大約137億年前,天地混沌一片,沒(méi)有恒星,沒(méi)有星系,沒(méi)有行星,也沒(méi)有人類(lèi),然后,毫無(wú)征兆的大爆炸產(chǎn)生萬(wàn)物,我們所處的宇宙在一個(gè)天體火球中誕生,隨后,萬(wàn)物從虛無(wú)中產(chǎn)生。大約100億年后,名叫地球的行星上開(kāi)始有生命出現(xiàn),最終,這個(gè)星球上出現(xiàn)了如今在其上漫步的你、我、他……這一系列事件發(fā)生的可能性都微乎其微,但它確實(shí)發(fā)生了,而且仍然在不斷發(fā)生。 人類(lèi)自從誕生伊始,就一直被幾個(gè)問(wèn)題所困擾:我們來(lái)自何處?宇宙為什么會(huì)存在?是否還存在其他宇宙?是否還存在另一個(gè)我?人類(lèi)最終會(huì)滅絕嗎?宇宙的終極命運(yùn)是什么?等等。 這些綿遠(yuǎn)而恒久的問(wèn)題激起了無(wú)數(shù)科學(xué)家的興趣,他們窮盡畢生心血,給出了各種各樣的答案。近日,英國(guó)《新科學(xué)家》雜志為我們一一進(jìn)行了梳理和分析。這些答案或許遠(yuǎn)非最終答案,但俗話說(shuō):吾生也有涯,而知也無(wú)涯。探究和追尋這些問(wèn)題的答案或許是人類(lèi)這個(gè)宇宙中最奇特的存在最大的存在理由吧。 1.我們從何處而來(lái)? 為什么我們會(huì)在這兒呢?我們來(lái)自于何處呢?按照中非Boshongo人的傳說(shuō),在我們出現(xiàn)之前,世界太初只有黑暗、水和偉大的上帝Bumba。有一天,Bumba胃痛發(fā)作,嘔吐出太陽(yáng)。太陽(yáng)讓一些水蒸發(fā),留下大地。他仍然不舒服,又吐出了月亮、星辰以及隨之而來(lái)的美洲豹、鱷魚(yú)、烏龜?shù)?,最終吐出了人類(lèi)。 這個(gè)創(chuàng)世紀(jì)神話和很多神話一樣,試圖回答人類(lèi)自誕生伊始就一直在追問(wèn)的問(wèn)題,那就是:為什么我們會(huì)在此處?現(xiàn)在,我們擁有的一個(gè)強(qiáng)大的工具科學(xué)可以為自己提供答案。 大約80年前,科學(xué)家們首次發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)科學(xué)證據(jù)。上世紀(jì)20年代,美國(guó)天文學(xué)家愛(ài)德溫·哈勃開(kāi)始用一個(gè)100英尺的望遠(yuǎn)鏡在位于洛杉磯的威爾遜山天文臺(tái)觀察宇宙。哈勃發(fā)現(xiàn),恒星并非均勻地分布于整個(gè)空間,而是大量聚集在被稱為星系的集團(tuán)之中。 哈勃測(cè)量來(lái)自星系的光,進(jìn)而能確定它們的速度。起初他估計(jì),向我們飛來(lái)的星系和遠(yuǎn)離我們的星系一樣多這是在一個(gè)隨時(shí)間不變的宇宙中應(yīng)有的。但令哈勃驚訝的是,他發(fā)現(xiàn)幾乎所有的星系都正在遠(yuǎn)離我們而去。而且,距離我們?cè)竭h(yuǎn)的星系,遠(yuǎn)離我們的速度也越快。我們身處的宇宙正在不斷地膨脹,星系之間的距離隨時(shí)間而增大。這一發(fā)現(xiàn)徹底顛覆了原先人們擁有的宇宙隨時(shí)間保持不變這一認(rèn)知。 宇宙在膨脹是20世紀(jì)或任何世紀(jì)最重要的發(fā)現(xiàn)之一。它轉(zhuǎn)變了宇宙是否有一個(gè)開(kāi)端的爭(zhēng)論。如果星系現(xiàn)在正在相互遠(yuǎn)離,那么,它們?cè)谶^(guò)去一定更加靠近。如果它們過(guò)去的速度一直不變,那么,在大約150億年之前,所有星系應(yīng)該一個(gè)落在另一個(gè)上。這個(gè)時(shí)刻是宇宙的開(kāi)端嗎? 很多科學(xué)家仍然不喜歡宇宙具有起點(diǎn),因?yàn)?,這似乎意味著物理學(xué)崩潰了。