外星人到底在哪裡? 為什麼我們還沒有被外星人統治?

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當人們在一個天候良好的地方的繁星點點夜空裡,每個人都會覺得這裡面會有些東西,他們並抬頭看到這樣:

星空

有些人堅持傳統的,感覺像被史詩般的美麗所震驚,或因宇宙的瘋狂尺度而讚嘆。就個人而言,我要的是老式的“被存在融化然後半小時後開始做些怪異行為​​” 。但每個人都感覺到東西。

物理學家費米也感覺到有什麼東西“大家在哪裡呢?”

一個真正滿天星斗的天空似乎是巨大的,但所有我們看到的只是非常區域性的鄰居而已。就算在最好的夜晚,我們最多可以看到約2500顆恆星(約我們銀河系恆星數量的百萬分之一),且它們幾乎距離我們都不到1000光年(或銀河直徑的1%)。所以,我們真正看到的是這樣的:

銀河系

當談到恆星和星系的議題時,一個挑逗著大多數人的問是題, “外面沒有其他有智慧的生命?”讓我們來看一些數字吧:

在我們銀河系有無數的恆星(1000到4000億個),也有大約相同樣數量的星系在可觀測的宇宙中,因此在巨大的銀河系中的每一顆恆星,就代表有一整個星系在外面。總之,這樣來說的話,通常估計範圍約在1022 到 1024顆恆星,這意味著地​​球上海灘上的每一粒沙子,都有1萬恆星在外面。

科學界還未一致同意這些恆星中有多少比例是“類太陽”(與太陽的大小,溫度和亮度相似),普遍的意見範圍為5%至20%。就以最保守的5%,加上較少的總恆星數量1022來算,我們會得到500萬兆,或5000億億顆類太陽恆星。

還有一個爭論是在這些類太陽恆星中,可能有多少比例是有被類似地球的行星(類似的溫度條件下,可能有液態水,並可能滋養類似於地球上的生命)所繞行著。有人說高達50%,但我們同意依最近由美國科學院院刊(Proceedings of the National Academy of Science ,PNA)研究後發布較為保守的22%。這暗示著宇宙中最少有1%的恆星,具有一個潛在適宜居住的類地行星環繞著,總共有1000億億顆類似地球的行星。

所以,在世界上每一粒沙子都有100顆類地行星。下一次你在沙灘時好好想想看吧。

往前來看,我們除了完全的碰運氣外也別無選擇。讓我們來想像一下,當存在數十億年後,1%的類地行星發展出生命(如果真的是這樣,每一粒沙子都代表一個有生命的行星)。並想像在這些1%的行星中,生命演進到像在地球上的智慧水準。這將意味著有10萬億個,或者1000萬億個智慧文明在可見到的宇宙中。

回到我們的星系,並對於在銀河系(1000億)個恆星以最低估計值來做相同的數學計算,我們估計在我們的銀河系中有十億個類地行星,且有10萬個智慧文明。

探訪地球

SETI(搜尋外星文明計劃)是一個致力於傾聽來自其他智慧生命訊號的組織。如果我們是對的,也就是說在我們的銀河系內有10萬個或以上的智慧文明,且只要他們之中的一小部分有送出無線電波或激光束,或以其他方式來試圖聯繫其他人,SETI的衛星陣列不是應該要收到所有這些的迅號嗎?

但它並沒有。一個也沒有。從來都沒有。

那大家在哪裡的呢?

