具有不可替代的重要作用。在海洋環(huán)境中,有機物能夠快速流動,這里就如同一個天然的生命裝配平臺。如果期望在陸地上直接誕生生命,即便對于理論上可能存在的硅基生命(假設其不需要水),這一過程也將極為漫長,可能需要數(shù)萬億年的時間。
那么,除水以外的其他液體能否替代水的作用,支持生命的誕生呢?從科學的角度嚴謹?shù)卣f,這種幾率非常小。
因為生命的誕生是一個極其復雜的過程,涉及眾多物質(zhì)的相互作用和化學反應。在宇宙中已發(fā)現(xiàn)的區(qū)區(qū) 90 多種元素中,要湊齊一套能夠支持碳基生命誕生和發(fā)展所需的所有組件,本身就是一件難度極大的事情。而且,除水之外,宇宙中并不存在大量其他種類的液體海洋,像氨氣海、二氧化碳海、甲烷海等由簡單分子構(gòu)成的海洋,在生命誕生所需的條件方面,與水相比存在諸多劣勢。
原始海洋需要含有足夠豐富的有機物,就像一鍋 “生命濃湯”,只有這樣,有機分子才更有機會相互碰撞、結(jié)合。

否則,有機分子在廣闊的空間中彼此距離遙遠,很難自發(fā)地組合形成生命的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。當然,這里所說的 “生命濃湯”,其有機物濃度與我們?nèi)粘:鹊臐鉁啾龋瑢嶋H上是極其稀薄的。因此,還需要某種富集機制,來大幅提高局部區(qū)域的有機物濃度。這種富集過程可能通過蒸發(fā)來實現(xiàn),例如在數(shù)十億甚至數(shù)百億個類似水坑的環(huán)境中,不斷進行著物質(zhì)的濃縮和反應。
這些類似水坑的環(huán)境,可能分布在海邊(那時的海洋,鹽分可能不像現(xiàn)在這么高),也可能存在于內(nèi)陸(降雨形成的淡水坑,狂風可能會將海洋中的半成品物質(zhì)帶到這里)。以一個碗大的水坑為例,假設初始含有 500g 水,當水坑快干涸時,可能只剩下不到 1g 水,輕松實現(xiàn) 500 倍的濃縮,甚至實現(xiàn) 5 萬倍的濃縮也并非不可能。
在這樣高度濃縮的環(huán)境下,就有可能恰好生成生命所需的物質(zhì)組合。當然,實際操作起來并非易事,不信的話可以自己找個碗進行模擬實驗。但在地球早期,可能存在著數(shù)千億乃至數(shù)萬億個這樣的 “碗” 狀環(huán)境,只要有一個成功了,生命的種子就有可能被播下。而且,即便有些水坑沒有直接生成生命,也可能制造出了生命所需的半成品物質(zhì)。所以,規(guī)模對于生命的誕生至關(guān)重要。
此外,海底火山也是生命誕生的重要場所。
在海底火山形成的黑煙囪周圍,能夠自發(fā)地合成有機物,這里堪稱一個天然的物質(zhì)富集區(qū)。不過,僅有一個黑煙囪是遠遠不夠的,同樣需要具備一定的規(guī)模。設想一個穩(wěn)定存在 80 億年的水坑,它的作用可能僅僅相當于 80 億個水坑各自工作 1 年的效果。即便再給這樣一個水坑 8 萬億年的時間,要誕生生命依然困難重重,原因就在于缺乏規(guī)模效應。
這些不同的富集區(qū)同時進行著生命誕生的 “實驗”,并且它們之間還會相互交換、共享物質(zhì),這也進一步說明了需要大量水來形成眾多類似環(huán)境的重要性。如果一個星球的水含量過少,就無法形成足夠多的 “生命實驗場”,生命誕生的幾率自然會大大降低。
生命的進化同樣依賴于規(guī)模。

我們身體內(nèi)的基因,是從遠古時期的細菌開始,經(jīng)過數(shù)以億億億計的生物個體不斷進化、傳承而來的。在這個漫長的過程中,大部分生物個體要么沒有變異出新的基因,要么即便變異出了優(yōu)良基因,也未能成功傳遞下去,或者在傳遞過程中又被舍棄。
尤其是在無性繁殖階段,即使某些生物個體變異出了優(yōu)良基因,由于無法與其他個體進行基因交換和共享,進化的效率極為低下,就如同億代單傳,進步十分緩慢。而有性繁殖的出現(xiàn),極大地加速了優(yōu)良基因的富集速度,使得生命進化的進程得以大幅推進。
從哺乳動物出現(xiàn)的 2.5 億年前算起,假設每 20 年為一代,至今大約經(jīng)歷了 1000 萬代。如果按照每個哺乳動物都有父母 2 個、祖父母 4 個這樣的繁衍規(guī)律計算,一個人理論上擁有 2 的 1000 萬次方,也就是 10 的 300 萬次方個祖先!這個數(shù)字大得超乎想象,遠遠超過了一般意義上的天文數(shù)字。
當然,在實際情況中,由于存在基因交流和共同祖先等因素,一個人的實際祖先數(shù)量遠沒有這么多,但即便如此,這個數(shù)量依然非常龐大。這意味著有無數(shù)的祖先為我們積累了豐富的基因,才使得我們?nèi)祟悡碛辛巳缃竦闹腔邸?/p>
每一個出生的人,從基因傳承的角度來看,都堪稱是天選之子。