因此,人們不得不求助于“外援”,為方便起見(jiàn),人們將其稱為“上帝”,它決定了宇宙如何開(kāi)始。為此,科學(xué)家們提出了一些理論,這些理論認(rèn)為,宇宙此時(shí)此刻正在膨脹,但是,宇宙沒(méi)有起點(diǎn),或許,我們最熟知的是1948年由英國(guó)天體學(xué)家邦迪、高爾德和霍伊爾提出的穩(wěn)恒態(tài)理論。 穩(wěn)恒態(tài)理論認(rèn)為,宇宙會(huì)永遠(yuǎn)存在,而且,在所有時(shí)間中都顯得一樣。但后來(lái),科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),宇宙是存在起點(diǎn)的,因此,穩(wěn)恒態(tài)理論被扔進(jìn)了科學(xué)史的故紙堆。 證實(shí)宇宙存在著一個(gè)非常稠密起點(diǎn)的觀測(cè)證據(jù)出現(xiàn)在1965年10月,那時(shí),科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了貫穿整個(gè)宇宙空間的微弱的微波背景。這些微波和人們使用的微波爐的微波是一樣的,但比微波爐的微波微弱很多。它們只能將匹薩加熱到零下270.4攝氏度,無(wú)法將匹薩化凍,更不用說(shuō)烤熟它。實(shí)際上,你自己就可以觀察到這些微波。把你的電視調(diào)到一個(gè)空的頻道,在熒幕上看到的雪花的百分之幾就歸因于這個(gè)微波背景。 唯一合情合理的解釋是,該微波背景是宇宙早期非常熱而稠密狀態(tài)遺留下的輻射,隨著宇宙不斷膨脹,這種輻射慢慢冷卻,直到我們今天觀察到它的微弱殘余。 理論也支持這一觀點(diǎn),英國(guó)宇宙學(xué)家史蒂芬·霍金和英國(guó)數(shù)學(xué)家兼物理學(xué)家羅杰·彭羅斯教授已經(jīng)證明,如果愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論是正確的,那么,將存在一個(gè)奇點(diǎn),這個(gè)奇點(diǎn)擁有無(wú)限的密度和時(shí)空曲率,時(shí)間在此處開(kāi)始。 宇宙開(kāi)始于一場(chǎng)大爆炸,隨后膨脹得越來(lái)越快,這就是宇宙暴脹理論,結(jié)果也證明,早期宇宙膨脹得更快,宇宙在比一秒還微小得多的時(shí)間里膨脹了1030倍。 和通貨膨脹不同,早期宇宙的暴脹是非常好的事情。它產(chǎn)生了一個(gè)非常巨大、均勻而平坦的宇宙,正如我們觀察到的。然而,它不是完全均勻的,宇宙到處都有細(xì)小的變化,這些變化導(dǎo)致早期宇宙的溫度與現(xiàn)在相比會(huì)有些許不同,這一點(diǎn)能在宇宙微波背景中觀察到。 這些變化意味著,有些地區(qū)膨脹的速度會(huì)稍慢一點(diǎn),這些區(qū)域最終會(huì)停止膨脹并再次瓦解為星系和星星,星系和星星反過(guò)來(lái)會(huì)形成太陽(yáng)系。 我們自己的存在應(yīng)歸功于這些變化。如果早期宇宙完全光滑,將不會(huì)出現(xiàn)行星,因此,生命也不會(huì)誕生,我們是極早期宇宙的量子起伏的產(chǎn)物。 盡管這一點(diǎn)越來(lái)越清楚,但還有很多問(wèn)題懸而未決。我們?yōu)楹卧诖??我們是宇宙中唯一能回答這些問(wèn)題的生物嗎?現(xiàn)在,我們正慢慢開(kāi)始獲得這些古老問(wèn)題的答案。 2.為什么宇宙會(huì)存在? 《新科學(xué)家》記者阿曼達(dá)·杰夫特曾寫(xiě)到:“宇宙很大,真的很大?!比绻覀兊挠钪娲蟊ɡ碚撌钦_的,那么,以前的宇宙會(huì)比現(xiàn)在小。確實(shí),在某點(diǎn)上,宇宙甚至并不存在。大約137億年前,時(shí)間和空間同時(shí)從“空”中產(chǎn)生。那么,這一切是如何發(fā)生的呢? 或者,換句話說(shuō),萬(wàn)事萬(wàn)物為什么會(huì)存在呢?這是一個(gè)大問(wèn)題,或許是最大的問(wèn)題。