深度|孤独地球:可能根本没有外星人
摘要:【1】重复电波=外星人?这几天,关于“外星人”的话题刷屏。几乎全世界各大媒体都报道了一个“重大新发现”:加拿大的一架望远镜在两个月内,捕获到13个快速射电暴,其中有一个很不同寻常的重复电波,这个电波来

【1】重复电波=外星人?
这几天,关于“外星人”的话题刷屏。
几乎全世界各大媒体都报道了一个“重大新发现”:加拿大的一架望远镜在两个月内,捕获到13个快速射电暴,其中有一个很不同寻常的重复电波,这个电波来自15亿光年外。科学家表示,不能排除这一电波是来自外星宇宙飞船的可能性。这一研究发表在9日的《自然》杂志上。
然而,许多天体物理学家旋即指出,重复的快速射电暴并非第一次被发现,这次这个其实是第二例。此外的多数快速射电暴至今都没有被发现有重复爆发的特征。至今为止,天体物理学家就快速射电暴的成因,提出几十种模型,大多认为它们是天体爆发的自然现象。仅仅哈佛大学的Abraham Loeb 教授提出快速射电暴,可能是外星人发射的"光帆",但这一假说并不被主流理论所接受。
整个事件的刷屏,实际上更多是国内外媒体为了吸引眼球,无限夸大了其中一种微乎其微的可能性。实际上,自从人类文明的视野开始投向广袤浩瀚的星空之时,关于外星生命和外星文明的思考与探索就从未停歇。
人们认为,在数以百亿光年的已知宇宙中,有着无数的星体,也必定存在着多个与地球一样的智慧文明,外星人是必然存在的,只是目前我们还无法探知。

费米
【2】费米悖论
然而,在1951年的一天,诺贝尔奖获得者、物理学家费米在和别人讨论飞碟及外星人问题时,突然冒出一个这样的问题:“他们都在哪儿呢?”这句看似简单的问话,就是著名的“费米悖论”。
“费米悖论”隐含的意思是,理论上讲,人类能用100万年的时间可以飞往银河系各个星球,那么,外星人只要比人类早进化100万年,现在就应该来到地球了,如果银河系存在大量先进的地外文明,那么为什么我们连飞船或者探测器之类的证据都看不到呢?
“费米悖论”揭示了对地外文明存在性的过高估计和缺少相关证据之间的矛盾:1、如果外星人是存在的——科学推论可以证明,外星人的进化要远早于人类,他们应该已经来到地球并存在于某处了。2、或许外星人是不存在的——迄今,人类并未发现任何有关外星人存在的确凿证据。
1975年,科学家哈特发表论文《关于地球上地外文明缺席的解释》,首次把费米悖论作为一个严肃的概念来讨论。针对费米的问题,他提出四种解释:
1、对地外文明而言,进行星际旅行还不可行。
2、从动机分析,地外文明不打算和人类进行接触。
3、地外文明刚刚出现不久,和人类的接触还需要一段时间。
4、地球已经被外星文明拜访过了,只是我们不知道而已。
哈特对以上可能性逐一进行讨论后,认为以上四个理由都不成立,由此得出的反推结论只能是:地外文明根本不存在。
我国著名科幻作家刘慈欣在《三体》中以“黑暗森林”法则对费米悖论进行了一种可怕的解释。其大意是指:宇宙中诞生的文明,由于相互之间距离极其遥远,使得沟通非常困难;各星球上诞生的文明,其思维方式、价值观、甚至基本逻辑思维方式和基本生命构成都有着巨大的差距。
正由于各文明之间距离上的遥远性、互相所构成的猜疑链,一旦被外星文明获知自己的存在,就很可能给自身的生存带来威胁。其结果必然导致:具有一定成熟度和技术水平的文明,都意识到宇宙的丛林法则,各文明不主动暴露自身的存在。按照“黑暗森林” 理论,成熟的文明都拥有“清理其他文明”和“隐藏自己”的本能。所以他们不会贸然出现,更不会暴露自己的位置。

