外星人存在嗎？我們在宇宙中是孤獨的嗎？
2023-03-31 22:45:36
昨天，很多人的朋友圈都被稱為外國媒體大爆炸！它是外星人嗎宇宙深處的神秘信號是否應該被回答這一事件的起因是由加拿大科學家領導的一個科學小組，他們最近在太空中檢測到了重複的快速無線電爆發。1月9日，《自然》雜誌發表了兩篇關於這一發現的論文（未經編輯的版本），隨後是英國廣播公司、衛報、CNN和其他知名媒體的報導，其中一些可以被解讀，因為這可能是來自外星文明的信號。
關於社會媒體的討論一直很激烈，但科學界對此保持冷靜。來自新的科學媒體平臺的知識分子說，作出這一發現的科學界在其論文性質中沒有給出任何關於外星生命的推測。在科學家看來，雖然重複的很快無線風暴是罕見的，它們更可能是自然現象。這一發現的主要意義是讓科學家重新理解快速無線風暴的信號頻率。
但是公眾的好奇心集中在外星人身上。最近，一本新書，我很欣慰地認為95%的問題都留給了人類，正好有一章嚴肅地探討了外星生命的可能性。下面的文字選自本節。
我很欣慰地認為95%的問題都留給了人類。作者：JorgeChen，DanielCase，翻譯：Goulijun，張曉佳，郝曉楠，版本：未讀北京聯合出版公司，2018年12月
如果只有地球在整個宇宙中有生命，這裡一定有非常不同的東西。在浩瀚的宇宙中，我們的孤獨意味著生命是極其罕見的。如果宇宙是無限的，那麼作為某種獨特的存在，我們不僅罕見，我們幾乎不可能出現。在無限的宇宙中，任何只有一點點P的東西存在的可能性必然會出現，事實上，任何具有有限存在概率的事物都會出現無數次，只有那些具有無限小概率的事物才會出現一次。
如果我們不是一個人，那麼我們會更加強烈地感覺到，生命，甚至智慧和文明，都不能使我們在宇宙中有一個特殊的位置。這意味著人類的經驗在揭示宇宙本身任何深刻而有意義的方面是微不足道的。這種感覺既謙虛又令人興奮。
問題是很難將地球的經驗應用到整個宇宙中。我們只知道兩種可能性：（1）我們是宇宙中唯一的生命；（2）宇宙中到處都有生命，我們沒有看到外星生命，因為它們離我們很遠，離我們很遠，我們也不認識它們。
如果你是一個小學生，有一天你在數學試卷上看到一張便條，上面寫著答案。起初你很興奮，但後來你開始懷疑——你是唯一得到答案的人嗎也許這不是考試，但沒人告訴你。也許其他孩子得到了答案，但他們不想讓其他人知道。你不知道你是不是唯一的幸運兒。如果其他學生沒有答案，他們就不會想問這個問題。你有答案的事實並不意味著你很特別，也不意味著你不是。從你自己的經驗來看。Rience，你不知道大局的一切。
就生命而言，我們可以做的比我們在上述場景中做的更多，但它也是有限的。我們可以環顧地球，研究地球上的各種生命。如果有一些特徵（如皮膚顏色、冰淇淋的偏好）在不同的有機體中有很大的差異，那麼我們可以確定它們是不必要的和基本的。對於生命，以及其他星球上的生命可能有完全不同的選擇（也許大蒜冰淇淋在茲利布魯克西亞很受歡迎）。另一方面，如果地球上所有形式的生命都需要某種東西（如能量和水），我們可以猜測這些東西對任何地方的生命都很重要。這一論點特別有力，因為我們可以n證明生命的幾個要素是幾個獨立進化的結果。例如，地球上的大多數動物都有眼球。（我們不是開玩笑！）
用數學的形式記錄這個問題可能有助於分析它的一些重要方面。如果你想估計附近的鄰居的數量，你可以做一個詳細的家庭調查，或者將附近的房子的數量乘以典型家庭的平均數。
這是一個非常簡單的數學公式（稱為德雷克方程），但它非常有用，因為它將問題分解成若干部分，並證明只要一部分是零，我們就永遠不會從外星人那裡接收信息，即使他們真的存在。