宇宙從虛無(wú)中產(chǎn)生這個(gè)觀點(diǎn)本身就讓人頭大,想象一下什么是虛無(wú)或許更讓人崩潰。 然而,從科學(xué)的角度而言,這也是一個(gè)合乎情理的問(wèn)題。畢竟,有些基本的物理學(xué)法則認(rèn)為,在很大程度上,你和宇宙中其他事物存在的可能性微乎其微。熱力學(xué)第二定律是現(xiàn)有的最被接受的物理學(xué)法則之一。該法則認(rèn)為,熵(entropy,指體系的混亂程度,在控制論、概率論、數(shù)論、天體物理、生命科學(xué)等領(lǐng)域都有重要應(yīng)用)一直在增加。 科學(xué)家們用熵作為衡量指標(biāo),來(lái)測(cè)量不改變系統(tǒng)外觀的情況下,系統(tǒng)的各組成部分可采用幾種方式來(lái)排列。排列方式越多,熵越高;反之,越低。例如,一個(gè)熱氣中的分子可以采用多種不同的排列方式制造出同樣的溫度和壓力,因此,該氣體就是一個(gè)高熵系統(tǒng)。相反,人們無(wú)法在不將一個(gè)活體生物變成一個(gè)非活體生物的情況下,對(duì)該活體生物的分子進(jìn)行重排,因此,該活體生物是一個(gè)低熵系統(tǒng)。 按照同樣的邏輯,虛無(wú)是我們周?chē)畲蟮撵叵到y(tǒng)。人們能隨心所欲地對(duì)其進(jìn)行洗牌,并且,它仍然看起來(lái)是虛無(wú)。 鑒于這一法則,很難觀察到虛無(wú)是如何變成某些事物的,更不用說(shuō)變成像宇宙那么龐大的事物了。但是,熵只是宇宙故事的一部分。對(duì)稱性也和宇宙故事脫不了干系。自從宇宙誕生伊始,對(duì)稱性的影響力似乎與日俱增。虛無(wú)的對(duì)稱性就非常好,諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、麻省理工學(xué)院的物理學(xué)家弗朗克·韋爾切克表示:“虛無(wú)是完全對(duì)稱的?!?/p> 然而,在過(guò)去幾十年中,科學(xué)家們已經(jīng)知道,對(duì)稱性是可以打破的。韋爾切克的專(zhuān)業(yè)是量子色動(dòng)力學(xué),這是一個(gè)描述夸克之間強(qiáng)相互作用的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力學(xué)理論,它是粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的一個(gè)組成部分。該理論告訴我們,虛無(wú)是事物的不穩(wěn)定狀態(tài)?!澳隳軌蛑圃斐鲆粋€(gè)沒(méi)有夸克和反夸克粒子在其中的狀態(tài),它是完全不穩(wěn)定的?!表f爾切克說(shuō),“它會(huì)自發(fā)地開(kāi)始產(chǎn)生夸克—反夸克對(duì)。”美國(guó)科羅拉多州立大學(xué)的物理學(xué)家維克托·斯坦格表示,因此,虛無(wú)完美的對(duì)稱性被破壞了,這會(huì)產(chǎn)生一個(gè)意想不到的結(jié)論:盡管存在熵,有是比虛無(wú)更加自然的狀態(tài)。 英國(guó)牛津大學(xué)的量子物理學(xué)家弗蘭克·克洛斯也同意這個(gè)觀點(diǎn),他表示,根據(jù)量子理論,不存在“空”這一狀態(tài)?!翱铡庇芯_的初始能量,對(duì)不確定的量子世界來(lái)說(shuō),“空”是一個(gè)非??量痰囊?。相反,真空實(shí)際上充滿了滾燙的粒子湯,它們?cè)诖嬖谥g進(jìn)進(jìn)出出。從這個(gè)意義而言,包括你、我、月球以及我們宇宙中所有的一切事物都由量子真空受激而產(chǎn)生。 宇宙的起源還有其他解釋嗎?韋爾切克表示,恐怕沒(méi)有了,他說(shuō):“虛無(wú)和充滿了各種物質(zhì)的宇宙之間毫無(wú)障礙。”或許,大爆炸是虛無(wú)順其自然的產(chǎn)物。 當(dāng)然,這也提出了一個(gè)問(wèn)題,大爆炸之前有什么呢?