深度科普:人类有没有可能是宇宙最高等级文明?(超15000字)

路昭观看科技 2025-04-22 03:47:48

相信很多人看着这个问题都会嗤之以鼻:这怎么可能?宇宙这么大,人类何德何能敢声称自己是宇宙最高等级文明?

其实,我也相信人类不会是宇宙最高等级文明。但作为科学爱好者,我们必须谨慎客观,做全面分析,避免主观偏见,以免误导结论。

至少在目前所知,人类尚未发现任何形式的地外生命,更不用说成熟的外星文明了。然而,仅从理论角度来看,人类不仅可能成为宇宙中最高等的文明,甚至可能成为宇宙中唯一拥有智慧的文明。只要我们还未找到外星文明的证据,这种可能性便一直存在。

因此,作为深入的科普爱好者,我们应全面分析每一种可能性。如果你不认同“人类是宇宙最高文明”的说法,请跳过此部分,直接阅读“人类不是宇宙最高等级文明”的分析。

然而,我建议你还是耐心阅读,因为即使你不认可这一观点,但其中的具体分析内容肯定会使你受益匪浅。

现在,我们正式开始探索:

人类若为“宇宙最高等文明”,则存在以下几种可能性:

1.地球之外没有生命。

2.存在地外生命,但未形成文明。

3.存在地外文明,但发展程度不及人类。

4.存在与人类文明发展程度相当的地外文明。

人类若“非宇宙最高等文明”,则有以下可能性(这种可能性就不具体展开了,如果你把以上四种可能性阅读完了,你自己就可以展开了):

5.外星文明技术先进,但受限于特定星系,无法星际旅行。

6.各文明可进行星际旅行,但相互间无法沟通或互相毁灭,如同《三体》所述。或因文明密度太低而彼此难以发现。

7.外星文明与人类存在本质差异,人类无法感知其存在。

8.在和谐的宇宙中,高级文明遍地,他们等待着地球文明的加入,但人类并不知道。

接下来,让我们对以上情况进行分析,这将非常有趣。分析基于现有科学理论,并未涉及神话传说。总体来说,我们通过已知推测未知,而非用未知推测未知。

人类是宇宙最高等文明的几种可能性。

1.没有地外生命。

生命的产生是难还是易?从数量上看,生命诞生并不难。只需在与地球相似的环境中,生命迟早会出现。为何说必须是与地球相似的环境?其实并非绝对如此。

已知推未知,可以算是伪装成科普的讨论。而用未知推未知,则无异于摆摊算命。

单纯因为宇宙中物质和规律是相同的。虽然宇宙广阔无垠,但我们仅发现了百余种元素,如果只考虑天然的,更是只有90余种。生命的基本构成元素需在这90余种中选取。

我们常说碳基生命,但其他如铯基、锶基、锆基、氖基等生命存在吗?碳元素之所以独特,是因为其可形成长链大分子,并能与其他元素如氢、氧、硫、氮、氯、磷等结合。我们的DNA、蛋白质、淀粉、酶,甚至多巴胺和内啡肽,其核心元素均为碳。其他元素无法与之相比。尽管如此,凑齐一套碳基生命的必要条件已然是奇迹。

根据目前所知,宇宙似乎并未展现出太多可能性,物质和规律皆相同。在宇宙遥远的另一端,与此地无异,仿佛是无限的复制。

科学的基本要求是能够被证伪。也就是说,如果某理论为假,则存在手段证明其错误。例如,有人说当他醒来,世界才存在,而他睡去时,世界消失。这理论固若金汤,但并无实际意义。无法证伪的事物,无法与现实产生实际互动。

基于人类目前的认知,唯一可能挑战碳基生命的便是硅基生命。因此,我们还是将讨论聚焦于碳基生命这一最大可能性上,以免遗漏关键细节。

因为生命适应性有限,产生条件苛刻,所以你也可以从其他模板进行分析,结论相同。除非你认为大多数环境都能孕育生命,但事实上,在太阳系中,仅有一种环境诞生了生命。

例如,假设有人认为除了水,汽油海洋也能孕育生命,这并非不可能。只是水在宇宙中的普遍性远超汽油。因此,用水作为例子更合逻辑。

进一步设想,如果不需要液体,固体能否直接产生生命?这也并非不可能。水是制造、搬运和组装有机物的关键。而固体可能依赖风和地质运动。在固体上产生生命,时间上可能是液体的数亿倍,比如自发形成PN结并构成有用结构,宇宙诞生至今的时间可能不够用。即使产生,进化速度也缓慢。

但这样的生命一旦进入文明阶段,其宇宙航行能力不容小觑,毕竟无需呼吸。或许还能无代价休眠。

这种生命更好的启动方式可能是:人类首先制造机器,然后赋予其强AI,待机器能自我复制,人类便可以休息。

再探讨其他种类,比如意识流生命、星云生命、黑洞生命、中子星生命、真空生命、暗物质生命等,或许有点玄妙,但我个人无法想象,所以不作深入探讨。但也不能排除这些可能性。

甚至有“超脱一切时间空间,任何地方都能生存的‘神级生物’”,对此我只能赞叹孔子的“子不语怪力乱神”了。

至于这种思想是否会阻碍人类发现外星人,我认为这种担忧多余。科学家们比任何人都期待找到“例外”,哪怕是微小的蛛丝马迹,他们都不会放过。实际上,只要发现一个原子、一个电子行为异常,科学界便会轰动。我们始终在寻找科学规律之外的“例外”,一旦找到,无人不想声名远扬。相对论和量子力学至今仍轰动民科界。我并不歧视或鼓励民科,他们通常行为无害,试图与人讲道理,是生活中的可爱人物。