事情變得更奇怪了。我們的太陽相較於宇宙的壽命是比較年輕的。外面有更遠古的恆星擁有遠古類地行星,而理論上其文明應該是要遠比我們的更先進。舉一個例子,我們來比較我們45.4億年的地球跟一個假想中的80億年的X行星。

宇宙時程

如果X行星有類似於地球的歷史,讓我們來看看今天他們的文明會是在哪(用橙色時間刻度作為參考,來說明綠色的時間刻度是如何巨大):

宇宙時程2

就算只有領先我們一千年的技術和知識文明,可能令我們震驚的程度,就像我們的世界是一個中古世紀的人一樣。而領先我們一百萬年的文明,我們對其無法理解的程度,就如同黑猩猩對人類文化一樣。但X行星是領先我們34億年…

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有一種叫卡爾達肖夫指數(Kardashev Scale)的東西,它將智慧文明依其所使用的能量總量分成三大類:

類型I文明(Type I Civilization)具有使用他們星球上所有的能量的能力。我們還不是一個類型I文明,但我們已經接近了。 (Carl Sagan為這個指數建立一個準則,而在這準則中我們是在類型0.7文明。)

類型II文明(Type II Civilization)能夠控制所有他們的主星的能量。我們薄弱的類型I文明就算絞盡腦汁,也很難想像有人會做到這一點,但我們已經盡了最大努力,像是想像出戴森球(Dyson Sphere)。

戴森球

類型III文明(Type III Civilization)橫掃其它二者,其運用的能量堪比整個銀河系的能量。

如果這種先進的程度聽起來很令人難以置信,要記住比X行星更早且他們34億年的更先進發展。如果X行星文明過去與我們相似,並能一直存在到類型III,我們自然會想到現在他們很可能已經掌握了跨星際旅行的技術,甚至可能殖民到整個星系。

有一種假設認為,假如建造可以前往其他行星的機器,則星系間的殖民就可以實現,花500年左右時間在他們新的行星上以原料來自我複製,然後再送兩個複製品出去做相同的事情。即使沒有用接近光速的速度來旅行,這過程可以在375萬內殖民到整個星系。與幾十億年的尺度相比,這只不過是一喳眼的時間:

統治星系

繼續來推想一下,如果1%的智慧生命能存活夠長的時間,而成為一個潛在的星系殖民類型Ⅲ文明,而我們前面的的計算,顯示單是在我們的銀河系至少應該有1000個類型Ⅲ文明,具有這樣一個能力的文明,他們的存在應該是相當顯而易見的。然而,我們看不到東西,聽不到東西,且我們未曾被任何人拜訪過。

那麼,大家在哪裡?

歡迎您到費米悖論。

我們沒有費米悖論(Fermi Paradox)的答案,我們最多能做的是“可能的解釋。”如果你問十個不同的科學家他們哪一個預感是對的,你會得到10個不同的答案。當你聽到以前的人爭辯是否地球是圓的,或者是否太陽圍繞著地球,或是認為雷電發生是因為宙斯而發生的,他們顯然是很原始且是在黑暗中嗎?這就是我們對這主題目前的理解。

就一些最為人討論的費米悖論可能的解釋之中,我們將它們分為兩大類,有些說法認為沒有類型Ⅱ和類型Ⅲ文明的跡象,因為他們不存在,以及有些人認為他們是在那裡,只是因為我們由於其他原因而沒有看到或聽到任何東西:

說明第1組:沒有較高的(類型II和類型III)文明跡象,因為沒有更高的文明的存在。

那些認同第1組的解釋的人都提到所謂非獨占性的問題(non-exclusivity problem),這阻斷了任何理論所說的,“是有較高的文明,但他們之中都沒有與我們做出任何形式聯繫,因為它們都_____。” 第1組的人由數學來看,說應該有上千(或上百萬)這麼多更高的文明,而它們中至少一個對此法則會是一個例外。即使如果有一個理論適用於99.99%的較高文明,另外0.01%的人可能會有不同表現,而且我們就會知道到他們的存在。

因此,就第1組的說法來說,一定是沒有超先進的文明。而且因為數學上顯示,單是在我們自己的銀河系就有上千個文明,一定有其他東西正在發生。

這個其他的東西就是所謂的大過濾器。

大過濾器理論(Great Filter theory)認為,從前期生命發展到類型III的智慧,在某些時間點上會有一堵牆,而幾乎所有生命都會撞上去。在漫長的進化過程,有某些階段是生命極不可能或不可能超越的。這階段就是大過濾器。

大過濾器

如果這個理論是正確的,那最大的問題是,大過濾器是在時間軸中何時發生的?

