费米悖论和大过滤器

作者: andy1999 | 来源:发表于2015-04-24 23:36 被阅读7573次

           对于费米悖论,先别急着下结论说自己会相信哪一个推论。至少在你下结论前,你应该想想会有几种可能性导致了我们至今仍旧没能发现外星文明的一点点线索。

          无论怎么去谈论外星文明,我们都无法避免以自身所处的位置,以及自身所具备的能力去想象或者猜测外星文明的形式以及科技发达程度。关于整个宇宙中智慧生命所具备的能力和高度早在上世纪六十年代就有一位物理学家做出了一个分类,并且得到了大多数科学家的认同,这就是卡尔达肖夫指数。

       他将智慧生物所产生的文明按照科技水平分为了三类。

       I 型文明,有能力使用所在行星的全部能源。比如人类之于地球。

       II型文明,有能力使用所在恒星系的全部能源。比如人类之于太阳系。

       III型文明,有能力使用整个星系的能源。比如人类之于银河系。

        在上世纪七十年代,经过著名的物理学家卡尔萨根的计算,人类文明大约相当于0。7型文明。这个毋庸置疑,我们至今还无法使用地球上所有可利用的能源。

       从这个分类可以看出,只有达到了II型或者III型文明的智慧生物才有可能会很容易的光临地球甚至银河系的每一个角落。就算他们没有降临,起码我们已经能够感觉到他们。

       银河系根据估算应该有1000亿到4000亿颗恒星,就算是只有1%的恒星产生了智慧生物和高度发达的文明,那银河系也至少有10W个智能文明。而我们所能观测到的外太空中,至少有1000亿个类似于银河系那样的星系。那么会有多少个智慧文明呢?

       人类社会仅几百年的发展就已经超越了之前几十万年的进步,几十年前的人如果看到今天的人类所过的生活也将是目瞪口呆,不可思议的。那么如果一些智慧文明比我们早发展了几十万年或者几百万年,他们所具备的能力恐怕也是我们无法想象的。对于整个宇宙的历史来说,几百万年也不过是一瞬而已,所以这种可能性绝对是存在的。

       无论什么样的文明总是需要消耗能源,自身发展程度越高,对于能源的消耗也就越大,这点从我们人类自身的情况就可以看出来。即使是放射性 元素在地球上的存量也都是有限的。那么他们要动用自身星系的能源,要动用整个银河系的能源,我们是银河系的一员,我们与他们会有很大的几率以某种形式相遇。

        但为什么至今我们就是能发现一丝一毫的有关外星文明的线索呢?

       于是这几十年来,很多个科学家通过科学计算,观测,然后合理推理,给出了很多种解释。这些解释同样可以分为两类。一类是,不存在II型和III型文明。一类是,II型和III型文明存在,但因为一些原因我们没有同他们取得联系。

       不存在II型和III型文明。

          认同这种猜测的科学家提出了一个概念,文明发展的"大过滤器",意思就是在从一个星球上生命出现一直到成为III型文明的漫长过程中,在某一个时间段存在着一个几乎所有智慧生命都会碰到的很难逾越的障碍,或者说是一堵无形的墙。 

         首先这堵墙是可能出现在生命产生后的任何时候。因此有一些科学家认为:

        我们是为数不多的甚至是唯一闯过这堵墙的智慧生命。

       一种可能是虽然宇宙形成后直到最近的几十亿年里,环境才变得适合生命的延续发展。(这种猜测放在宇宙的历史长河中应该不成立)

     一种可能是生命的产生实在是太过于偶然,  众多单一元素需要经过千万次的撞击组合并且有着合适的条件,最终才能形成一个单一细胞。(这种猜测放在地球46亿年的历史中其实也不能成立)。

      一种可能是生命产生后,后续的进化并非是一路向前的,达尔文的进化理论是适者生存,去想方设法适合的是环境,环境由不得我们来控制,正因为偶然的环境变化使得人类最终逐渐形成并最终发展壮大。很可能现在的环境下,根本无法使一群猿猴经过自身进化最终能够变成人类了。(这种说法有一定道理,进化并非是一路向前并且可预测的,都是随着环境的变化而变化,我们人类真正的祖先根本不是最初最强大,数量最多的那个类人猿族群,很可能他们在一次环境突变中早已灭绝,我们只是产生于智慧生命进化之树的一个分叉部分而已)

        好吧,应该还会有一种可能,那就是当一种智慧生物的道德水平和共识没有能够跟得上科技发展水平时,他们自己作死毁灭了自己,比如人类的上两次世界大战,那几乎使得人类处于灭绝的边缘。

           上面所说的几种可能性都有一定的道理,但总是让人觉得不够令人信服,太过于乐观了。宇宙那么辽阔,星系如此众多,以至于多的地球上每一粒沙子都可以对应一个恒星(地球上的沙子颗粒据估算为8*10 ^18粒),那说我们是唯一似乎有点说不通。