人體是一部歷經(jīng)數(shù)億年精心雕琢而成的精妙 “作品”,指望少數(shù)科學家在短短幾百年的時間內(nèi)完全探索明白人體的所有奧秘,這幾乎是不可能的。以人體皮膚傷口愈合這一常見現(xiàn)象為例,目前人類也僅僅只能了解其大概的過程,這并非夸張,而是真實的科學現(xiàn)狀。
物質(zhì)在自然界中是循環(huán)利用的。
一個人大約由 10 的 27 次方個原子組成,而地球大約有 10 的 50 次方個原子。這意味著,現(xiàn)在每個人體內(nèi)至少有 10000 個原子曾經(jīng)是組成秦始皇身體的一部分(這只是一個粗略的計算,假設秦始皇的原子均勻分布在地球中??紤]到原子主要分布在地球表層的生物圈,且秦始皇一生當中原子也在不斷更替,實際每個人體內(nèi)來自秦始皇的原子數(shù)量可能要多得多)。
同樣的道理,牛頓、愛因斯坦,以及 2 億年前的任何一只恐龍等,他們身體的原子也共同參與組成了現(xiàn)在的我們。當然,時間距離現(xiàn)在越近,原子的分布就越不均勻。
5.行星必須擁有地磁:地磁對于行星的大氣保護至關(guān)重要。如果行星沒有地磁,恒星風會逐漸將行星的大氣剝蝕干凈。
6.行星需要大行星的保護:1994 年,蘇梅克 - 列維 9 號彗星撞擊木星,其中碎片 G 的威力最為驚人。它于 7 月 18 日 07 時 32 分(UTC)撞向木星,釋放出的能量高達六萬億噸 TNT 炸藥當量,這一能量相當于全球核武器儲備總和的 750 倍。

如果這樣的撞擊發(fā)生在地球上,僅僅這一塊碎片就能將人類文明徹底毀滅,使地球文明倒退數(shù)億年。而在此次彗星撞木星事件中,除了碎片 G,還有無數(shù)其他碎片,這些碎片的威力足以對地球進行多次 “毀滅性耕耘”。
小行星帶位于木星軌道內(nèi)側(cè),從表面上看,小行星前往地球似乎不需要經(jīng)過木星。但實際上,木星對地球起著至關(guān)重要的保護作用。小行星若要撞擊地球,其軌道必須先變?yōu)闄E圓。而當小行星軌道發(fā)生改變時,木星強大的引力就會對其進行干擾和捕獲,從而阻止小行星撞擊地球。

雖然木星的引力作用主要集中在一個軌道平面上,但星際空間實際上比地球?qū)嶒炇抑兄圃斓恼婵者€要空曠,絕大部分對地球構(gòu)成威脅的天體都來自太陽系自身的 “組件”,它們的軌道面大致相似。從其他特殊角度對地球進行打擊的情況極為罕見,或許只有像科幻作品中 “二向箔” 那樣的特殊情況才會出現(xiàn)。因此,木星對地球的保護作用不可小覷。
7.行星最好擁有一顆衛(wèi)星,比如地球的月亮:如果沒有月亮,地球上就不會有強烈的潮漲潮落現(xiàn)象。潮汐作用對于生命從海洋向陸地的演化起到了關(guān)鍵的推動作用。在漫長的數(shù)十億年時間里,直至今日,由于月亮的引力作用,每天都有大量生物被迫擱淺到陸地上。
這些生物為了生存,不得不努力適應陸地環(huán)境,不斷進化。可以說,月亮在生命從海洋走向陸地的過程中,發(fā)揮了巨大的促進作用。如果沒有月亮,生物上岸的時間可能會被推遲數(shù)億年,而時間越長,生命在演化過程中遭遇意外毀滅的風險就越大。
月亮的形成并非易事。
觀察太陽系中的水星和金星,它們都沒有衛(wèi)星。地球能夠擁有月亮,其實是一個極為偶然的事件。目前被廣泛接受的一種假說認為,在地球形成之初,并沒有月亮。

后來,一顆火星大小的行星與地球發(fā)生了劇烈碰撞,這次碰撞產(chǎn)生的大量物質(zhì)在地球周圍重新聚集,逐漸形成了月亮。地月成分極為接近這一事實,為該假說提供了有力的證據(jù)。
即便行星擁有了衛(wèi)星,也不一定能夠長期留住它。這與行星的自轉(zhuǎn)速度密切相關(guān)。地球自轉(zhuǎn)的能量會通過潮汐力傳遞給月球,例如現(xiàn)在月球軌道每年都以 3.8CM 的速度向外移動。