事實證明,當提到人類的命運時,這個問題就變得非常重要。根據大過濾器發生的時間,我們只剩下三個可能的事實:我們是罕見的,我們是第一個,或者我們完蛋了。

1.我們是罕見的(大過濾器是在我們後面)

我們希望的是大過濾器是在我們後面,我們成功地超越它了,這將意味著生命走要到我們智慧程度是極為罕見的。下圖顯示了只有兩個物種通過了,而我們是其中之一。

大過濾器2

這種情節可以解釋為什麼沒有類型Ⅲ文明……但它也意味著我們可能是少數例外之一,因為我們已經走到今天這一步。這意味著我們有希望。從表面上來看,這聽起來有點像500年前的人認為地球是宇宙的中心,這意味著我們是很特別的。然而,一些科學家們稱之為“觀察者選擇效應(observation selection effect)”,認為會思索自我稀有性的任何人都是一種智慧生命的“成功故事”應有的部分, 且不論他們是否是真正稀有或相當常見,他們思考的想法以及得出的結論會是相同的。這點迫使我們必須承認我們是特殊的至少是一種可能性。

如果我們是特殊的,我們是何時才變得特殊,也就是說我們超越了哪一步,而幾乎其他的人都被它卡住了?

一種可能性:大過濾器可能存在於一開始的時候,生命可能在令人難以置信的不尋常情況下開始的。這是一個可能的選項,因為它發生在地球誕生後約十億年,且由於我們極度試圖在實驗室環境下複製這過程,但從來沒能做的到。如果這就是大過濾器,這將意味著不但外面沒有智慧生命,且可能也沒有其他的生命。

另一種可能性:大過濾器可能是從簡單的原核生物細胞進到複雜的真核生物細胞的轉變。在原核生物生成後一直保持這樣的型態將近20億年,然後才進化轉變成複雜且有核的生物。如果這是大過濾器,這將意味著宇宙間充滿了簡單的原核細胞,除此之外幾乎沒有甚麼東西。

還有一些其他的可能性,甚至有些人認為近來我們已經越過並達到目前的智慧程度的跳昇,就是一個大過濾器的可能選項。雖然從半智慧生命(黑猩猩)躍升到智慧生命(人類),一開始似乎並不像神奇的一步,Steven Pinker不同意必然的“等級上升”進化說法:“進化不是去追求一個目標,而是碰巧發生,它採用對一個特定生態狀況最佳的適應,而這樣的事實,也就是到目前為止在地球上科技智慧只發生過一次,可能暗示這個自然選擇的這個結果是相當罕見的,因此不會有一個特定發展的生命樹的演變。“

大多數的進展並不符合大過濾器選項。任何可能的大過濾器必須是一個在十億分之一的事情,而在其中會發生​​一次或更多的的意外事件,才稱得上是一個瘋狂的例外。因為這個原因,像是從單細胞跳到多細胞生命是個例外,因為它已經發生多達46次​​了,就獨立的意外事件,單只是在這個星球上。出於同樣的原因,如果我們要找到火星上一個真核細胞化石,這將排除上述“簡單到複雜的細胞”躍昇來作為一個大過濾器(以及在進化鏈任何點之前)的可能,因為如果它同時發生在地球和火星,這幾乎肯定不會是一個在十億分之一次的變異發生。

如果我們確實是罕見的,這可能是一個僥倖的生物事件,但它也可以歸因於所謂的地球殊異假說(Rare Earth Hypothesis),其認為雖然可能有許多類地行星,特別是像地球的情況,不論是否與太陽系的細節相關,它與月亮(如此大的月亮對這樣一個小的行星是不尋常的,且影響到我們的一些天氣和海況),或對地球本身相關的東西,都是對生命特別有幫助的。