但假民科,比如“水变油”,是民科界的污点。

关键在于,研究其他形式的生命,大部分人的水平与顶级科学家相当——即都不会。几乎没有科学家专门研究这个议题,所以如果想要100%的确切答案,现在就可以停止阅读了。

这类文章的重点不在于结论,而在于科普本身。文中提到的一些思维方式非常有价值。我尽量使用易于理解且准确的语言描述,文中的数据都是经过查证或亲自计算得出,若有误,欢迎指正。

产生生命需三个基本条件:适宜的恒星、行星及创世机遇。

一、关于适宜的恒星:

1.首先,恒星应位于较为荒凉的区域。主要为避免超新星爆发。超新星爆发时的能量相当于全星系的总数。

这意味着,以1敌亿万!如果人类有类似能力,单挑全球74亿人,且他们同时上阵,连车轮战都不需要,打完后感觉这样的地球可以轻松应对数十个。任何王者、圣者、飞升者都无法形容这种力量,小说都不敢如此夸张。

通常超新星爆发后,会将附近的恒星彻底摧毁,届时可能连细菌都无法幸免。安全距离大约为25光年。据观测,银河系每50年爆发一次超新星。

若恒星过于靠近,一次超新星爆发就可能使行星的液体和气体消失,永远失去产生生命的机会。例如,银河系最大的星团半人马座ω星团,其半径约80光年,拥有约1000万颗恒星。在25光年范围内,有超过50万颗恒星。大约每2000万年爆发一次。这对于生命诞生而言太短暂了。生命还没来得及出现,就被蒸发了。

半人马座ω星团,是少数肉眼可见的星团之一。曾经人们以为它是单颗恒星。而这一条已经排除了绝大多数恒星:靠近银河系中心的位置,以及各大星团(超过10颗恒星且相互有引力作用的星群)。甚至星协(联系较弱的星团)。基本上可以忽略文明的产生。

而太阳正处于银河系的荒凉地带,这对于产生生命来说,得天独厚。远离纷争便是至胜。

2.恒星不能过大或过小。过大则过热,生命演化时间不足。过小则过冷,行星会被冻成冰球。

据观测,银河系约75%是红矮星。看来我们的黄矮星太阳也是恒星中的佼佼者。

当然,红矮星、巨星、超巨星也能产生生命,只是有点难度。红矮星是弱小的恒星,因此其行星必须离得很近才能获得足够热量。这会导致以下风险:

一是潮汐锁定,一面永远白昼,一面永远黑夜,不利于生存。

二是年轻的红矮星非常狂暴,一天几次耀斑,辐射瞬间增强数倍至数千倍。其行星必须经历这一阶段,之后才可能出现生命。

三是离得太近,行星的大气可能会被吹走。

红矮星寿命可达数万亿年,若能度过早期阶段,生活在那里还算不错。相比之下,太阳仅有100亿年寿命。

3.然后是不能是双星或多星系统。

在《三体》世界中,描绘了一个极端不稳定的三星系统,其中对恶劣环境的描述或许还略显保守。形成在这样的多星天体中,行星的诞生几率确实偏低。因为星体众多,引力的相互作用使得尘埃和气体不易聚合成行星。即便有行星幸存,其生存环境同样严苛。

以我们所处的太阳系为例,太阳爆发的日珥和耀斑能量巨大,足以对地球造成深远的影响。地质史上的多次冰期,有研究认为与太阳活动周期的强弱存在关联。

设想一下,如果太阳系是一个双星系统,一颗类似太阳的天体突然靠近地球,就像金星和太阳的距离那般,高温会将一切烤焦;而当这颗天体远离时,地球又会被冻得如同火星,这样的极端温差交替,对生命是毁灭性的。

即便是像地球与月球这样的体系,仍可引起潮汐的升落,更不用说两颗恒星之间的相互作用了。两颗恒星不仅自身会受到引力的影响,产生类似潮汐的现象,黑子、日珥、耀斑等活动也会比太阳系频繁得多,还可能出现我们未曾见证过的其他天文现象。所有这些,都会带来巨大且具有毁灭性的力量——可能瞬间将地球吞噬或抛出其轨道。

《三体》描绘的三星系统,位于半人马座,科学家通过模拟计算,为我们揭示了三星系统的一种可能形态。在半人马座,有两颗恒星质量较大,另一颗相对较小,这样的结构有助于降低系统的混乱程度。实际上,真正的半人马星系比模拟的三星系统更具稳定性。那么,像双星或多星系统这样的宇宙体系多吗?遗憾的是,答案比我们预期的要多,它们占据了宇宙中大约三分之一的比例。

尽管如此,这样的系统中仍然可能存在行星。若先不考虑其他条件,假设它们具备行星。那么在银河系中的1400亿颗恒星中,有多少比例的恒星可能孕育生命呢?假设只有千分之一或万分之一的恒星系统能在长达38亿年的时间里,避开超新星爆发等灾难,那将是一个多么微小的比例。

我们将目光转向行星。

行星挑选比恒星困难得多。不是所有恒星都能拥有行星。例如,那些双星或三星系统中的行星,很可能被引力撕碎或弹射出去。在先前的讨论中,我们已经排除了这类情况,所以在此不再赘述。假设剩下的恒星都有七八颗行星围绕,然后讨论行星需要满足的条件。