【3】地球殊异假说
在费米悖论的众多解释中,地球殊异假说是坚定的地球唯一智慧生命论者。地球殊异假说认为,地球上多细胞生物的形成,需要不同寻常的天体物理及地质事件和环境的结合。
地球殊异假说是与地球平庸原理恰恰相反的概念。平庸原理认为地球只是位于普通的棒旋星系,非异常区域内的一个普通的行星系统中的一颗普通的岩石行星,因此整个宇宙中充斥着复杂生命。而地球殊异假说却指出:像地球、太阳系和我们位于银河系的区域这样拥有适宜复杂生命生存的行星、行星系统和星系区域是非常非常稀少的。
地球殊异假说指出复杂生命的形成需要多种偶发条件的结合。这些条件包括了星系适居带、拥有类似条件的行星系统、行星大小、拥有一颗巨大天然卫星的有利条件、行星拥有磁圈和相应的板块运动、岩石圈、大气圈以及海洋、巨大冰川及小行星撞击等作用和影响。
首先,一颗处在缺乏金属的区域,或是接近银心的高辐射区域的行星无法支持生命的存在。宇宙,包括我们银河系的大部分区域不能支持复杂生命。适居带和到银心的距离具有很大的关联,无论太远,还是太近,都不适合复杂生命的存在。
其次,形成复杂生命需要液态水。行星的适居带是以主恒星为中心的环型区域。如果行星距离主星太远或太近,它的表面温度将不具有产生液态水的条件,科学家估计星系的适居带介于距离恒星0.95至1.15个天文单位之间。
另一方面,体积小的红矮星拥有小半径的适居带。这造成其行星的一面总是对着主恒星,而另一面总是保持黑暗,这种情形被称为潮汐锁定。潮汐锁定的结果是行星的一面异常炎热而另一面异常寒冷。另外,位于小半径的适居带内的行星会受到主恒星耀斑的影响,使其大气层被电离化,从而危害复杂生命的生存。
第三,支持复杂生命生存的行星系统应或多或少类似我们的太阳系,包括拥有固体表面的内行星和气态的外行星。木星是太阳系中的第五颗同时也是最大的行星,类木行星能够使小行星远离孕育生命的行星,使它们免遭小行星的撞击。但是新近的电脑模拟显示实际情况更为复杂。
第四,一颗体积过小的行星不能维持足够的大气层及拥有大面积的海洋。它更倾向于拥有崎岖的地表,比如高山和深谷。它们的地核会迅速冷却。它们的板块运动也无法像大的行星那样维持长久或者完全没有板块运动。
第五,在太阳系中,像月球这样的天然卫星并不寻常,因为在地球以外的其他岩石行星之中有的没有自己的卫星(比如水星和金星),而有的只拥有很小的天然卫星(比如火星)。而月球的存在,对地球生命的意义是至关重要的。
地球殊异假说还提出了一系列的理论分析指出,地球的存在是极其特殊的,很有可能在宇宙中市独一无二的。

【4】磷元素与意识
自主意识,是智慧生命的本质表现。而关于意识到底是什么,人类目前的科学尚无法准确说明。目前,最为可信的是“量子意识”假说,这一假说认为,意识的本质是一种量子纠缠态。
2015年,加州大学物理学家马修·费希尔提出,大脑可能含有某些特定分子,能维持稳固的量子叠加态,从而产生意识。他指出,磷原子的原子核可能具有稳固量子叠加态的功能。
磷原子在活细胞中无处不在,它们通常以磷酸根离子的形式存在,1个磷原子会与4个氧原子结合。这些离子是细胞内的基础能量单位。细胞的大部分能量储存在三磷酸腺苷(ATP)分子内。ATP分子由腺苷和三个磷酸基组成,当其中一个磷酸基脱离时,就会释放出能量供细胞使用。
活细胞内具有将磷酸根离子组合起来并使其分解的分子机制。费希尔提出,两个磷酸根离子可能会出于一种特殊的叠加态,称为“纠缠态”。
磷的原子核具有一种被称为“自旋”的量子性质,这使它们更像是微型的磁体,两极指向特定的方向。在纠缠态中,一个磷原子核的自旋取决于另一个磷原子核的自旋。换句话说,纠缠态是一种涉及不止单个量子粒子的叠加态。费希尔称,这些原子核的量子力学行为很可能会在人类的时间尺度上抵抗量子退相干过程。
费希尔称,如果磷原子整合形成了“波斯纳分子”,就可以抵抗量子退相干。波斯纳分子是由6个磷酸根离子和9个钙离子组成的集群。在波斯纳分子中,磷原子的自旋可以抵抗退相干达一天左右的时间,甚至在活细胞中也是如此。这意味着它们可能会影响大脑的运作。这一假说认为,波斯纳分子可以被神经元吞噬。一旦进入神经元内部,波斯纳分子就能通过分解并释放钙离子来触发神经元将信号发送给另一个神经元。
磷元素不仅可能是产生意识的关键,它对于细胞内能量储存和传输也至关重要,而且是遗传物质DNA的主要化学成分之一。此前科学家认为,磷诞生在超新星爆炸中,当大质量恒星爆炸来终结它们的生命时,磷元素在这个激烈的爆炸中生成。而新的研究表明,典型的超新星爆炸事件可能不提供产生磷元素所需的条件。而之所以地球能拥有足量的磷元素,因为它恰好位于一颗特殊的超新星附近。
这一发现可能意味着,更多的地外行星很可能因为缺乏磷,而不存在智慧生命。或许,在宇宙中,地球和人类都是孤独的。也正因为如此,地球上的人类更应当爱地球,并彼此充满爱意。
爱是孤独的唯一解药。
(图片来源于网络)
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