如果將這個時間跨度延長到數(shù)十億年,月球軌道向外移動的距離將十分可觀。如果地球自轉(zhuǎn)速度再快一些,月球可能早就被甩到遙遠的太空,被太陽 “接管”,然后迅速遠離地球。相反,如果地球自轉(zhuǎn)速度過慢,月球則會受到潮汐剎車的影響,最終掉落到地球上。
生命很可能起源于海洋,若非環(huán)境所迫,生物可能不會主動上岸發(fā)展。而月亮引發(fā)的潮汐作用,為生物從海洋向陸地的進化創(chuàng)造了契機。從這個角度來看,有沒有月球雖然可能不會影響生命的誕生,但極有可能會延遲文明的產(chǎn)生。
當然,行星適宜生命存在的條件遠不止上述這些,但僅從這些主要條件來看,每一個條件滿足的幾率都并非百分百,而且這些條件之間并非相互獨立,而是存在著復雜的相互聯(lián)系。將這些條件滿足的幾率相乘,適宜生命誕生的行星在宇宙中的占比會變得越來越小。
需要注意的是,由于目前并沒有科學家專門針對這些條件的具體幾率進行深入研究,上述所提及的數(shù)值,如合適恒星占比 1%、合適行星占比萬分之 1 等,都只是估算,具體數(shù)值可能因不同的研究和觀點而有所差異。你認為合適恒星占比為 10%,或者合適行星占比為千分之 1,也都存在一定的可能性,畢竟這都是基于現(xiàn)有科學認知所做出的推測。
三,創(chuàng)世幾率
生命的誕生,伴隨著一個難以精確計算的神秘幾率,即一鍋充滿溫暖的有機物湯,究竟需要耗費多少億年才能孕育出生命?
打個比方,將一堆積木放入大桶中用力搖晃,要多久才能恰好晃出一座城堡呢?要知道,僅僅 361 個圍棋子的排列組合方式,其數(shù)量就已經(jīng)超過了宇宙中的原子總數(shù)。而構(gòu)成一個生命所需的 “零件”,遠遠不止 361 個。
生命的誕生過程與搖晃積木雖然有著本質(zhì)區(qū)別,但從事有機合成研究的人深知,有機合成就如同玄學一般。

在生命誕生的過程中,從無機小分子逐步發(fā)展到有機小分子、有機大分子、生物大分子,再到嘌呤、嘧啶、氨基酸,進而形成 DNA 和蛋白質(zhì),最終組成生命,這一過程完全沒有 “神” 的指引,從制造零件到自我組裝,幾乎全靠 “碰運氣”。
宇宙中究竟存在多少星球,我們不得而知,但可以確定的是,星球數(shù)量并非無限。據(jù)估算,宇宙間的總原子數(shù)大約為 10 的 80 次方個,這個數(shù)字雖然極其龐大,但并非無窮無盡。
我們來做一道簡單的數(shù)學題。假設一個班級有 60 個人,而只有一種座位排列方式對班級最為有利,那么總共會有多少種排列方法呢?難道要對每一種排列方法都嘗試幾天嗎?
很遺憾,這個排列組合的數(shù)字高達 10 的 81 次方,是宇宙間原子總數(shù)的 10 倍。就算老師從現(xiàn)在開始嘗試,哪怕宇宙再次爆炸 100 次,也無法找到這個最優(yōu)排列方式。由此可見,與概率相比,我們看似浩瀚無垠的宇宙,其實并沒有那么 “大”。
關(guān)于生命的起源,除了被大多數(shù)學者認可的化學起源說,還有地外來源說,即 “地上生命,天外飛來”。

在宇宙太空中,或許存在著 “生命的種子”,它們隨著隕石降落在地球上,進而生根發(fā)芽、繁衍進化。有人可能會質(zhì)疑,隕石在進入地球大氣層時會變成火球,怎么可能攜帶生命呢?確實,普通的火球隕石難以做到,但還有冰隕石的存在。不過,這種說法雖然能解釋地球上生命為何出現(xiàn)得如此之早,卻無法說明宇宙中最初的生命是如何誕生的。
我們一直在宇宙中四處尋找地外生命,不妨先將目光放回地球。
按理說,如今地球海洋中的 “生命濃湯”,其濃度應該比地球早期更高,環(huán)境也更加適宜生命誕生。但奇怪的是,自 38 億年前地球上第一批生命形成以來,為何再也沒有新的 “生命批次” 出現(xiàn)呢?按道理,生命應該不斷誕生才對。

或許新誕生的生命就如同外星生物一般,與現(xiàn)有生命完全不同,只是我們尚未發(fā)現(xiàn)。當然,也有可能存在一些意外因素。比如,現(xiàn)在海洋中的 “濃湯” 其實不如過去濃稠;或者新誕生的生命在還未被我們察覺時就已經(jīng)消失;又或者它們受到了現(xiàn)有生物的壓制。無論原因是什么,這都從側(cè)面表明,生命的誕生并非易事。
我們不妨做一個可以世代相傳的實驗:在全密封的玻璃容器內(nèi)放入生命所需的一切元素,將其置于適宜的環(huán)境中,時不時模擬一下打雷下雨的自然現(xiàn)象,然后靜靜等待生命的誕生。雖然這個實驗成功的幾率微乎其微,但萬一運氣爆棚呢?我相信,如果這個實驗能夠持續(xù)進行幾百年,這些實驗裝置極有可能成為國寶。
實際上,我認為已經(jīng)有人在開展類似的實驗了。

總體而言,生命的誕生相對來說還是有可能的。在每個星系中,或多或少都應該存在一些生命,銀河系中大概率也存在著一批生命。但生命絕對不會普遍到隨處可見的地步。
還有一個因素會導致一些生命或文明被排除在我們的考慮范圍之外。比如,某個星球曾經(jīng)存在生命甚至文明,但隨著其恒星走向生命盡頭,或者由于人類自身的滅亡,又或者其他原因,它們與我們一同消失了。對于這種情況,我們無需過多考慮,因為這與它們從未存在過并無本質(zhì)區(qū)別,就像錯峰上下班一樣,它們與我們不在同一 “時間軌道” 上。
如果有同學對生命誕生幾率相關(guān)的科學探討感興趣,可以搜索一下德雷克公式。
第二,有生命沒有文明的可能性
有人認為,只要給予足夠的時間,生命必然會進化成文明。從理論上來說,這種觀點有一定的合理性,但問題的關(guān)鍵在于 “足夠的時間” 往往難以保證。在生命的進化歷程中,并沒有足夠長且未被打斷的時間來實現(xiàn)向文明的演進。
以地球為例,我們用了 38 億年才孕育出文明。