但請記住，這只是一個基於經驗的估計。從根本上講，星際旅行現在對我們來說並不現實。我們可能會仔細列出生命中最常見的需求，但這可能只是基於我們能想像的生命形式。生命完全有可能以我們目前無法想像的形式存在。也許一些有機體的新陳代謝和生命周期極其緩慢，這是無法想像的。也許有些是非常大的，與外部環境或其他類似的有機體有著模糊的界限。請記住，我們對智慧生命存在的必要條件的理解可能是完全錯誤的。確定這些條件的唯一方法是在宇宙的其他地方找到例子。
天文學家已經確定，我們銀河系中的恆星數量非常大，大約有1000億顆恆星。如此大的數量是非常令人興奮的，因為方程的其餘部分可能都是非常小的概率。
為什麼只關注我們的星系在我們可觀測的宇宙中，大約有1或2萬億個星系。在我們的星系中，恆星之間的距離非常遙遠，而在其他星系中，它們則是絕望的。除非我們依賴蟲洞或曲率引擎等蟲子，否則，在這種尺度上旅行或交流的希望就很渺茫。讓我們先關注一下我們的星系，把它放在把數萬億個星系放在我們的後袋裡，當我們太沮喪而無法複製的時候，想想它們。
我們星系中有多少恆星有可居住的行星什麼行星可以生存生命之家必然是像地球這樣的多巖石行星，還是有許多其他的可能性
例如，一些生命可能生活在巨大的、冷的氣體巨行星大氣層的頂部，或者一些生命可能在小的、熱的行星表面的巖漿中遊泳。
讓我們首先把我們的研究重點放在類地行星上，類地行星是巖石行星而不是氣體行星，它們的大小和接收到的太陽能與地球差不多。這種思維方式有很大的局限性，但考慮到地球是我們所知的唯一有生命的行星，這也是更現實的。
那麼在我們的星系中有多少像我們的星球一樣舒適的行星呢我們的望遠鏡仍然找不到暗淡的巖石行星，這些行星可能圍繞著遙遠的明亮恆星運行。這不僅是因為這些行星距離太遠，而且因為它們比我們離它們的恆星更近，這意味著它們的光被恆星完全遮擋了。如果你看一個巨大而明亮的聚光燈，你可能永遠找不到。旁邊有一塊小石頭。
這就是為什麼我們直到最近才知道有多少行星圍繞著一顆典型的恆星，有多少行星與地球相似。然而，在過去的幾十年裡，天文學家們還開發了一些非常聰明的技術來間接地探測行星。他們能探測到恆星位置的微小變化，這意味著恆星被輕微地拉扯。y行星的引力。它們還可以檢測到恆星亮度的周期性變化，這意味著圍繞它們運行的行星正從它們前面經過。天文學家利用這些技術和其他方法做出了一個驚人的發現：大約五分之一的恆星有一顆巖石行星，大小與地球相同，其表面後退。VES的太陽能與地球類似。這意味著僅銀河系中的數百億顆行星就可以成為宜居的行星。到目前為止，有很多好消息是關於外星人的旅遊。
在當地，我們有大約1000億顆恆星和大約200億個類地行星。200億意味著有許多培養皿可以用來創造生命。這似乎令人鼓舞，但現在我們必須考慮一個更複雜的問題：有多少可生存的行星真的有生命
首先，我們必須問：生命的基本要素是什麼通過對地球上各種各樣的生命的研究，我們可以得出這樣的結論：水對於複雜的化學反應和物質交換似乎總是必要的；大量的碳似乎是必不可少的，因為它需要產生許多複雜的化學物質，並提供支撐結構，如細胞壁和骨骼；此外，生命因此需要氮、磷、硫等來產生DNA和關鍵蛋白質。
我們所知道的生命能在沒有這些元素的情況下形成嗎有人推測矽可以取代碳。這是一個有趣的嘗試來拓寬我們的思路，但矽比碳更重更複雜（矽有14個質子，碳有6個質子），這可能不足以開闢大量新的生命路徑。