1.距离必须恰到好处。

距离这一条件实际上并不难满足。行星们排成一列,其中总有一颗距离恰当。哪怕距离差了百分之几或十几,温度也大有影响。百分之十几的距离差异足以导致行星环境的巨变。例如,地球的轴倾仅仅发生了变化,夏季就变得酷热难耐,而冬季则冷到无法忍受。与地球为邻的金星和火星,一个热到难以生存,一个冷到无法立足。自古以来,地球也经历了无数冰河时期,这可能是因为太阳的功率发生了微小波动。

行星距离太远,也大有问题。没有太阳风的吹拂,行星上可能充满氢气,诞生不了生命。行星形成之初,氢气占主导地位(行星与恒星一样,都由同一片星云形成,因此成分以97%的氢为主)。然而,如果氢气全部被吹走,没有水,生命也就无从谈起。太阳风强大的辐射力可以阻止氢气的流失。而金星条件不如地球优越,氢气被吹得一干二净,大气全由二氧化碳组成。

这一条件,足以排除掉大部分行星,没有任何问题。

第二,行星大小必须得当。

如果行星太大,就会像木星那样全是气态的氢(行星主要成分必须是氢,因为其巨大的引力使得氢气被牢牢吸引,不易被吹走。当然也有例外,那就是某些大行星离恒星太近,形成的时候富含氢气,但恒星辐射却将气体吹散,这种情形的概率较小,大行星一般位于轨道的外层。即使它们位于内侧,由于辐射过于强烈,根本无法形成任何大气,生命也就无法出现)。

我们来探讨行星大小对生命的影响:其实,行星的大小并不需要太大,生命便可被束缚在行星上。电动车的电池可以无限增加以实现无限远的行驶吗?答案是不能。因为电池本身有重量。在电池技术革命之前,电动汽车的续航能力不会有太大的提升。大约1000公里就是上限。特斯拉能做的,也不过是增加电池而已(当然,价格也比其他汽车要高)。

同样,火箭也无法无限加速。当然,火箭的情况要好得多,因为它在飞行过程中会逐渐减轻重量。化学燃料火箭的实际速度极限取决于燃料的性能和占总质量的比例)。星球越大,进入太空就越困难。太大的星球,或许载人航天只是一个奢望。

目前看来,登陆木星并返回地球是不可能的。先不管气态行星不适合登陆这个事实。单看返回阶段,根据最高比冲的液氢液氧燃料,木星起飞到地球需要99.3%的燃料。而煤油火箭则需要99.94%的燃料比重(0.06%的剩余质量,连火箭壳子都造不出来吧?)。这些燃料还需从地球带过去。以上是单级火箭的情况,多级火箭要好很多,但我只会计算单级火箭。

核动力飞船如何?

如果能制造出来,核裂变可以。核聚变?我不是悲观,由90多种元素构成的材料,其基础组合无论如何也难以实现数量级的强度或熔点提升,航空发动机都已逼近极限。核聚变成功且实现小型化,我猜想《三体》中的水滴材料或许能做到。

此外,固体行星体积过大,引力加速度一般也大。生活在上面的生物必然体积较小。为什么地球上没有出现巨大的生物?恐龙算巨大吗?不算。与恐龙相比,现存的蓝鲸要大得多(当然,蓝鲸无法上岸,即便有腿也不行)。我指的是比蓝鲸更大的生物。

因为生物体重按三次方增长,而脚的面积按二次方增长,所以单纯依靠腿的粗壮并不能抵消身高带来的压强,肚子以下全是腿也不行。蓝鲸就是肚子当腿,一旦搁浅,自己的体重足以将其压死。

行星体积过大,生物体积就会较小,这样的情况可能无法进化出高级生命。很难想象一群蚂蚁大小的人能制造工具进入石器时代。石头小,其破坏力也小。石头的破坏力也存在三次方和二次方的关系。因此,蚂蚁能举起数倍于自身体重的物体,并不神奇。它们用沙粒能开启战争吗?生物体积小,大脑容量也受到限制,天赋点满级也不够用。

行星也不能过小。体积过小,行星便无法束缚住大气。而且冷却速度很快(任何星形成时都是通过收缩放热,形成之初内核都是热的。大物体的散热非常缓慢,例如火山喷发形成的岩石,散热可能需要数十年到上万年),很快就会变成没有地质活动的死星。到时候无法形成山,然而风雨的能量来源于太阳,是永不停歇的,原有的山峰和陆地很快就会被风化殆尽。到头来,地球将满是海洋。指望海底出现文明,机会实在太渺茫。

行星体积小,生物生存空间也小,因此生物规模有限(可能只有地球的六分之一)。规模影响下,地球用46亿年进化出文明,小型行星则需要200多亿年(46乘以6)。200亿年意味着生命都无法产生。规模问题在后面还会提及。

行星大小不合适,对生命的产生影响巨大。对文明的产生影响更大。

3.必须有合适的大气。

甲烷、氨气、二氧化碳、硫酸大气能否产生文明?或许有可能,但概率很小。

4.必须有水(或其他液体),必须是大量水,例如海洋。

为何?