在這漫長的過程中,地球遭遇了數(shù)次大規(guī)模的災難,幸運的是,每次災難都留下了一線生機,并且最終都得以平息。然而,并不是所有能夠結(jié)束的災難都能為生命保留種子,也不是所有的災難都能順利結(jié)束。實際上,再過十億年,隨著太陽的緩慢膨脹,地球?qū)⒉辉龠m宜生命生存,甚至在太陽進入紅巨星階段之前,地球的生命就可能面臨終結(jié),而且這一次很可能是有開始卻沒有結(jié)束的災難。
那么,為什么生命的進化需要如此漫長的時間呢?其他星球難道不能只用一億年就進化出文明嗎?
答案是否定的。
因為在生命的進化過程中,生存才是首要目標,而非智慧的發(fā)展。以蟑螂為例,它們在地球上的生存時間比恐龍還要久遠,歷經(jīng) 3.5 億年,卻始終沒有朝著智慧方向進化。
這是因為在生命的進化進程中,智慧并非優(yōu)先發(fā)展的目標,這就導致智慧出現(xiàn)的時間往往較晚。而智慧出現(xiàn)得晚,意味著生命進化過程被中斷的可能性大大增加。

在生命的進化過程中,諸如牙齒、皮膚、眼睛、耳朵、肌肉,甚至毛發(fā)顏色對比度等數(shù)千上萬個特征的進化,其優(yōu)先度可能都不低于智慧的發(fā)展。生命在進化過程中往往更注重當下的生存需求,顯得較為 “急功近利”。甚至有一大批生命形式,如植物、細菌、病毒、真菌等,完全放棄了對智慧的 “追求”。
一部分人傾向于將進化論稱為演化論,因為生命僅僅是在被動地適應環(huán)境。
在人類眼中所謂的 “退化”,從環(huán)境適應性的角度來看,其實是一種 “進化”。在生物學領(lǐng)域,生命的演化并沒有高低貴賤之分。假如環(huán)境退回到遠古時代,說不定現(xiàn)在的生命又會逐漸演變成遠古時期的樣子。
從這個角度來說,人類并不比三葉蟲高級。三葉蟲在地球上繁衍了 3.2 億年,如果不是遭遇大滅絕事件,它或許至今仍是生存的王者。而人類從出現(xiàn)至今,也不過區(qū)區(qū)幾百萬年。
判斷生命是否高級,并非取決于智慧,而是其對環(huán)境的適應性,智慧僅僅是增強適應性的手段之一。

鱟、水母、海綿等物種,它們在地球上已經(jīng)存活了數(shù)億年,其中海綿寶寶(海綿)真的是活生生的生物,并且存活了極其漫長的時間。而藍藻,更是在地球上存活了 35 億年之久,堪稱真正的地球王者。它們從誕生之初,就已經(jīng)具備了強大的環(huán)境適應性,之所以不再 “進化”,是因為它們已經(jīng)達到了適應環(huán)境的巔峰狀態(tài),無需再進化。
人類在生命的進化長河中,選擇了一條最為艱難,但同時也是最具潛力的適應之路 —— 發(fā)展智慧。智慧的誕生已經(jīng)有 500 萬年的歷史,但在這 500 萬年的大部分時間里,人類都在石器時代艱難求生。這表明初級智慧在生存競爭中并沒有絕對的優(yōu)勢。
我們應該慶幸在這 500 萬年里,大自然相對平靜,沒有發(fā)生足以導致人類滅絕的重大災難,否則人類很可能早已夭折。實際上,人類在進化過程中也曾多次瀕臨滅絕。
衡量生命成功與否的標準,并非智慧的高低,而是生存能力的強弱。