2.我們是第一個

大過濾器3

對於第1組的想法者來說,如果大過濾器不是在我們身後,我們的希望就是宇宙中的狀況都只是在最近發生的,自從大爆炸以來第一次,能達到一個讓智慧生命能發展的地方。在這種情況下,我們和其他許多物種可能可朝著超智能前進,且它根本就還沒有發生過。我們碰巧是這合適的時間上成為一個超智能文明中的一個。

一種可以實現這種現象的一個例子就是常見的伽瑪射線爆發,那是我們在遙遠的星系所觀察到非常巨大的爆炸。以同樣的方式,早期地球花了數億年的時間才讓這行星和火山沉寂下來,生命才可能生成,這可能是因為第一塊宇宙的存在是充滿了災難性的事件就像伽瑪射線爆發,這不時會使附近所有東西都燒成灰,且讓任何生命到一定階段過後就無法發展。現在,也許我們正處在天文生物學轉變之中的一個階段,且這是第一次有生物能夠這麼長期不間斷的發展。

3.我們完蛋了(大過濾器是橫在我們面前的)

大過濾器4

如果我們既不罕見也不是很早,第1組思想家得出結論認為大過濾器必定是在我們的未來。這表示生命規律地發展到我們現在的樣子,但有東西阻止生命更往前發展來到達一個前所未見的高智慧,我們也不可能是一個例外。

一個可能的未來的大過濾器是一個經常發生的災難性的自然事件,如上面提到的伽馬射線爆,只是還沒發生而地球上所有生命突然被一個事件消滅是遲早的事。另一個選項是可能的必然性,也就是幾乎所有的智慧文明,一旦技術達到一定的水準後最終會自我毀滅。

這就是為什麼英國牛津大學的哲學家Nick Bostrom說:“沒有消息就是好消息。”即使是火星上低等生命的發現將會是毀滅性的,因為這將降低一些在我們後面潛在的大過濾器的數量。如果我們在火星上找到複雜生命的化石,Bostrom說:“這將是至今為止報紙刊登過最壞的消息”,因為這將意味著大過濾器幾乎確定就在我們前面,最終會讓物種完蛋。當談到費米悖論時,Bostrom相信 “夜空中的沉默是金”。

解釋第2組:類型II和類型III智慧文明都存在,並有合理的理由解釋為何我們從來沒有聽到他們。

第2組的解釋排除我們是罕見的,或特殊的,還是早先於任何東西的概念,相反地,他們相信折衷原則(Mediocrity Principle),其出發點是,關於我們的銀河系裡,太陽系,行星,或智慧水準,都沒有什麼不尋常或罕見的,除非證據證明並非如此。他們也不急著去假設缺乏較高智慧生命的證據是它們不存在的證明,強調我們搜尋的訊號只能達到距離我們約100光年(整個星系的0.1%)的這個事實,並提出若干可能的解釋。這裡有10個:

古老外星人_1

可能性1)超級智慧生命很可能已經拜訪過地球了,然而是我們來到世上之前。在事情的發展過程,有意識的人類只存在約5萬年的時間,這只是曇花一現。如果接觸是在那時之前發生,它可能已經是船過水無痕了,就是這樣。此外,有記錄的歷史只能追溯到5500年前,一群古代的狩獵採集部落可能遇過一些瘋狂的外星人事件,但他們沒有什麼好方法來告訴未來的人關於這件事。

太空戰爭0

可能性2)星系被殖民了,但我們只是生活在銀河系中的一些荒涼的郊外地區。美洲已經被歐洲殖民一段很長時間後,住在加拿大最北部的小Inuit部落人才有人了解到這件事已經發生。有可能會有個城市化的部分區域作為更高物種的星際住所,而在其中所有的相鄰一些區域的太陽系都被殖民和保持連絡。對任何人來說,隨機性的專程跑到我們所在的外圍處來打交道,是不切實際且毫無目的。

外星世界2_1

可能性3)整個實體移民的概念對更先進的物種而言是一個落後觀念。還記得前面所提更先進的類型Ⅱ文明中圍繞恆星的星球嗎?他們擁所有的那些能量,且可能已經給自己創造了一個完美的環境,可以來滿足他們的各種需求。他們可能有極為先進的方法來減少他們對資源的需求,且沒有興趣離開他們快樂的桃花源去探索冰冷、空蕩蕩、且未開發的宇宙。