海洋中的有机物流动迅速,是个极好的组装平台。指望陆地直接诞生生命?例如硅基生命不需要水。可以,给足时间,可能需要几万亿年。水以外的液体可行吗?负责任地说,概率很小。牵涉到太多变化,就这区区90多种元素,能凑齐一套碳基生命所需的所有组件,已经很难了。也没有多少其他种类的液体海洋,例如氨气海、二氧化碳海、甲烷海这类简单分子组成的海洋。

原始海洋必须含有足够的有机物。就像一锅浓汤。这样有机分子才有机会相遇。否则离得太远,不会有谁强行把它们聚在一起。当然,与我们喝的浓汤相比,原始海洋的浓汤其实非常稀薄。因此,必须有某种富集作用,使局部浓度大增。

这种富集,可能通过蒸发来实现。

可能同时有数十亿个水坑在制造分子。

例如各种水坑。海边的(那时的海洋盐分不高)和内陆的(狂风可能带来半成品物质)都有可能。

一个碗大的水坑,假设有500g水,快干涸时,可能只剩下不到1g水。浓缩500倍轻而易举,5万倍也轻松。此时可能恰好生成生命。不过稍微有点困难。不信可以自己找个碗试试。

然而,当时地球上可能存在了数千亿个碗。有一碗成了,生命就诞生了,更何况有些碗虽然没有成功,但可能制造了半成品。所以,要有规模。

另一个可能是海底火山。海底火山形成的黑烟囱周围就能自发形成有机物。形成一个黑烟囱还不够。还需要规模。

一个稳定存在80亿年的水坑行吗?不行,相当于80亿个水坑工作一年。再给8万亿年也悬。因为没有规模。

这些富集区同时进行着创世纪的活动,而且还会相互交流。因此需要大量水。一个星球水少,可能无法开启很多进程线程。

进化也需要规模。

我们身上的这些基因,是自细菌以来,数以亿亿计的个体努力进化的结果。

当然,大部分没有变出新基因,或者变出来没有传下去,或者在传递途中被丢弃了。毕竟无性繁殖,就算好朋友们变异出优良基因,也无法分享,和亿代单传差不多。

有性繁殖的出现,极大地加快了优良基因的富集速度。

没有大规模生物的基础,人类是诞生不了的。生命之所以能进化得如此精妙,规模(试错)就是全部原因。

我们来算一笔账。从哺乳动物出现起,2.5亿年前,每20年一代,算1000万代。假设每个哺乳动物都有两个父母,祖父母4个,那么一个人有2的1000万次方,也就是10的300万次方个祖先!这个数字比天文数字还大,所以实际上不会这么多祖先,但我觉得这个数目还是会很大。所以,有很多个祖先为我们积累基因,我们才能如此聪明。

每一个出生的人,都是天选之子。

人体的奥秘是历经亿万年进化的精巧系统,期望少数科研人员在短短数百年内彻底破解,简直是天方夜谭。以人体皮肤创口愈合的机制为例,我们至今只能窥其一斑。这并非虚构,而是科学现实。

当然,自然界中的物质是循环再生的。人体内大约有10的27次方个原子,而地球则包含10的50次方个原子。这意味着,现在你体内的原子中,至少有10000个曾是秦始皇身体的一部分。(这个数字基于一个简化的假设,即秦始皇的原子平均分布在地球上。实际上,考虑到生物圈主要集中在地球表层,以及秦始皇一生中原子的更新换代,这个数字实际上要大得多)。同样,牛顿、爱因斯坦,甚至是2亿年前恐龙的原子,共同构筑成了你。当然,越接近现代的生物,原子分布就越不均匀。

5,存在地磁。没有地磁,恒星吹拂的风早将行星的大气层剥离殆尽。

6,需要外围大行星的守护。1994年,一颗彗星撞击了木星。其中最大的碎片G拥有高达六万亿吨TNT炸药的威力(这个数字相当于全球核武器储备总和的750倍),于7月18日07时32分 (UTC)撞击木星。如此一块碎片,足以使人类走向毁灭,文明倒退数亿年轻而易举。而除了这块碎片,还有无数其他碎片,足够将地球“耕耘”数遍。

人们常问,小行星带位于木星轨道之内,那么木星是否能够保护地球免受小行星的撞击呢?

答案是肯定的。因为要撞击地球,小行星的轨道必须先变为椭圆形。一旦它们的轨道呈椭圆形,木星的巨大引力便会将其引开。

或许你会认为木星只是守护了一个平面,但实际上星际空间的空旷程度,甚于实验室中的真空。大部分潜在的威胁来自于太阳系本身的“组件”。它们大都有相似的轨道平面。除此之外,能够袭击地球的其他角度,只有在科幻中的二向箔才能实现了。因此,木星对地球的保护作用不容小觑。

7,地球拥有月球这颗卫星。如果没有周期性的潮涨潮落,生命的登陆可能还要推迟数亿年。时间越长,生命被意外消灭的几率就越大。月亮的形成容易吗?看看水星、金星没有卫星的情况,地球能否拥有卫星还真是未知数。目前,一个有说服力的理论是,地球最初并没有月亮。

后来,在命运的安排下,一个和火星差不多大小的行星与地球相撞,这才诞生了月亮。而支持这一理论的有力证据便是,地月两地的成分非常相似。

就算有了月亮,能否长久保留也是一个问题。这与地球的自转速度息息相关。地球自转的能量会通过潮汐力传递给月球。例如,月球的轨道每年远离地球3.8CM。

数十亿年累积下来,这是一个巨大的数字。如果地球的自转速度再快些,月球可能早已被抛得无影无踪(不会永远保持若即若离的状态,一旦被太阳“接管”,就会迅速远离地球,彻底告别)。当然,如果地球自转过慢,月球也可能因潮汐刹车效应而坠入地球。