雖然人類目前站在了生物鏈的頂端,但不得不承認,人類遠不是地球上最成功的生物。從某種悲觀的角度來看,在巨型天災面前,人類的智慧顯得微不足道,甚至不如那些歷經(jīng)數(shù)億年生存考驗的古老生物。例如,老虎作為食物鏈頂端的掠食者,體型龐大且能力出眾,但如今卻瀕臨滅絕,其環(huán)境適應性甚至不如老鼠。
在既不太舒適也不太惡劣的環(huán)境中,智慧才能發(fā)揮出優(yōu)勢。
而在過于惡劣或過于舒適的環(huán)境中,都不利于智慧的產(chǎn)生。在惡劣環(huán)境下,人類的適應性甚至不如細菌。與其他現(xiàn)存生物相比,在面對天災時,人類的適應性并不突出,甚至可以說較為低劣。假如現(xiàn)在爆發(fā)超級火山,或者小行星撞擊地球,引發(fā)長達 1 萬年的黑夜(從地球歷史來看,制造這樣的災難并非難事),那么存活下來的大概率還是細菌之類的微生物。因為科技畢竟是身外之物,在極端災難面前,很容易被剝奪。
大災難會導致人口規(guī)模急劇減少,工業(yè)體系崩潰,進而陷入惡性循環(huán)。要維持現(xiàn)有的科技體系,需要每個關(guān)鍵行業(yè)至少保留一個企業(yè),這至少需要一個完整的中型國家規(guī)模的支撐。目前,科學技術(shù)還遠未達到 “量變引發(fā)質(zhì)變” 的階段,在科技尚未強大到足以對抗自然災難之前,人類的命運始終脆弱不堪。
對于那些有生命但沒有陸地的星球,文明同樣無法誕生。
如果星球一直被冰封,即便在冰蓋之下的深??赡艽嬖谝恍┮揽炕鹕娇谏娴纳铮ǖ捎谏婵臻g有限,這種可能性較?。?,它們也永遠無法上岸。而無法上岸,就難以進行化學實驗、電學實驗等推動文明發(fā)展所需的科學探索。
即使有一顆星球的環(huán)境與地球完全一樣,也仍然有可能終其一生都無法進化出文明,因為時間可能不夠。隨便一次重大變故,就可能導致智慧的發(fā)展延誤 10 億年,使得智慧物種永遠無法誕生。之前提到月亮對地球生命進化的重要性,其意義就在于加速生物從海洋向陸地的演化進程。在遠古時期,月亮離地球更近,引力比現(xiàn)在大好幾倍,潮汐作用也更為強烈。生命的進化就如同與時間賽跑,因為誰也不知道在幾十億年的漫長歲月中,哪一刻會迎來世界末日。
復雜的環(huán)境是生物多樣性和文明誕生的必要條件。

環(huán)境復雜,才能促使生命向多樣化發(fā)展。例如,在遠古時期,地球上只有一塊大陸,大陸周邊濕潤,而內(nèi)陸則是沙漠;近海資源豐富,深海卻近似荒漠。
在這樣相對單一的環(huán)境中,文明的出現(xiàn)也會相應延緩。理想的情況是,惡劣的環(huán)境、舒適的環(huán)境以及介于兩者之間的環(huán)境能夠交替出現(xiàn),適度的災難也是推動生命進化所必需的。適宜的環(huán)境能夠孕育出大規(guī)模的生物群體,產(chǎn)生豐富多樣的基因;而惡劣的環(huán)境則能夠篩選生物,過濾掉不適應環(huán)境的基因,從而促進生命不斷進化發(fā)展。
盡管生命向文明的進化過程困難重重,但考慮到整個可觀測宇宙的龐大基數(shù),斷言除了地球人之外,沒有其他外星生命能夠發(fā)展到文明階段,這種觀點難免顯得有些自大。然而,如果將范圍縮小到銀河系,說地球生命是最幸運的,確實存在一定的可能性。
第三,有文明,但不如人類高級
從目前的認知來看,存在比地球文明低級的外星文明這種可能性幾乎微乎其微。
這主要是因為一旦一個星球形成文明,其發(fā)展到與地球文明同等水平所需的時間極短。當一個文明誕生后,科技會呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(即科技大爆炸)。僅僅需要 5000 年,就有可能追上地球文明的發(fā)展程度。在宇宙的時間尺度上,5000 年不過是轉(zhuǎn)瞬即逝的一瞬間,幾乎可以忽略不計。想象一下,當你還在嘲笑某個外星文明剛剛發(fā)明文字時,可能還沒等你笑完,他們就已經(jīng)駕駛著星際戰(zhàn)艦來到地球,找你 “理論” 了。
由此可見,人類文明目前正處于嬰兒時期。對于外星文明而言,要么我們根本無法發(fā)現(xiàn)他們,一旦發(fā)現(xiàn),其文明程度很可能比地球文明更為先進。所以,比人類低級的文明,在宇宙中似乎極為罕見。

第四,有文明,但大家都一樣高級
這種可能性相當大。
無論是在銀河系還是整個宇宙中,或許存在一個 “致命” 的因素,那就是文明的發(fā)展并非無限的。我們常常被近二百年來科技的迅猛發(fā)展所迷惑,誤以為只要給予足夠的時間,一代又一代的科學家就能不斷推翻前人的理論,深入挖掘世界的本質(zhì)。
但實際上,我們可能已經(jīng)掌握了世界上絕大多數(shù)的規(guī)律,因為世界的本質(zhì)往往是簡單的,宇宙規(guī)律并非像俄羅斯套娃那樣無窮無盡。像蟲洞之類的概念,可能永遠只存在于人類的想象之中。人類能夠解決的問題只是少數(shù),而無法解決的問題卻數(shù)不勝數(shù)。
有些事情,違反科學規(guī)律的,人類注定無法做到,比如制造永動機。而有些事情,雖然不違反科學規(guī)律,但人類同樣難以實現(xiàn),比如精確得知孔子一生說了多少句話,又比如讓地球在明天立刻停止轉(zhuǎn)動。