        下面这种解释我觉得比较靠谱,虽然看起来很悲观很孤独寂寞冷。

       大过滤器就在我们前方。

      宇宙中跟气候一样,时不时的就会来一场大变异,比如伽马射线爆发之类,那会将所有生命毁灭。

       所有智慧文明发展到一定技术水平后不可避免的被自身的疯狂举动毁灭。(想象一下某天一个原子弹的大小只有一个兵乓球那么大,而恐怖分子或者某些疯狂的科学家总能够利用自身的便利条件和聪明才智来制造出来,那世界随时可能在一念之间被彻底毁灭)。

        技术发展到一定水平总会停滞下来,进而资源被慢慢消耗殆尽,智慧生命就此灭亡。(想想我们上两次的技术变革,一次是两三千年前农耕技术的变革,一次是几百年前蒸汽机技术的发展,即使今天我们实际上也没有完全脱离上一次技术变革的范畴,只不过我们从烧煤变成了烧石油天然气这些同样不可再生储量有限的能源。而对于太阳能,核能,生物技术的应用发展了几十年之久,至今没有找到任何大突破的希望,所以这也就是为什么我们大都喜欢谈论那些新能源,但这些花了很多钱来研究制造的新能源却在人类消耗的能源中所占的比重如此小的原因。)

            曾有一位牛津大学著名的哲学教授说过:对于外太空文明的探索,我认为没有消息就是好消息。即使我们在火星上发现了简单的生命也将是灾难性的信号,因为这将大大降低我们已经越过大过滤器的可能性。如果我们在火星上发现了复杂生命的化石,那应该是地球历史上最糟糕的一次发现,因为这说明大过滤器肯定就在我们不远的将来,并且将会导致物种的毁灭。

        II型和III型文明存在,因为一些原因我们还没有和他们取得联系。

      比如他们曾经到访地球,只不过那时候我们自己都还没有诞生。

      比如我们这实在太偏远,也没什么值得拿的东西,他们根本不屑于过来。

       比如我们已经接收到他们发出的信号,只是我们根本不理解。

       比如"黑暗森林法则",谁都不愿意暴露自己。

        比如他们知道我们的存在,并且观察着我们,但是差距太大,他们不能跟我们做实质接触。

        比如只有一个高等文明,当他发现一个文明发展到一定程度后,就会消灭掉,我们还太嫩而已。

           因此你可以看到,费米当初提到的那个问题并非只是简单的问那些外星生命到底在哪里的问题。这个背后有不解,孤独,甚至一丝绝望。这就好比你和你的队友行进在人迹罕至的丛林中,你们一同在寻找出路和生存机会。但慢慢的,不知不觉中有人掉队有人消失,最终你孤身一人,你不知道是否还有人幸存,你也不知道未来的路该如何走下去才能活下来。你唯一能看到的是深不可测充满死寂地森林。

    相关文章

      网友评论

      • LostAbaddon:其实,有两个问题是大家现在都无法给出回答的:
        1,技术的上限在哪里;
        2,为何要探索外星球。

        我们都会乐观的认为技术的上限就是飞行器可以光速或者说超近光速飞行,甚至可以突破光速极限,但这仅仅是一种乐观的猜测,没有任何实际依据。
        就和热力学中热机工作有个效率极限一样,实际飞行器的飞行很可能有一个速度极限,这是任何宏观尺度的机械都无法逾越,虽然理论上我们可以做到极度接近光速的飞行。
        因此,假定这个极限是0.1C,那么银河系另一头的文明要到达地球的时间也会变得非常漫长(别忘了飞船在实际星系中不可能走直线,而且还有数不尽的中途停靠补给的问题,从而实际上会是一条非常曲折的折线,从而极大地增加了实际路程长度)。

        如果说第一个问题还有可能解决的话,那第二个问题就更加是无解了:
        一个世纪社会到底为何要探索外星文明呢?
        探索外星文明与探索外星是两码事。
        遇到生存危机的时候,探索外星的行为与成果是有用的,但探索外星生命的行为与结果在未必有用。
        一次,如果一个物种的平均个体寿命为100年,社会的平均更替周期是500年,最近的外星文明的直线距离在2000光年以上(按照Dalek方程我曾经估算过,这个距离在2889光年左右),那么这样的文明就完全没有前去探索的社会动力,从而这种探索便只可能是零星的个人行为。
        这里的极大模糊之处在于我们很难界定哪些是所有生物的共有个性——但,只要生物是自然演化而来,那么总有一些基本个性是共同的,比如为了族群与个体的生存延续的基本诉求,这种可以在心理上被转化为求生欲等等。是否可能存在某些特殊的环境使得生命可以以远超个体寿命极限乃至群体代谢周期来完成某些集体性行为呢?这个只能说无解,虽然就地球生命来说这是不可能的。

        上述所有常识性答案对这两个问题都或多或少有所涉及,但不得不说其实没有一个是让人信服的。
        所以这个问题也就只能继续悬疑下去了。

      本文标题:费米悖论和大过滤器

      本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/ygupfttx.html