生命极有可能起源于海洋。如果不是环境所迫,谁愿意上岸发展呢?数十亿年来,月亮使得无数生物每天在陆地上搁浅,挣扎求生,不得不进行演化。可以说,月球对生命的发展起到了巨大的作用。

有无月球的存在似乎仅影响文明诞生的时间,并不会影响生命的产生。

其他条件这里不再赘述。

把这些条件的概率相乘,结果会变得微乎其微。值得一提的是,上述条件并非孤立,它们之间存在着种种联系,只是联系的强度难以精确衡量。

我们再来看看上述四个等价条件。假设合适的恒星占总数的1%,合适的行星占万分之一,那么相乘后得到的适宜恒星系数为百万分之一。这意味着银河系内大约有14万个可能诞生生命的星球。这个数字已经非常可观了。这些数据都是估算,具体数值可以商榷。没有科学家会专门投入精力在这种计算上,他们最多是顺带估计一下。你说140万或1400万,都有可能。毕竟这只是猜测。

第三,创世的几率

生命诞生的奇迹,充满了未知的奥秘,那是多少亿年的努力才组合出生命的乐章?

诞生第一束生命之光,究竟是不可避免的命运,还是无数可能中的必然选择?

举个例子,一堆积木摇晃,多久才能恰好组合成城堡?要知道,围棋361个子的组合已经超过了宇宙中的原子总数。而生命的组成部分绝不仅仅只有361个部件吧?

生命的起源与摇晃积木自然是天壤之别,但那些致力于有机合成的学者明白,有机合成真是一门玄学。

生命诞生的这一步最为艰难,因为这等于无中生有。我倾向于认为我们极为幸运,数亿年的时间里就中了大奖,而其他的14万个星球可能还在等待他们的幸运号码。然而,经历了这么多亿年,也许还有其他数百个幸运儿。

生命诞生的过程,可能就像是:无机小分子-有机小分子-有机大分子-生物大分子-嘌呤嘧啶氨基酸-DNA和蛋白质-最后形成生命。一切都是在没有神明指导下,独自制造零件并自行组装,基本上就是一场豪赌。

宇宙中究竟有多少星球?无人知晓,但肯定不是无限多。据估计,宇宙中的总原子数也只有10的80次方。这已经是一个极其巨大的数字了。

我们来做一道数学题。假设一个班级有60人,但只有一种座位安排方式是最有利于班级的。那么,有多少种不同的排法呢?是否需要尝试每一种排法几天时间?

抱歉,这个数字是10的81次方,它比宇宙中的原子总数还要多10倍。就算你的老师尝试到宇宙再爆炸100次,也不可能找到这个最佳的排法。

也许在概率面前,我们的宇宙并不算太大。

除了被大多数学者接受的化学起源学说外,还有地外来源说,即“地球上的生命,来自天外”。

宇宙太空中可能携带着生命的陨石,落在地球上,进而演化成生命。陨石是炽热的火球,能否携带生命?火球不能,但还有冰陨石存在。

这个理论不能解释天上最初的生命是如何诞生的,它只能解释为何地球如此迅速地孕育了生命。

我们在寻找地外生命时,不妨将目光转向地球。现在的海洋环境比地球早期更加浓稠,环境也更加适宜。但问题是,自38亿年前诞生第一批生命以来,为什么没有新的生命诞生?

不应该这样啊?生命应该持续不断地产生才对。也许新的生命与外星生物一样,是完全不同种类的生命。可惜,我们并未遇到。

也许有什么意外发生。例如,现在的海洋环境不如以前浓稠。或者,它们已经诞生,但随后灭绝了。又或者,它们被现在的生物所压制。不管意外是什么,这侧面说明,生命的诞生并非易事。

不如进行一个代代相传的实验:在一个封闭的玻璃容器中放入所有生命所需的元素,置于适宜的环境中,时不时模拟雷雨天气,等待生命的诞生。虽然几率很小,但万一运气好呢。我相信,经过几百年,这个实验装置会变成国宝。我认为已经有人在进行这样的实验了。

总之,生命的诞生相对来说比较容易。每个星系或多或少都应该存在一些生命,而银河系的生命数量也应该不少。但绝对达不到非常常见的程度。

还有一个条件可以排除一些生命/文明。就是某星球曾经或未来有生命甚至文明,但随着他们的恒星寿终正寝或者我们人类的消亡,他们也随之消亡。对于我们来说,这就如同没有一样。这与错峰上下班是一个道理,我们并不在同一辆公交车上。

感兴趣的朋友可以去了解一下德雷克方程式。

二、有生命却没有文明的可能性

经历无数的挑战与磨难,生命终于诞生了。

有人说,只要有足够的时间,生命就一定能进化成文明。我并不反对这个观点。但问题在于,“足够”的时间实际上并不存在,没有被打断的时间。

我们用了38亿年时间发展出文明。期间经历了数次灾难,但每次都留下了一线生机,而且每次都得以结束。确实,不是所有能结束的灾难都能留下生命的种子,也不是所有的灾难都能结束。