這裡有一個更微妙的問題：生命是否足夠擁有這些成分如果某個地方有一個溫暖宜人的星球，那裡有一個巨大的海洋和足夠多的這些元素，它們四處遊蕩，相互碰撞，在這種情況下，生命有多可能發生這是生物學中最深刻和最基本的問題，很難回答。在地球上，我們知道生命起源於水覆蓋地球表面數百萬年之後。但我們對細節知之甚少，當然也不知道攪動化學湯和耐心等待是否異常短暫或過長。是的。
科學家們試圖重複一些公認的步驟，從無生命的化學湯中培養有機體。一個著名的實驗是在這種化學湯中加入電火花，以模擬閃電對原始地球的影響。弗蘭肯斯坦沒有做到這一點，但使生命出現所需的複雜分子。這意味著，在對於某些步驟，您可能只需要各種材料，然後等待合適的能量注入，這些能量可能來自地熱、閃電或外星雷射武器。
因此，我們對生命是如何從地球貧瘠的環境中孕育出來的知之甚少。如果我們再多了解一點，我們就可以合理地推斷出與地球條件相似的其他行星上生命的可能性。在此之前，我們真的不知道地球上生命的過程是否會發生，或者說是否只有百萬分之一的生命會發生。甚至是萬億分之一。請記住，生命可能會有非常不同的形式，每一種形式都伴隨著從貧瘠的湯中誕生的獨特可能性。
事實證明，地球並不是附近唯一一個有化學成分構成生命的地方，火星上也發現了同樣的東西（包括液態水！）但到目前為止，還沒有任何證據表明有生命存在，無論大小。
太陽系的其他部分可能不是你度假的目的地，但它們也是合理的生命候選者。木星的衛星歐羅巴可能有巨大的地下海洋，而土星的衛星土衛六有大氣層和化學物質海洋，可以建立早期生命形式。雖然我們沒有在外面找到真實的生命，但我們至少K現在，生命的各個組成部分仍然廣泛分布。
我們的猜測毫無根據。我們能確定地球是生命起源的地方嗎在所有難以置信的可能性中，一個聽起來像科幻小說，但真正的可能性不是零，那就是生命起源於其他地方，由隕石帶到地球上。
如果你認為這個想法是荒謬的，那可能是因為你認為這意味著微生物已經製造了微型火箭，並花了無數年的時間在地球上著陸。事實上，微生物可以在不製造火箭的情況下完成星際穿梭。當一個巨大的物體（如小行星）撞擊一個行星時，撞擊會將行星的一些碎片送入地球。哦，太空。這些小碎片會飛一段時間，有時會飛很長時間。有時它們在太空中徘徊數十億年，有時它們會因為離恆星太近而變成飛灰。但它們偶爾會掉進另一個行星的臂彎中。科學家們在地球上發現了一些可能來自火星的巖石，而且如果這些巖石含有活的生物體、微生物，甚至是微小的動物，並且它們能在真空中生存，那麼生命從一個星球跳到另一個星球並不是不可能的（甚至是不可思議的）。
雖然我們不能證明這是真的，但如果這是真的，那就意味著外星生命真的存在——我們是外星生命！事實上，科學家們已經發現了一塊明顯來自火星的石頭，裡面有無法解釋和奇怪的痕跡，很像地球上的生物和微生物。許多科學家不確定它們是否可以作為火星上生命的證據，但它確實證明了如果火星（或其他任何地方）有生命，它們可能會搭便車到年輕的地球上，並在那裡種植植物。EDS。
這並不是讓我們懷疑我們的曾祖父是外星生命，而是給我們一個機會。如果生命存在於其他行星上，通過研究小行星就有可能找到證據。這些星際碎片可能不會為生命創造條件，但如果它們來自遙遠的行星，它們可能攜帶著生命的證據。遙遠的世界
這當然需要時間，這意味著災難可能會摧毀脆弱的初始人口，而這兩者相距甚遠，足以讓生命有時間增長。在地球上，智能生命出現在5萬到100萬年前，這取決於你如何定義它（有些人認為我們還不合格）。在發生災難之間有數十億年的時間間隔。智能化的生活和智能化的生活的出現，所以這不是一個很快的過程。