大爆炸持續(xù)了多長(zhǎng)時(shí)間呢?不幸的是,在這點(diǎn)上,基本概念讓我們灰頭土臉:“以前” 這個(gè)概念變得毫無(wú)意義。用史蒂芬·霍金的話來(lái)說(shuō),這些問(wèn)題就像問(wèn)南極之南是什么一樣。 即便如此,有來(lái)自于虛無(wú)這一想法可能會(huì)引發(fā)一個(gè)更令人抓耳撓腮的后果,那就是:或許虛無(wú)本身就不可能存在。 為什么這么說(shuō)呢?量子不確定性使時(shí)間和能量之間達(dá)到了平衡,因此,持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)的事物擁有的能量一定很少。這就可以解釋一個(gè)問(wèn)題:我們的宇宙持續(xù)了數(shù)十億年在這么長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi),星系得以形成,生命進(jìn)化為能對(duì)其存在性進(jìn)行提問(wèn)的雙足動(dòng)物,因此,宇宙的總能量一定很低。 這也符合人們對(duì)早期宇宙的普遍認(rèn)識(shí):大爆炸之后,時(shí)空經(jīng)歷了一個(gè)突如其來(lái)的膨脹。這短時(shí)期的迅猛膨脹暴脹為宇宙填充了巨大的能量。但是,愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論告訴我們,更多的時(shí)間—空間也意味引力更大。引力產(chǎn)生的拉力代表讓宇宙膨脹的負(fù)能量,其能抵消暴脹產(chǎn)生的正能量宇宙從虛無(wú)中產(chǎn)生,這種正能量不可或缺。麻省理工學(xué)院的宇宙學(xué)家阿蘭·古斯表示:“我想要說(shuō)的是,宇宙是最后的免費(fèi)午餐?!惫潘褂?0年前提出了暴脹理論。 過(guò)去,物理學(xué)家們擔(dān)心,萬(wàn)事萬(wàn)物從虛無(wú)中產(chǎn)生會(huì)違背很多物理學(xué)法則,比如能量守恒定律。但是,如果存在著初始能量來(lái)使其守恒,問(wèn)題自然煙消云散。并且,從虛無(wú)中產(chǎn)生一個(gè)宇宙不僅變得似乎可行,而且還是可能的。古斯說(shuō):“可能更好的表達(dá)方式是,有即是無(wú)?!?/p> 然而,上述種種解釋還是無(wú)法讓我們擺脫困境。我們對(duì)于宇宙萬(wàn)物生成的理解依賴物理學(xué)法則的合理性,尤其依賴量子不確定性的合理性。但是,那意味著,在宇宙存在之前,物理學(xué)法則就已經(jīng)被編織入宇宙的“衣料”中。那么,物理學(xué)法則如何能超出時(shí)空而毫無(wú)理由地存在呢?或者,換句話說(shuō),為什么有一些不是虛無(wú)的事物事先就存在呢? 3.為什么宇宙剛好適合我們生活? 如果讓原子核膠著在一起的強(qiáng)核力(最強(qiáng)的一種作用力,有效距離亦最短,它負(fù)責(zé)將夸克結(jié)合成質(zhì)子、中子等粒子以及將質(zhì)子與中子結(jié)合成原子核)再?gòu)?qiáng)大百分之幾,在不到一秒鐘的時(shí)間內(nèi),太陽(yáng)這樣的恒星內(nèi)部的氫燃料就會(huì)燃燒殆盡。如果那樣,太陽(yáng)系爆炸的時(shí)間可能發(fā)生得更早,那么,生命就不會(huì)出現(xiàn)在地球上。 如果弱核力(造成放射性原子核或自由中子衰變的短程力,它負(fù)責(zé)放射性現(xiàn)象,只作用于自旋為1/2的物質(zhì)粒子,而對(duì)諸如光子、引力子等自旋為0、1或2的粒子不起作用)再微弱百分之幾,構(gòu)成我們所處世界中的大部分物質(zhì)的重元素將不會(huì)存在,更不用說(shuō)人類(lèi)自身了。 