实际上,再过十亿年,地球就不适合生命生存了,这主要由于太阳的膨胀导致。无需等到太阳进入红巨星阶段。这次可能没有开始,也没有结束。

为什么需要这么长时间才能进化出文明?其他星球不能在一亿年内就进化出文明吗?答案是不能。因为在生命的进化过程中,生存才是第一要务,而非智慧。

蟑螂的寿命比恐龙还要长。它们在3.5亿年的时间里都没有去点智慧之树。智慧并不是进化的目标,因此智慧出现的时间会相对较晚。时间晚意味着被打断的可能性更大。

牙齿、皮肤、眼睛、耳朵、肌肉、甚至是毛发颜色的改变,这些天赋中的数千个任意一点,可能优先级都高于智慧。生命就是如此注重短期利益。

甚至许多生命(如植物、细菌、病毒、真菌等)完全放弃了智慧天赋。

一些人倾向于将进化论称为演化论。生命仅仅是在适应环境的变化。

从生物学的角度来看,生命的演化并没有等级之分。如果环境退回到远古时代,那么现在的生命可能会再次演化成远古时代的样子。

甚至可以说,人类并不比三叶虫更高级。三叶虫(经评论区提醒,三叶虫是一个纲,应该与哺乳纲对比。哺乳动物诞生于2.25亿年前。)繁衍了3.2亿年,如果不是因为大灭绝事件,它将是生存的王者。而人类才存在了几百万年。

高级不高级,并不取决于智慧,而是取决于适应性。智慧只是一种提高适应性的手段。

地球生命的特殊性与局限性:科技与命运的反思

在生物的舞台上,成功的评判标准并不是聪明才智的多寡,而是对环境适应性的强弱。智慧,充其量只是生物适应性进化的众多手法之一。

观察水母、海绵这样的生物,你会惊讶于它们的存在——没错,海绵宝宝并非虚构!它已经在地球上生存了数亿年!而蓝藻,生存了35亿年的生物,是真正的地球霸主。它们一降生,就具备了极致的适应性,不需进化,因为它们从一开始就站上了巅峰。

人类,选择了挑战最大、前景最广阔的一条道路——适应。

经过500万年的时光,智慧的火花已经点燃。但人类在这漫长的岁月里,多数时间仍然生活在石器时代。也就是说,在大自然面前,初级的智慧并没有绝对的领先。我们应该感谢大自然的宽容——否则,人类可能早已不复存在。实际情况也一度岌岌可危。

生物的成功,并不是智慧的高下,而是生存能力的比拼。

我们也许不愿意面对,但事实是:尽管人类位居食物链顶端,却远非最成功的生物。悲观来看,与巨型灾难对抗时,人类的智慧依然无法与那些顶尖生物匹敌。

例如老虎,它站在食物链的顶端,体态巨大、技能众多,却面临灭绝的危机。老虎的适应性,甚至还不如一只老鼠。

智慧,通常只在不太舒适又不太恶劣的环境中才能发挥其优势。而在极端恶劣或舒适的环境里,智慧并不具备优势。

例如,在恶劣的环境里,人类的适应性甚至不及细菌。与其他生物相比,人类在自然灾害面前的适应性并不出色,甚至可以说比较低下。如果现在发生超级火山爆发或小行星撞击地球,紧接着是一万年的长夜——历史上,这样的长夜屡见不鲜——那么幸存的可能还是细菌之类的生物。

毕竟,科技是身外之物,可以被剥夺。一场大灾难减少了人口,破坏了工业体系,引发了恶性循环。要想保持现有体系,需要多大的规模?每个关键行业至少得保持一个企业,至少得是一个中等国家规模。科技的发展,离真正的质的飞跃还有很长的路要走。在科技未达到足以改变一切之前,人类的命运始终是脆弱的。

没有陆地的星球,无法诞生文明。一直被冰雪覆盖的星球,即便冰盖下深海有生命存在(可能性不大,因为规模有限),也无法上岸。无法上岸,又怎能进行化学、电学实验,迈向文明呢?

就算有一颗与地球环境相似的星球,也可能因为时间不足,无法发展出文明。一次大的变故,可能就推迟智慧物种出现的时间,使得文明永远无法诞生。我们之前提到的月亮的重要性,就在于它加速了生物上岸的步伐。因为在远古时期,月亮离地球更近,引力大得多,潮汐自然也更大。我们必须与时间赛跑,无法预知下一秒是否会迎来末日。

环境的复杂性是生命多样性的基础。

例如,古大陆只有一块,周边湿润、内陆沙漠,近海资源丰富、深海如同荒漠。在这样的环境下,文明的出现会被延迟。

恶劣的环境、舒适的环境,以及两者交替出现,都对生命的发展有重要作用。适度的灾难,是生命演化的必要条件。适宜的环境孕育了大量的生物和多样的基因,而恶劣环境筛选了生命,过滤了基因。

这样,生命才能不断发展。

虽然发展充满挑战,但在整个可观测宇宙的大背景下,如果认为其他星球的运气都不如地球,没有一个外星生命能发展到文明,那未免过于自大。

如果把目光仅限于银河系,那么说人类是最幸运的,可能性还真的大。

三,有文明,但比我们低级。

这种可能性几乎不存在。形成文明后,发展到与地球文明相同水平的时间极其短暂。一旦进入文明,科技会突然加速发展。仅需5000年,就能赶上我们。但从宇宙的角度看,这只是一瞬间。你刚刚嘲笑别人才发明文字,还未笑完,他们可能已经驾驶星际战舰前来讨说法了。