這對生命可能發生的地方施加了一些限制。例如，如果行星太靠近星系的中心，它將被來自中心黑洞和中子星的殘酷輻射所覆蓋。這種輻射將給脆弱的生命帶來毀滅性的打擊。
還有一個原因是生命不想離舊恆星和稠密星系的中心太近：所有附近的物體都可以通過碰撞或重力擾動改變流星和小行星的軌道，當它們撞擊行星表面時，會導致滅絕。一些科學家推測，在我們的太陽系中，有兩個巨大的地外行星Strial行星（土星和木星）扮演著某種宇宙清道夫的角色，捕捉到許多天體，如果沒有它們，可能對地球構成威脅。
另一方面，你不能離星系中心太遠，因為你需要足夠的重元素來完成複雜的化學反應。這些元素只能通過恆星中心的融合形成，然後在隨後的坍縮和爆炸中擴散。在星系邊緣，這些恆星相對稀少，它不僅僅是一個啞光。時間不足。也許智能生活不一定會出現，但需要好運或特殊的環境。智能生活是否需要靈活的雙手來開發工具和改變環境科技文明是否要求複雜的社會群體形成語言和符號思維如果恐龍不是因為那顆巨大的小行星而滅絕的話，今天或將來地球上會有智能生命嗎我們不知道。
簡言之，我們幾乎不知道簡單的生命轉化為複雜的生命或發展為具有技術文明的智能生命的頻率。許多人在思考這些問題，有些人甚至提出了聽起來合理的論據來解釋為什麼生命應該是稀缺的或普遍的。但畢竟，這些理論是外推的。從我們當地的經驗來看，他們不能擺脫一個共同的缺陷：我們不知道我們的智能生活有哪些特點是個體的和非基礎的，哪些方面是普遍的和基礎的。
我們很容易看到地球上智慧生命進化的細節，並且認為所有的細節都是必要的，其中一些必須是非常獨特的，甚至在宇宙中是非常罕見的，這是否意味著生命是罕見的不一定。關鍵問題是：我們的經驗能總結出我們所知道的生命的唯一可能性嗎這僅僅是我們所知道的生命的眾多可能性中的一種，甚至是我們從未想像過的通往生命的眾多可能路徑中的一條嗎
為了便於討論，我們首先假設被考慮的部分給出的最終數字非常大（n星*n行星*f生命*f智慧）。我們沒有理由假裝這是真的，但它允許我們繼續考慮其他部分，避免倉促關閉。
如果銀河系中還有其他的智慧生命，甚至在我們附近，我們怎麼能發現它們呢在探索宇宙的過程中，我們將使用電磁輻射的多個波段：無線電波、可見光、X射線等。我們的選擇源於我們對視覺的熱愛，因為我們的眼睛可以接收到這個波段攜帶的信息。但是外星人會用什麼呢也許他們更喜歡用中微子束、暗物質衝擊波或空間本身的波紋來發送信息。我們不知道他們的主要感覺器官可能是什麼，他們可能對什麼敏感。我們甚至不知道他們是否有感覺器官。
它們可能不會通過輻射進行外部通信，而是發送機器人探測器來探索宇宙。如果這些探測器能夠挖掘和複製小行星，它們就可以利用爆炸性增長，在大約1000萬到5000萬年的時間內探索整個星系。聽起來時間很長，但與星系生命相比仍然很短。
再一次，我們簡化了我們的想法，假設他們確實使用電磁輻射，作為一個巧合，未知的概率，必須存在。
如果他們不給我們發送信息，他們只是漫無目的地向太空廣播，或者他們只是從電視和無線電廣播中洩露一些電磁輻射，那麼我們就不可能收到他們的信息，除非他們離我們非常近，或者我們建造更大的望遠鏡。信號太弱。我們最強大的射電望遠鏡，波多阿雷西博裡科也只接收到微弱的信號，這些信號在三分之一光年內被廣泛傳播。但是最近的恆星距離我們10倍多。如果我們想接收來自遙遠恆星的信息，它必須幾乎指向我們。
宇宙不僅在空間上廣闊，而且有著悠久的歷史。超過130億年的宇宙歷史足以讓恆星形成、燃燒、變暗和死亡幾輪。一旦在任何新的恆星周期的位置形成了足夠的重元素，它就可以成為創造地球行星和生存條件的替代品。這意味著外星生命可能存在很長一段時間，但如果我們想與他們交流，我們必須與他們生活在一個時代。