一個更為先進的文明可能會將整個實體世界視為一個原始而可怕的地方,且早就征服他們自己的生理限制,並上傳他們的大腦到一個虛擬的實境,一個永生的樂園。活在生物的實體世界中,死亡,希望和需求等這些東西似乎對他們來說,就有如我們認為原始的海洋生物生活在寒冷,黑暗的大海。僅供參考,想到有另一種形式的生命已超越生死,這讓我非常的嫉妒和沮喪。

外星捕獵者_1

可能性4)有可怕的捕食者文明存在,且最有智慧的生命不會傻到去傳送任何訊號來曝露他們的位置。這是一個令人不悅的概念,且將有助於解釋為何SETI衛星沒有接收到任何信號。這也意味著,我們可能是超級幼稚的新手,而這新手是笨的太離譜而冒險去不斷向外廣播訊息。目前有一個爭論關於是否應該進行METI(给外星高等智能生物的訊息Messaging to Extraterrestrial Intelligence – 反向的SETI),大多數人認為我們不應該。史蒂芬·霍金警告說,“如果外星人拜訪我們,其結果將不亞於哥倫布登陸美洲,這並沒有對美洲土著帶來什麼好處。”即使是Carl Sagan(一個普通的信徒,相信任何夠先進的星際旅行文明都是利他的,沒有敵意的)都宣稱METI的做法“是極為不明智的,不成熟的”,並建議“處在一個陌生與不確定的宇宙中的最初新生的小孩,應該花很長一段時間靜靜地傾聽著,耐心地了解宇宙和交換意見,在我們對一個我們不明白的未知叢林大喊前。“ 這很可怕。

太空戰爭_1

可能性5)較高的智慧生命僅有一個實例 , 一個“超級惡煞”文明(如地球上的人類),它是遠遠比任何人更先進的,且一旦其他文明超過一定的程度後,他們以消滅任何智慧文明的手段來維持這種情況。這很糟糕。可能行的通的方式是要去消滅所有新興智能是資源利用不好的方法,也許是因為它們大多數都自我滅亡。但是,過去的某時間點,這個超級生物開始行動了,因為對他們來說,當新興的智慧物種開始成長和擴散時,他們就會變得像病毒一樣,該理論認為,不論誰是第一個在銀河系中智能發展拔得頭籌,其他人就沒有機會了。這可以解釋在那裡活動匱乏,因為這樣會保持超級智慧文明的數目只有一個。

外星船-蟲洞_1

可能性6)在外面有大量的活動和噪音,但我們的技術太落後,且我們在傾聽錯誤的東西。就像走進一個現代的辦公大樓,打開無線電話機,且當你沒有聽到有動靜(你當然不會聽到的,因為每個人都發簡訊,不使用電話機),就推斷該建築物一定是空的。或許,正如Carl Sagan曾經指出,這可能是因為我們思想運作的速度,相較於他處另一種形式的智慧,其速度的快或慢是以指數倍數來計的,舉例來說,他們花了12年說一句“你好”,當我們聽到那樣的通訊時,對我們而言聽起來像白雜訊。

政府外星人_1

可能性7)我們正接收到來自其他智慧生命的接觸,但政府把它隱瞞了。我越了解這個標題,這個似乎越像是一個愚蠢的理論,但我不得不提到它,因為有這麼多人都在談論它。

外星動物園2

可行性8)更高的文明都知道我們和觀察著我們(又名“動物園假說(Zoo Hypothesis)”)。就我們所知,超級智慧文明存在於一個嚴格監管的星系,而我們的地球被視為一個廣大且受保護的國家公園的一部分,像我們這樣的行星有著嚴格的“可以看不准碰”規則。我們不會注意到他們,因為如果一個遠比我們聰明的物種要觀察我們,它會知道如何輕鬆地做到這一點而不會讓我們注意到它。也許有一個類似星際大戰的“總理指令Prime Directive”法則,就是禁止超智慧生物與像是我們這種較低等的物種,作出任何公開的接觸,或以任何方式洩露他們自己的法則,一直到較低等的物種達到一定的智慧水準為止。