如此看来,人类现在正处于文明的婴儿期,而外星文明要么你找不到,找到了就比地球强大。比人类低级的文明,似乎并不多见。

四,有文明,但与我们一样高级。

这种可能性非常大。不管是银河系还是整个宇宙,可能存在某种因素:文明不能无限发展。

我们被近两百年的技术爆炸所蒙蔽,误以为只要给科学家们时间,他们就能一次又一次推翻前人的理论,不断探索世界的本源。然而,我们可能已经掌握了世界上绝大多数的规律。因为世界的本质是简单的,宇宙规律并不是俄罗斯套娃。诸如虫洞这样的概念可能永远只存在于人的想象之中。我们能解决的问题少之又少,无法解决的问题却无穷无尽。

违反科学规律的事,我们做不到。比如人类无法制造永动机。

不违反科学规律的事,我们也未必能做到。例如,我们永远无法知道孔子一生说过多少句话,也无法在明天就停止地球的自转。

拿最近这几十年来说,电子技术的发展给我们带来了科技日新月异的错觉。但其他科技与理论与电子技术相比,你就会明白为什么1969年人类就能成功登月,而50年后的今天,登月仍然充满挑战。这受限于化学燃料性能和材料性能,并非控制系统(电子技术)的进步所能解决。

那么电子技术是否还能带领我们走向未来呢?目前看来,答案可能并不乐观。在芯片领域,我们已经触及量子隧穿的极限,摩尔定律不再适用。通信领域,我们也逼近了香农定理的极限。

或许每个诞生的文明,都会迅速遇到这样的天花板。大家都处于相同的高度。地球文明,也是最顶尖的文明之一。

是的,地球文明现在还处于初级阶段,有发展潜力,还可以继续前进一段时间。但几千年甚至几万年的未来,我们恐怕难以企及。

有人说宇宙文明如星辰般繁多。然而我们却看不见他们。也许,不是因为他们不想来找我们,而是他们无法走出来,不仅出不来,连信号都发不出去。星际通信,可能只能停留在我们的想象中。

试图发送信号?但哪一种信号能有恒星那么强大?就算把地球上的所有资源都烧掉,多少光年之外的观察者,可能也只会注意到一颗微弱到几乎无法察觉的暗星。甚至在我们耗尽资源之前,可能还没人发现我们。

而我们,可能是在地球漫长生命中,仅有的几百年内,能愉快思考这个问题的一代人。然后我们发现,科技的边界已经在眼前。

宇宙的规律并不会特意配合我们。它们不是为了给我们利用而存在。

结论

实际上并没有真正的结论。但是,写到这里,如果戛然而止,可能会让读者的腰椎闪到。

根据概率、规模和时间的计算:在可观测宇宙内,地球生命肯定不是唯一的生命,也不会是唯一的文明。但由于某些规律的限制(可能),人类文明很可能是最高级的文明(严格来说,这是几千年后的事)。

在银河系内,地球生命很可能不是唯一的生命,但可能是唯一的文明,当然也可能是最高级的文明。

实际上,这些结论与我们个人无关。唯一有关的,就是我们这辈子可能见不到外星人了。——但即便如此,这也无关紧要。

以上就是本文的结论。必须声明,这只是众多可能中的一种。

也许外星生命早已笑得前仰后合。

补充:

讨人类和外星人的问题,需要从地球为出发点。此一论点,有其深沉的根基:

一,哲学疑题的初探。在宇宙层面的文明考量,哲学疑难是一道无法回避的屏障。尤其引人深思的,是那个古老的不可知论问题。

不可知论者主张,我们无法真正触及世界的本质。但此一论述本身,就如同“我所说的每一句话都是谎言”那样,陷入了真假两难的悖论。不可知论者已经站在了知的门坎上,却又宣称不可知,这难道不是自相矛盾吗?

唯物主义之所以能战胜宗教迷信,这并不是因为它本身有多么崇高,而是因为如果迷信所描绘的神迹确实存在,科学早已将它纳入自己的体系中。这种霸道的收割,远比任何科技上的降维打击更为致命。面对它,我们几乎无还手之力,甚至连逃遁都无法。

反观不可知论者,他们很少甚至不敢在自己的理论里,为可知论者留下一席之地。

不可知论衍生出多种变体:

1.在未知的框架内讨论未知。虽然我们不能确知一切,但依据目前掌握的认知,可以推测出一个最为合理的结论,而非仅凭空想出毫无依据的结论。

举例来说,我们或许是缸中之脑、或许是巨人身上的细菌、或许是外星人的实验物、或许是某大宇宙中的电子世界的生物、或许是神的梦境产物、或许是我们的思想所创造的世界……诸如此类,既无法验证又无法驳斥的理论,讨论它们并无多大意义。因为它们无法引领我们的未来。

2.探讨无限时间。有人声称,尽管世界本可认知,但人类在有限的时间内难以触及真相,因此探讨地外文明显得过于傲慢。实际上,这种论调依旧是不可知论的变种。我们讨论可预见的未来,那是可知论的范畴;我们预测不可预见的未来,那不过是猜想。

3.讨论无限距离。这是一个既关乎科学又关乎哲学的议题。在宇宙尺度上,科学与哲学几乎等同。对于那些我们无法触及,或者远离我们的速度超过光速的地方,即使它们真实存在,基于任何信息都无法超越光速这一认识,无论我们如何努力,也无法前往那里。不只是我们无法抵达,任何信息、任何影响都无法穿越那道屏障。那是永恒的无法触及。同样地,那里的事物也永远无法影响我们。对此,我们大可宣称那里不存在任何事物。