一個聰明的物種作為一個整體能活多久我們的經驗是有限的，很難推測，但是人類的歷史不斷地重複著文明的興衰，其中大部分延續了數百年。我們現在比以往任何時候都更有能力自我毀滅。我們在500年、5000年或500萬年後還能收到信息嗎我們還存在嗎
完全有可能，數百萬或數億年前，外星文明的存在、繁榮、向太空發送信息，然後走向自我毀滅……同樣的過程可能在數百萬或數億年後發生。為了與外星人交流，我們必須期望他們要麼無處不在，要麼活得很長時間。我。
想像一下你還在上小學。你們學校不允許所有學生同時休息。相反，它隨機分配給每個學生休息時間。你有多少次機會與你的朋友或甚至任何其他學生休息如果你的休息時間只有5秒，你的學校只有2名學生，你只能自己玩躲避球。如果你有5個小時的休息時間，或者你學校有200億學生，那就另當別論了。
即使我們為德雷克方程中的所有自變量設定了一個樂觀的值，並且假設銀河系中到處都有長壽的外星文明，我們仍然有很多問題要回答。
外星人想和我們說話嗎從我們的角度來看，這個問題似乎很荒謬——誰不想和一個外星智慧生命交談呢想想我們從中可以學到什麼。但這假設我們有一個共同的文化立場。我們不知道這些假設的外星人可能想要什麼。也許他們與其他物種交流過，結果是如此糟糕，以至於他們在10000年內沒有查看過星郵或更新過Facebook。
我們怎麼能確定我們能探測到所有這些，即使有一個地外智能生命，即使在非常幸運的情況下，也會向我們發送一個非常接近我們的無線電信號我們有從天空接收信號的射電望遠鏡，但我們不知道它們的信號是什麼樣的。當然，我們知道如何發送信息，但為了讓外星人向我們發送可識別的信息，我們和他們需要一系列共同的知識庫：通信符號、兼容的數字編碼系統、類似的時間概念，等等。外星人可能思考得太快或太慢，根本認不出他們的信息。如果他們每十年只發送一點信息呢這並非不可能。也許他們現在正在給我們發信息，但我們無法區分他們的信號和噪音。
1977年，俄亥俄州的一臺射電望遠鏡檢測到一個奇怪的信號，它持續了72秒，來自人馬座方向的某個地方。這個信號非常強，其強度變化非常像你所期望的深空信號。當班的科學家當晚立即把它寫下來，並寫在印刷紙上：哇！不幸的是，哇！信號再也不會出現（儘管科學家們一直在耐心等待）。至於它，在地球範圍內沒有可信的解釋，也不能清楚地定義為某種外星信息。這並沒有阻止科學家在2012年對這一信息做出反應。如果它是相連的呢
更糟糕的是，我們不能排除一些近乎妄想的情況。也許我們被古老的外星種族包圍著，但他們避免與我們接觸，只是為了觀察我們的自然進化，我們似乎在某個可笑的宇宙動物園裡。也許有許多高科技大師，但每個人都只是聽，沒有人說話。這是由於高度的謹慎和對入侵的恐懼。也許他們訪問過我們的星球，但他們的行動非常秘密，沒有被發現。鑑於我們對假設的外星種族的假設技術一無所知，任何可能性仍有待討論。
為什麼我們還沒有在其他行星上找到生命所有形式的生命都是罕見的，還是微生物常見但複雜的生命是罕見的或者複雜的生活是常見的，但智慧的生活和文明是罕見的或者是那些能夠使用ipad的精通技術的外星人遍布整個銀河系，只是不跟我們說話還是這些外星人存在並在數百萬年前滅亡或者他們只是以一種我們不理解的方式跟我們說話
