外星人究竟是否存在?為什麼從未證實接觸?一個科學理論或有答案

撰文:中和出版
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人類一直好奇,我們在宇宙中是否孤獨?宇宙的其他角落會不會存在外星人?它們有沒有可能與我們直接接觸?其實早在20世紀中葉,就已經有人回答了這些問題。此人就是意大利大物理學家恩里科.費米。
(以下內容節錄自《宇宙奧德賽:穿越銀河系》。)

費米是20世紀物理學界的一個巨人,綽號原子核時代的建築師。無論是理論還是實驗,他都有登峰造極的造詣。比如說,在理論方面,他因為發現了弱力,在37歲那年就獲得了諾貝爾物理學獎。而在實驗方面,他也造出了世界上第一個核反應堆。

1950年的一天,費米和幾個同事一起去餐廳吃午飯。走在半路上的時候,大家東聊西聊,就聊到了當時在美國特別熱門的UFO(unidentified flying object,不明飛行物)的話題。費米一直一言不發。但在吃午飯的時候,他突然大聲驚呼到:「那麼它們(外星人)都在哪兒呢?」

這個問題聽起來似乎有點無釐頭吧?但事實上,這是一個極端深刻的問題,以至於後人把它稱為了費米悖論。下面,我就給你詳細地講講費米悖論到底是怎麼回事。

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而費米悖論問的是,那些外星人都在哪兒呢?費米悖論告訴我們,那兩個基本假設,至少有一個是錯的。

如果假設一是錯的,就會導致所謂的稀有地球假說。其核心觀點是,地球就是宇宙中唯一的生命綠洲。

一般認為,地球之所以能孕育生命,是因為它同時滿足以下7個條件:
①銀河系中心相當平靜,沒有處於危險的活動狀態;
②太陽系與銀河系中心距離適中,位於所謂的星系宜居帶內;
③太陽質量適中,既不是溫度很高還特別短命的藍巨星,也不是溫度很低還常常爆發超級耀斑的紅矮星;
④地球是一顆金髮女郎行星,處於能讓液態水存在的恆星宜居帶內;
⑤地球有木星這個保護神,從而避免了大量小行星和彗星的撞擊;
⑥地球很偶然地獲得了月球這個大型衛星,從而擁有了穩定的自轉軸及合適的自轉速度;
⑦地球擁有合適的大氣和磁場,從而阻止了液態水的蒸發,並把危險的太陽風拒之門外。

稀有地球假說認為,在整個宇宙中,只有地球能同時滿足這7個條件。如果其他的系外行星上都沒有任何生命,費米悖論自然就迎刃而解了。

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如果假設二是錯的,就會導致所謂的大過濾器假說。其核心觀點是,沒有任何一個文明能發展到星際旅行的階段。

為了便於理解,你不妨把智能生命的進化當成是一款有很多關的大型遊戲。每一關的最後都有一個特別難對付的大BOSS,那就是所謂的大過濾器。如果打不贏某一關的BOSS,生命的進化就會卡在這一關,而無法進入下一關。

大過濾器假說認為,把守着最後一關,也就是星際旅行關的,是一個特別恐怖的大BOSS,不管甚麼文明都打不贏。因此,沒有任何一個文明能進行星際旅行。這樣的話,費米悖論也就不再是問題了。

無論是稀有地球假說,還是大過濾器假說,都會導致一個共同的結論,那就是宇宙大寂靜。

你可以把宇宙想像成一片狂暴而黑暗的大海,智能文明就是漂浮在大海上的一座座小小的孤島。由於永不停歇的驚濤駭浪,沒有哪個智能文明可以製造出能在海上航行的船。因此,他們永遠感知不到其他智能文明的存在。這種孤獨而絕望的處境,就是所謂的宇宙大寂靜。

如果宇宙大寂靜的圖像真是對的,那麼所有的智能文明都注定要永遠困在自己的孤島上。他們就只能悄悄地誕生,悄悄地興盛,悄悄地衰敗,最後悄悄地滅絕。

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書名:宇宙奧德賽:穿越銀河系
作者:王爽
中山大學物理與天文學院副教授,博士生導師,多年致力於宇宙學的研究,已在國際一流期刊發表SCI論文三十多篇。知名科普作家,中華優秀出版物(圖書)獎獲得者。著有《給孩子講宇宙》《給孩子講相對論》《宇宙奧德賽:漫步太陽系》《宇宙奧德賽:穿越銀河系》等書,並獲得過包括「中國出版協會2017年度中國30本好書」和「國家新聞出版署2018年向全國青少年推薦百種優秀出版物」在內的一系列榮譽。粉絲數超過200萬的新浪微博知名科學科普博主,目前的微博總閱讀量已超過7億。

【本文獲「中和出版」授權轉載。】