以近幾十年來的科技發(fā)展為例,實際上主要是電子技術(shù)層面的進步(僅僅是技術(shù)層面,而非電子理論的重大突破),讓我們產(chǎn)生了科學技術(shù)日新月異的錯覺。與電子技術(shù)相比,其他科技領(lǐng)域和理論的發(fā)展則顯得相對緩慢。例如,1969 年人類就能成功登月,但 50 年后的今天,登月依然面臨諸多艱難險阻。這是因為化學燃料的性能以及材料性能存在限制,并非僅僅依靠先進的控制系統(tǒng)(電子技術(shù))就能解決。
那么,電子技術(shù)能否引領(lǐng)我們繼續(xù)實現(xiàn)重大突破,推動文明持續(xù)進步呢?目前來看,希望較為渺茫。
在芯片制造領(lǐng)域,我們已經(jīng)觸及到量子隧穿現(xiàn)象,摩爾定律逐漸失效;在通信領(lǐng)域,也已經(jīng)接近香農(nóng)定理所規(guī)定的極限。也許每一個艱難誕生的文明,都會迅速發(fā)展到一個瓶頸期,如同摸到了 “天花板”,大家的發(fā)展水平都相差無幾。從這個角度來說,地球文明雖然目前還處于初級階段,仍有一定的發(fā)展?jié)摿Γ趲浊晟踔翈兹f年的時間尺度上,這種發(fā)展帶來的差距幾乎可以忽略不計,在宇宙文明的大舞臺上,地球文明也可以被視為最高文明之一。
有人認為宇宙中的文明多如牛毛,但我們卻始終未能發(fā)現(xiàn)他們。
也許,這并不是因為他們不想與外界接觸,而是他們根本無法做到。他們不僅無法進行星際旅行,甚至連信號都難以發(fā)送到遙遠的宇宙空間。星際通信,看似美好,實則困難重重。我們不妨思考一下,什么樣的信號能比一顆恒星的功率還大呢?就算我們將地球上的所有資源全部集中起來轉(zhuǎn)化為能量用于發(fā)射信號,在數(shù)光年之外,這信號看起來也不過是一顆極其暗淡、幾乎難以檢測到的小星星,甚至在望遠鏡捕捉到它之前,地球上的資源就已經(jīng)消耗殆盡了。
而我們?nèi)祟悾蛟S是地球漫長歷史中,僅有幾百年時間能夠愉快思考此類問題的一批人。但隨著科技發(fā)展逐漸觸及瓶頸,我們可能會發(fā)現(xiàn),科技的發(fā)展似乎已經(jīng)走到了盡頭。宇宙規(guī)律并不會因為人類的需求而改變,它們的存在并非是為了讓人類利用。
人類不是宇宙中的最高等級文明,有以下幾種可能性(這里就不具體展開了,如果你已經(jīng)閱讀到這里了,相信你自己就能展開了):
五、來自外星的文明可能比地球文明更先進,但是由于宇宙的某些限制,所有的文明都無法脫離他們所在的星系,在宇宙間流浪。
六、各個文明有能力向宇宙深處進發(fā),卻由于某種原因無法相互溝通和理解,甚至在相遇時會發(fā)生沖突和毀滅。這種情況類似于科幻小說《三體》中所描述的場景。也有可能是因為宇宙之大,文明之間的距離過于遙遠,像是在浩瀚的宇宙海洋中尋找針尖般的對方。
七、我們的宇宙中可能存在與地球文明截然不同的生命形式,它們的形態(tài)和存在方式超出了我們的理解和感知范圍。即便它們就在我們眼前,我們也無法通過現(xiàn)有的方式感知到它們的存在。
八、在更廣闊的宇宙中,高度發(fā)達的文明是常見的,他們像是宇宙大家庭中的成員,正在等待著地球文明的成熟和加入。但是人類文明并不知道。
結(jié)論
嚴格來說,本文其實并沒有一個確鑿的結(jié)論。但讀者閱讀了這么長的內(nèi)容,總需要一個結(jié)局,不然豈不是讓讀者 “意猶未盡” 的難受?
根據(jù)概率、規(guī)模和時間等因素進行估算:在可觀測的宇宙范圍內(nèi),地球生命肯定不是唯一的生命,也不太可能是唯一的文明。然而,由于宇宙規(guī)律的限制(這只是一種可能性),人類文明很有可能在未來幾千年后成為最高級的文明(目前人類文明仍處于發(fā)展階段,嚴格意義上還不能稱之為最高級)。
在銀河系內(nèi),地球生命極有可能不是唯一的生命,但有可能是唯一的文明,當然,也存在是最高文明的可能性。
實際上,這些結(jié)論對于我們當下的生活而言,幾乎沒有直接影響。唯一與我們相關(guān)的是,在我們有生之年,幾乎不太可能見到外星人了。好吧,從某種意義上來說,見不到外星人這件事,對我們的日常生活也沒有什么實質(zhì)性的影響。
以上就是本文基于現(xiàn)有科學認知和推理得出的結(jié)論。必須再次強調(diào),這僅僅是眾多可能性中的一種。
說不定此刻,外星生物正在某個角落嘲笑我們的 “自以為是” 呢。
補充:
討論有關(guān)宇宙文明的問題,需要以地球為藍本,為什么?有以下幾點。
第一,哲學方面的問題。
宇宙文明相關(guān)問題不可避免地觸及哲學層面,其中不可知論帶來的挑戰(zhàn)尤為突出。
不可知論宣稱客觀世界的本質(zhì)無法被認知,然而這一觀點本身就存在邏輯悖論,如同 “我說的每一句話都是謊話” 這一自相矛盾的表述。