雖然從這些遭遇中學習是很有誘惑力的，但是第一次接觸的危險是真實的。想想當一個強大的文明在人類歷史上遇到一個弱小的文明時會發生什麼-更原始的文明很少有好的結局。當我們沒有能力訪問其他行星或恆星時，我們應該傳播我們存在的跡象，邀請我們的地球人我們冰箱裡的餡餅（甚至是我們自己的餡餅）都是我們最愛去參觀和享用的客人嗎
想像一下這段對話會是什麼樣子。由於距離太遠，每一條信息都要傳輸好幾年（或者幾十年，幾百年）。在最樂觀的情況下，外星人的思維方式與我們相似。我們仍然需要一些信息來達成一些基本的交流協議。宇宙的超大型和較慢的速度限制意味著任何這樣的對話都需要幾代人的時間。從我們社會的進步速度和我們科學觀的進步來看，當我們得到答案時，我們可能會發現有多麼愚蠢和愚蠢。我們以前的問題不恰當。
也許有一天你會得到一本名為《孤獨星球》（或甚至是《孤獨銀河》）的旅遊指南。通過這本手冊，背包客們可以得到一些很好的建議，比如在半人馬座阿爾法的HRZXYHPOD派對上帶些什麼，或者在哪裡買克卜勒61B上最好的觸鬚棒冰。這本手冊有多大會有幾百頁厚嗎它會列出所有以奇怪方式在宇宙中進化的n+生命的例子嗎它會不會只有一頁紙，只是對地球上生命的描述
一方面，我們特殊的生命似乎是不可能的。想一想所有的不可思議的巧合，這些巧合必須發生，以便你能及時閱讀這本物理學獎的書。我們的太陽必須有正確的大小和溫度，我們的行星必須在正確的軌道上，而水必須奇蹟般地降落在這裡（可能來自某個星球）。在這顆行星上，原子和分子必須形成適當的組合。有朝一日，閃電必須擊中生命的第一個火花。這一火花有多可能發展成草原大火在這片無情多巖石的土地上，它必須經歷多少不可思議的巧合，才能一點一點地成長，直到它變成我們至少可以說，複雜的生命機制似乎不太可能。
但這是為了我們特定類型的生命。確實，有一長串的事件必須一起創造人類，但如果其中一個沒有發生，我們的星球上可能存在另一個物種或另一種生命形式。為了證明生命不是普遍存在的，有必要證明任何其他的事件序列將導致去一個沒有生命的星球。但是我們不知道所有可能的生命形式，我們也不能證明這一點。
為什麼我們不知道如何準確估計生命的條件，是因為我們只有一個數據樣本：我們自己。如果你只看到一次閃電，你如何估計它的概率也許我們對地球上的生命抱有偏見，因此對生命或數百萬其他的出生方式視而不見。也許我們自己生命的開始就像一個不太可能的閃電，但宇宙中可能到處都有電源插座。我們不知道！
請記住，即使生命的可能性很小，我們仍然生活在一個無法想像的大宇宙中。在一個巨大而不可思議的宇宙中，有無數的星系，每個星系中有無數的恆星和行星。我們在宇宙中是否孤獨取決於兩個因素：（1）生命存在的可能性；（2）宇宙的無限性宇宙。如果第二個點擊敗了第一個點，我們仍然有希望找到一個外星朋友。如果你擲骰子很多次，很可能會發生一些幾乎不可能發生的事情。
但有一件事是確定的：真相就在那裡（你可以在你的腦海中播放X文件的背景音樂）。要麼生命存在於其他星球上（現在、過去或未來），要麼就不存在。答案是客觀的，不管我們是否在這裡，不管我們是否問這個問題。
好消息是，我們開始對宇宙的大小和組成以及行星的數量有一個紮實的了解。在整個地球的生命周期中，人們第一次睜開眼睛探索宇宙，將我們的知識擴展到新的極限。
也許我們在宇宙中是孤獨的，而人類是宇宙現在和將來擁有的唯一自我覺醒之光。
也許宇宙的每一個角落都充滿了生命，並且有數以百萬計的不同的分子排列，它們能產生自我複製的生命，攜帶意識併吞噬眼睛，而我們只是其中之一。
答案可能介於兩者之間。生命是罕見的，但並非如此罕見。也許在宇宙漫長的歷史中，只有少數幾個生命站。因為空間和時間太深，不同星球上的生命永遠不會互相接觸或理解。