外星文明_1

可能性9)更高的文明都在這裡,都在我們身邊。但是,我們太落後而無法察覺到它們。Michio Kaku概括像這​​樣的:

比方說在森林中間有座蟻丘。而蟻丘的旁邊正在建造一條十個車道的高速公路。問題是,“難道螞蟻能夠理解什麼是十個車道的高速公路嗎?請問螞蟻能夠理解在他們旁邊建造高速公路的這種物種的技術和意圖嗎?”

所以,這並不是我們所用的技術不能接收到X行星的信號,而是我們甚至無法理解在X行星上的生物是什麼,以及他們試圖要做甚麼。它們如此比我們先進,以至於就算他們真的想提點我們,都像是我們想教螞蟻關於網路的東西一樣。

沿著這些跡象來看,這個也可能是一個答案了“好了,如果有這麼多高度的類型Ⅲ文明,為什麼沒有他們接觸過我們呢?”要回答這個問題,讓我們捫心自問,當Pizarro進入到秘魯,他會在一個蟻丘上停下來一會兒來試圖去溝通嗎?他會寬宏大量,去幫助蟻丘裡的螞蟻嗎?他會變得有敵意,且把原本的任務放一邊而去搗毀蟻丘嗎?或者是蟻丘的完整、完全與永存與Pizarro無關?這可能是我們這裡的情況。

外星神

可能性10)我們對於我們的事實完全錯了。我們的思想可能錯得很離譜。宇宙可能看起來是一種狀況但會完全是另一種東西,就像全息圖。或者,也許我們是外星人,我們被種植在這裡當成一個實驗或作為一種肥料的形式。甚至還有可能,我們是被一些來自另外世界的研究人員拿來做電腦模擬的一部分,其他形式的生命根本沒有輸入在模擬中。

當我們繼續沿續可能徒勞無功的研究來尋找外星智慧生物,我真的不知道我要支持甚麼。坦白說,當你知道不管是我們在宇宙真的是獨一無二的,或者我們正式要被其他物種合併,都會令人感到毛骨悚然,這是個包含以上所列的超現實故事情節的主題,無論真相到底是甚麼,它都是令人驚奇的.

除了其令人震驚的科幻成分,費米悖論也深深令我折服。不只是一般的“哦,是的,我是微觀的,且我只存在三秒鐘”這種全人類發出的讚嘆。費米悖論說出更清晰,更個人的卑微,一個只能出現在花了幾小時的研究,去聽你們物種中最知名的科學家發表的瘋狂理論之後,一次又一次地改變他們的想法,並瘋狂相互牴觸,提醒我們未來時代的人,將會以我們看古代人的相同方式來看我們,而那些古代人確信星星是在天空圓頂下面,且他們會想說“哇,他們真的不知道發生了什麼事。”

總歸這一切是在打擊我們人類的自尊,而這是由所有類型II型和類型III文明的論點而來。在地球上,我們是自己小城堡內的國王,與我們分享這個星球的龐大蠢人集團的驕傲統治者。而在這個沒有競爭,沒有人評判我們的泡影中,我們會面臨成為較任何人來比都極為拙劣的物種的觀念是罕見的。但在過去的一周,花了很多時間在類型II和類型III文明之後,我們的力量與驕傲都似乎有點自大。

即便如此,我的一般的看法是人類是在一個荒涼的宇宙中,在一塊小岩石上孤獨的一個孤兒,卑微的事實是我們可能沒有像我們自己所認為的那樣聰明,而且也許很多我們所肯定的東西可能還是錯的,聽起來不錯。它僅僅開啟了大門的一條細縫,也許,只是也許,那裡可能有比我們知道的故事還要更多的東西。

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來源: Quartz