倘若者已然認識到世界不可知,那么從某種意義上講,這又意味著世界是可知的,這顯然是一個自我否定的邏輯困境。
唯物主義之所以能夠在與迷信、神創(chuàng)論的交鋒中勝出,并非因其理論本身 “高級”,而是基于科學的包容性與進取性??茖W秉持開放的態(tài)度,一旦迷信所宣稱的事物被證實真實存在,科學便會將其納入自身體系,這種 “降維打擊” 式的策略讓迷信毫無招架之力。與之形成鮮明對比的是,不可知論者通常不會也不敢在自身理論中為可知論留下任何空間。
不可知論存在多種變體,需要我們逐一辨析:
1.基于未知討論未知:這類觀點主張在完全未知的基礎(chǔ)上探討未知,與科學所倡導的認知方式背道而馳??茖W強調(diào)基于人類現(xiàn)有的認知,通過合理推測得出最具合理性的結(jié)果,而不是天馬行空、毫無根據(jù),甚至得出與已知相悖的結(jié)論。

例如,諸如 “我們是缸中之腦”“巨人身上的細菌”“外星人的實驗材料”“大宇宙中一個電子中的世界的生物”“神的夢中生物”“我自己想象的世界隨我而生隨我而亡”“高等生物小說中的人物”“高維生物網(wǎng)絡游戲中的 NPC”“沙子中的世界的生物” 等理論,雖然能夠?qū)崿F(xiàn)自我邏輯的閉環(huán),但卻無法被證偽,對指導人類未來發(fā)展毫無實際價值,因此在嚴肅的科學與哲學探討中,這類觀點沒有立足之地。
2.對無限時間的不當討論:部分論調(diào)聲稱世界本質(zhì)上是可知的,但由于人類在短時間內(nèi)無法認知,所以當下討論地外文明是一種自大的行為。這種觀點本質(zhì)上也屬于不可知論的范疇??茖W的可知論聚焦于可預見的未來,對其進行理性探討;而對于不可預見的未來展開討論,則更多地屬于猜測性質(zhì),缺乏科學的嚴謹性。
3.對無限距離的錯誤認知:這一問題既涉及科學領(lǐng)域,也與哲學思考緊密相連。在浩瀚的宇宙尺度下,科學與哲學在某些方面呈現(xiàn)出近似等價的特性。對于那些足夠遙遠,或者遠離我們的速度達到甚至超過光速的區(qū)域,根據(jù)現(xiàn)代科學對信息傳播速度無法超越光速的認知,無論我們采取何種手段,都無法抵達那里,任何信息與影響也無法傳遞到那里,反之亦然。從實際意義上講,我們可以認為這樣的區(qū)域不存在任何對我們有意義的東西。
例如,有人宣稱在異世界存有 10 億人民幣,但永遠無法取出,這種說法與現(xiàn)實世界毫無關(guān)聯(lián),在理性判斷中應予以摒棄。對于永遠無法對我們產(chǎn)生任何影響的地方,我們可以將其視作另一個獨立的宇宙,甚至在某些情況下,可認為這樣的地方并不存在。
在探討宇宙文明時,關(guān)注合適的距離范圍屬于可知論的范疇,而對無限距離的無端討論則陷入了不可知論的誤區(qū)。有時,那些在現(xiàn)實中無法觸及的所謂 “存在”,與純粹的憑空想象并無二致。從某種程度上說,宇宙的邊界問題最終會歸結(jié)到哲學層面的思考。
基于上述哲學分析,作者認為,無論是從哲學還是科學的角度出發(fā),可觀測范圍應被視為我們探討宇宙文明的最大邊界。在這個范圍之外的區(qū)域,實際上與我們所處的宇宙毫無關(guān)系,對我們的研究和認知不產(chǎn)生任何實質(zhì)性影響。而在最小尺度上,我們至少應將討論范圍聚焦于銀河系,這為我們的研究劃定了相對合理且具有實際意義的界限。
第二,宇宙的物質(zhì)構(gòu)成
在可觀測的宇宙范圍內(nèi),物質(zhì)構(gòu)成展現(xiàn)出顯著的一致性。

宇宙中超過 97% 質(zhì)量的物質(zhì)由氫和氦組成,其余則是少量的其他元素,天然存在的元素僅 90 多種(排除那些超短壽命的人造元素)。
第三,宇宙規(guī)律的普適性:跨越時空的法則
宇宙規(guī)律具有普適性,這是我們理解宇宙運行機制以及探索宇宙文明的關(guān)鍵基石。
無論是 A 星系還是 B 星系,宇宙規(guī)律都一視同仁地發(fā)揮作用;無論是今天還是明天,這些規(guī)律都保持穩(wěn)定,不會隨意改變。相對論并沒有否定經(jīng)典力學,而是將其納入自身理論體系,實現(xiàn)了對宏觀和微觀世界更全面、更精確的描述。同樣,未來新的科學理論也將兼容相對論,不斷推動人類對宇宙的認知向縱深發(fā)展。光速不變這一現(xiàn)象,已經(jīng)通過大量的科學實驗和觀測得到證實。
第四,對特殊物質(zhì)的剖析
目前,處于科學認知邊緣的物質(zhì) —— 暗物質(zhì),雖然具有一定的神秘性,但本質(zhì)上是可知的。