如果重力比現(xiàn)在再微弱一點(diǎn)點(diǎn),它將無(wú)法有效地?cái)D壓太陽(yáng)的內(nèi)核核心從而點(diǎn)燃核反應(yīng)制造出太陽(yáng)光;如果重力再?gòu)?qiáng)一點(diǎn),太陽(yáng)內(nèi)的燃料早在數(shù)十億年前就已燃燒殆盡,人類(lèi)同樣也不會(huì)出現(xiàn)。 在物理學(xué)法則中,這樣為了生命的出現(xiàn)而嚴(yán)絲合縫剛剛好的例子似乎隨處可見(jiàn)。自然界中很多必須的參數(shù)基本力的強(qiáng)度和基本粒子的質(zhì)量似乎都經(jīng)過(guò)了“精調(diào)”,“剛好適合”生命出現(xiàn)。宇宙似乎就是為了人類(lèi)的出現(xiàn)而存在一樣。 那么,為什么會(huì)如此呢?一種可能性是:一個(gè)超級(jí)存在“造物主”對(duì)宇宙進(jìn)行了精調(diào)。盡管有很多人喜歡這種簡(jiǎn)單的解釋?zhuān)駷橹?,科學(xué)家似乎還沒(méi)有找到充分的證據(jù)來(lái)證明這一點(diǎn)。另一個(gè)可能性是,宇宙沒(méi)有任何其他選擇。宇宙就是如此,而我們剛好就身處于這樣一個(gè)與生命相契合的法則所統(tǒng)治的宇宙中。 不管怎樣,這都似乎暗示,我們的存在是一件非常幸運(yùn)的事情,在闡述與宇宙相關(guān)的一切事物如何出現(xiàn)時(shí),史蒂芬·霍金就曾多次提到“幸運(yùn)”這個(gè)詞。整個(gè)宇宙能夠存在,智能生命能夠在宇宙中孕育并進(jìn)化都是非常幸運(yùn)的事情。然而,大多數(shù)物理學(xué)家們并不這么想。 最有可能闡釋宇宙為什么剛好精確地適合人類(lèi)生存的解釋或許令人覺(jué)得匪夷所思:我們的宇宙只是眾多宇宙中的一個(gè)。每一個(gè)宇宙都有不同的物理學(xué)法則。我們發(fā)現(xiàn)自己身處的宇宙剛好擁有適合人類(lèi)生存的法則,因?yàn)槿绶沁@樣,我們就不會(huì)出現(xiàn)在這樣的宇宙中了。 “多重宇宙”這一概念并非空穴來(lái)風(fēng),科學(xué)家已經(jīng)為其找到了理論支持。那就是弦理論。弦理論是現(xiàn)今我們對(duì)萬(wàn)物之理所做出的最好嘗試,該理論預(yù)測(cè),至少存在10500個(gè)宇宙,每個(gè)宇宙都擁有不同的物理學(xué)法則。整個(gè)撒哈拉沙漠只有1025粒沙子,由此可知,上述數(shù)據(jù)是多么驚人。 另外一個(gè)可能性是,沒(méi)有任何理論或者說(shuō)法可以解釋所有這一切。有人認(rèn)為,整個(gè)精調(diào)理論完全是一派胡言,其中最著名的批評(píng)源于《精調(diào)謬論》一書(shū)的作者、美國(guó)科羅拉多大學(xué)的維克托·斯騰格,他在書(shū)中表示,根據(jù)精調(diào)理論,氫、氦、鋰都不可能存在。 包括碳、氮、氧、鐵在內(nèi)的所有你身體內(nèi)的重元素都在遙遠(yuǎn)的恒星內(nèi)形成。1952年,英國(guó)天文學(xué)家弗瑞德·霍伊爾指出,這些元素的存在很大程度上源于宇宙學(xué)上的巧合。形成這些元素的關(guān)鍵一步是“3倍的阿爾法”過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中,三個(gè)氦核熔融在一起形成一個(gè)C-12核。霍伊爾提出,在一個(gè)紅色星球內(nèi),在特定溫度下,要想讓這一反應(yīng)發(fā)生,C-12的能量必須精確地等于三個(gè)氦核的結(jié)合能,實(shí)際情況也的確如此。 然而,斯騰格指出,1989年,以色列理工大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)表示,他們研究結(jié)果表明,C-12的能級(jí)實(shí)際上一直都非常不同,但是,宇宙中仍然產(chǎn)生了生命必需的重元素。 精調(diào)理論還有其他問(wèn)題。