当然,你也可以坚持那里确实存在什么。如同我声称在另一个世界里存有亿万财富,然而我永远无法触及它。既然我是亿万富翁,你借我一些钱财应该不算过分吧?但面对这样的情况,相信每个人都会心生疑虑。如果相信,那么请立即与我联系。

那些永远无法对我们产生影响的地方,我们可以视为另一个宇宙,或者干脆认为它们不存在。

探讨合理的距离是可知论,探讨无限的距离则是不可知论。真实存在与凭空想象之间,并无本质上的差异。宇宙的尽头,是哲学的开端。

在我看来,合理的讨论范围应该是:在哲学和科学上,可观测的宇宙就是我们的讨论边界。这之外的区域与我们的宇宙无关,与我们也无任何联系。我们至少应将讨论的焦点放在银河系上。

二,宇宙的构成成分。在我们可观测的范围内,宇宙成分高度一致。主要由超过97%的氢和氦组成,并包含少量其他元素,总共不超过90种(忽略那些超短寿命的人造元素)。

三,宇宙法则。宇宙法则具有普遍适用性。无论A星系还是B星系,法则都是相同的。今日的法则,明日亦是如此。哪怕现有理论并非完美,将来也不会被推翻。理论是向前兼容的,相对论兼容于经典力学,未来的理论亦将兼容相对论。光速不变,这是我们目前的认知事实,而非理论假设。

四,其他成分与法则。目前位于可知与未知边缘的物质,被我们称之为“暗物质”。实际上,它是可认知的。普遍认为,暗物质不受电磁力影响,却受引力作用。它对空间的扭曲,是通过引力引起的,对光线没有直接影响,因此不能直接观测。此外,暗物质可能不具备强相互作用力,因为如果有强相互作用力,会形成容易观测的天体。暗物质或许有弱相互作用力。

这样的物质,它们之间无法通过碰撞来减速(耗散),也就是说它们无法凝聚,也无法形成实体星球。由于引力的约束,它们也不会随意分散,而是会形成类似星云的暗物质晕(由于引力不集中,通过引力弯曲光线来探测它们也颇具挑战)。

在这样的物质中诞生生命,可能性几乎为零。

至于那些只受电磁力或弱力作用的物质,它们早已散布到宇宙的每一个角落,更不可能孕育生命。

那些不具备四种基本力的物质,从科学和哲学角度看,它们对我们毫无影响。即使这类物质真的存在,我们也可以认为它们并不存在。你可以将它们想象在另一个平行宇宙里。

对于暗能量的讨论与暗物质类似,在此不作赘述。对于其他科学尚未发现和提出的物质,我们不作讨论。

5,研究方法论。伽利略所开创的实验与推理方法,在我看来,它就是终极的研究手段(注:一些方法基于极少的事实进行推理,然后验证,例如相对论、弦论、标准模型等,导致了理论先于实物被发现的情况,但实际仍属于实验与推理的范畴)。将现时代视为中世纪的看法是错误的。举个例子,18岁长到1.8米,50岁是否意味着长到5.0米?实际上,世界上的成长都有极限,几乎所有事物都有其上限。无上限的,只有数字和人类的想象。

说到这里,网络上流传着一个悖论:如果上帝是万能的,那么他能否创造一块自己举不起来的石头?这个悖论其实很容易解答。

之所以你觉得这是个难题,觉得矛盾重重,是因为你的思考被从小到大所接受的科学教育——演绎法、逻辑推理——所限制。那么问题来了:如果逻辑本身就是上帝创造的呢?上帝创造了这块石头,你问上帝能否举起它,上帝轻松举起。上帝说,看,我举起来了。

你又问,这块石头你不是应该举不起来吗?上帝再次尝试,确实举不起来。上帝说,看,我举不起来。如果你承认上帝是万能的,那么上帝自然能创造出逻辑。也就是说,在“上帝是万能的”这一前提下,你根本得不到任何逻辑悖论。

然而,自洽的论述实在太多。我只相信能够得到验证的事物。

上述例子,你永远无法验证上帝是否存在,也无法证明他不存在。如果有人用这种逻辑来忽悠你,破解的方法很简单:你只需拒绝承认上帝是万能的这一前提,就不存在举石头的问题。让他去证明上帝的万能,而不是由你来反驳。把证明的工作留给别人,自己可以节省时间做其他事情。

因此,与一些人讲道理,往往徒劳无功。只要他们坚信自己的逻辑,你就无法说服他们。大概是因为他们的大脑中的世界运行模式与你不同,没有共同的讨论基础。

最后,我还想讨论一下许多人关心的硅基生命。在我看来,硅基生命本质上就是机器生命,很可能无法自发产生。它们是由碳基生命创造的,且适应性远超过碳基生命。如果机器人能自我维修,那么硅基生命就诞生了。与碳基生命一样能复制自己产生后代才算生命?

不,这太低级了。它们是天生不死的生命,只需定期维修,甚至通过维修就能完成进化。它们的首要宪法就是“非必要,勿增个体”,因为不死的生命会不断增多,它们担心自己的星球装不下它们。硅基生命与我们截然不同。至于其他基生命,比如锂基、钨基,甚至是纯能量生命(灵魂之类),或者平行宇宙中的生命,我认为还是基于已知来探讨未知为宜。

毕竟,就连“一粒沙里有一个宇宙”这样的说法,我也无法反驳。

所谓的“量子人”?

出门右转,慢走不送!

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