科學界普遍認為,暗物質(zhì)不具備電磁力,但必定存在引力。除了因其引力導致的空間扭曲外,暗物質(zhì)對光沒有任何影響,這使得我們無法直接對其進行觀測。
此外,暗物質(zhì)大概率不存在強力,因為若存在強力,便會形成易于觀測的天體。暗物質(zhì)有可能存在弱力。由于暗物質(zhì)之間無法通過碰撞耗散能量來減速,所以它們難以凝聚形成實體星球。盡管暗物質(zhì)受引力作用不會隨意擴散,而是會形成類似星云的暗物質(zhì)暈(然而,由于其引力不夠集中,通過引力對光的彎曲效應來探測暗物質(zhì)暈也面臨極大困難),但在這樣的物質(zhì)環(huán)境中,生命誕生的概率幾乎為零。
至于那些假設存在的、沒有引力,僅具有電磁力或者弱力、強力的物質(zhì),由于缺乏引力的束縛,它們會迅速擴散到宇宙的各個角落,同樣不具備孕育生命的條件。

而對于完全不具備四種基本力(引力、電磁力、強力、弱力)的物質(zhì),由于它們無法對我們所處的世界產(chǎn)生任何影響,從哲學和科學的角度來看,我們完全可以認為這類物質(zhì)并不存在,或者將其想象為存在于另一個平行宇宙中,與我們的研究毫無關(guān)聯(lián)。對暗能量的討論與暗物質(zhì)類似,在此不再贅述。對于科學中尚未發(fā)現(xiàn)和提出的物質(zhì),在當前的研究階段,我們應保持謹慎態(tài)度,不予討論,以免陷入無端猜測的泥沼,確保研究始終基于可靠的科學依據(jù)。
第五,研究方法
伽利略開創(chuàng)的 “實驗 + 推理” 的研究方法,至今依然是科學探索的核心方法,堪稱科學研究的 “終極武器”。即便在某些科學理論的發(fā)展過程中,出現(xiàn)了先基于少量事實進行推理,而后再進行驗證的情況,如相對論、弦論、標準模型等,導致理論先于實物被發(fā)現(xiàn),但本質(zhì)上依然遵循 “實驗 + 推理” 的科學范式。我們不能簡單地將現(xiàn)在的科學發(fā)展階段視為未來的 “中世紀”,這種類比是不準確的。
例如,不能因為一個人在 18 歲時長到了 1.8 米,就盲目推測他在 50 歲時會長到 5.0 米,這種不考慮實際限制因素的線性外推顯然是不合理的。在現(xiàn)實世界中,幾乎所有事物都存在一定的限制和邊界,而能夠突破限制、無限發(fā)展的,恐怕只有抽象的數(shù)字以及人類無邊無際的想象。
網(wǎng)絡上曾流傳一個熱門悖論:既然上帝是萬能的,那么上帝能否造出一個自己舉不起來的石頭?

實際上,這個悖論很容易破解。
人們之所以認為這是一個悖論,陷入邏輯困境,是因為思維被局限于從小到大所接受的 “演繹法”“邏輯推理” 等科學思維模式中。然而,如果我們假設邏輯本身是由上帝創(chuàng)造的,那么情況就截然不同了。上帝造出了這塊石頭,當被問及能否舉起時,上帝嘗試后輕松舉起,展現(xiàn)出其萬能的力量;當再次被質(zhì)疑為何石頭不是舉不起來時,上帝再次嘗試,石頭又變得無法舉起。
這看似矛盾的現(xiàn)象,正是因為在 “上帝是萬能的” 這一前提假設下,邏輯規(guī)則已被重新定義。但在科學研究中,我們只相信能夠通過實驗驗證的事物。

對于上述關(guān)于上帝的假設,我們既無法證明上帝的存在,也無法證明其不存在。如果有人利用此類套路進行詭辯,破解的方法很簡單,我們只需拒絕承認 “上帝是萬能的” 這一前提,就能避免陷入無意義的爭論,將精力集中于更具實際價值的科學探索中,把證明的責任留給對方,自己則專注于推動科學研究的進步。
這也從側(cè)面反映出,在科學探討中,與某些固執(zhí)己見、思維固化的人進行交流往往是徒勞的。一旦他們的觀點在自己構(gòu)建的邏輯體系中實現(xiàn)自洽,便很難被說服,因為彼此對世界運行模式的認知存在根本性差異,缺乏有效討論的共同基礎(chǔ)。
第六,對硅基生命及其他生命形式的思考
許多人對硅基生命充滿好奇與關(guān)注。
在作者看來,硅基生命大概率等同于機器生命,不太可能在自然條件下自發(fā)產(chǎn)生,而更有可能是由碳基生命創(chuàng)造而來。硅基生命一旦誕生,其適應性可能遠強于碳基生命。當機器人具備自我維修能力時,可以說硅基生命便初現(xiàn)端倪。
與傳統(tǒng)認知中碳基生命通過復制自身產(chǎn)生后代不同,硅基生命或許具有更為獨特的 “生存之道”。它們可能天生具有 “不死” 的特性,只需定期進行維修保養(yǎng),甚至單個個體就能通過維修實現(xiàn)進化。從資源利用和空間占用的角度考慮,硅基生命可能遵循 “如非必要,勿增個體” 的原則,因為它們的永生特性可能導致數(shù)量不斷增長,從而面臨星球資源與空間的限制。這表明硅基生命與碳基生命在本質(zhì)上存在巨大差異。

至于其他一些設想中的生命形式,如鋰基、鎢基生命,甚至純能量生命(如靈魂等概念所指代的生命形式),以及平行宇宙中的生命,我們應當秉持基于已知探討未知的科學態(tài)度。
畢竟,對于諸如 “一粒沙里有一個宇宙” 這類觀點,我都無法反駁!
量子人甚至“靈魂”人?
出門左轉(zhuǎn),慢走不送!
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