其中一個(gè)問(wèn)題源于一個(gè)事實(shí):科學(xué)家們通過(guò)讓一個(gè)參數(shù)一種自然力(或一個(gè)亞原子的質(zhì)量)不斷變化,與此同時(shí),其他參數(shù)保持恒定不變,結(jié)果,他們也發(fā)現(xiàn)了一些精調(diào)的例子。也就是說(shuō),一些值發(fā)生改變并不會(huì)改變整個(gè)結(jié)果本身。這似乎非常不切實(shí)際。不過(guò),我們迄今仍然沒(méi)有獲得的萬(wàn)物之理很有可能可以說(shuō)明物理參數(shù)之間的密切聯(lián)系。也有科學(xué)家解釋說(shuō),改變一個(gè)參數(shù)產(chǎn)生的影響有可能被其它參數(shù)的變化完全抵消,因此,得到的結(jié)果不變。 而且,迄今為止,我們只有唯一一個(gè)生命正在不斷演化的例子,因此,我們?nèi)绾文艽_定其他星球上的法則就無(wú)法產(chǎn)生別的能和人類(lèi)一樣對(duì)其存在性進(jìn)行深思的生命系統(tǒng)呢? 另外,還有一個(gè)精準(zhǔn)微調(diào)的例子很難被打發(fā):宇宙因?yàn)榘的芰慷铀俦┟?。量子理論預(yù)測(cè),神秘暗能量的強(qiáng)度比我們觀察到的值大10120倍。 諾貝爾獎(jiǎng)得主斯蒂芬·溫伯格表示,這種不一致似乎非常意外。如果暗能量不是如此微小,不會(huì)出現(xiàn)星系,人類(lèi)也不會(huì)出現(xiàn)。溫伯格勉強(qiáng)接受的解釋是,我們必須生活在一個(gè)暗能量的值“剛好”的宇宙中。溫伯格表示:“暗能量仍然是唯一需要用多重宇宙觀點(diǎn)進(jìn)行解釋的參量。我還沒(méi)有看到其他物理常量經(jīng)過(guò)精調(diào)的證據(jù)?!?/p> 4.我們是宇宙中孤獨(dú)的存在嗎? 當(dāng)你凝視美麗的夜空時(shí),你是否好奇地想知道,此時(shí)此刻有沒(méi)有其他“人”正注視著你?宇宙中也有其他我們稱為“神秘花火”的生命存在嗎? 直覺(jué)告訴我們,在廣袤無(wú)垠的宇宙中,我們可能并不孤單。每2000顆恒星中,就有一顆恒星人能用肉眼看到;在我們所處的星系中,大約存在著另外5000萬(wàn)顆這樣的恒星,而我們身處的星系只是宇宙1000億個(gè)星系中的一個(gè)。換句話說(shuō),我們圍繞其旋轉(zhuǎn)的這顆恒星只是億億個(gè)十億顆恒星中的一顆,真的是滄海一束。宇宙的其他某個(gè)地方很有可能存在著和我們身處的地球一樣的藍(lán)色小點(diǎn),那么,它是孵化出像我們一樣的智能生命的搖籃嗎?我們并不知道。然而,這并不能阻止人們希冀早日找出答案的美好愿望。 1961年,年僅31歲的美國(guó)加州大學(xué)的天文學(xué)家和天體物理學(xué)家弗蘭克·德雷克發(fā)明了一個(gè)估算外星文明數(shù)目的方程式,這就是著名的“綠岸公式”: N=R×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L。這個(gè)公式看起來(lái)有點(diǎn)龐雜,它以一連串可能性的乘積來(lái)計(jì)算銀河系中可能存在的文明社會(huì)的數(shù)量。 其中,N代表銀河系中的文明數(shù)量,它是幾個(gè)可以求出的未知數(shù)的乘積。R是每年銀河系中誕生的恒星數(shù);Fp是擁有行星的恒星比數(shù);Ne是行星系中“類(lèi)地”行星的平均數(shù);F1是類(lèi)地行星中具有生命的行星比數(shù);Fc是能夠進(jìn)行星際無(wú)線電通訊的智能生物比數(shù);L是通訊文明的平均壽命。 德雷克運(yùn)用這個(gè)方程樂(lè)觀地推導(dǎo)出,銀河系中大約有1萬(wàn)個(gè)左右的先進(jìn)文明,或者也可以表述為,大約20000萬(wàn)顆恒星中有一個(gè)先進(jìn)文明。其中最近的文明可能距離我們約1000光年遠(yuǎn)。其他許多天文學(xué)家、生物學(xué)家也試圖求解這個(gè)方程,但結(jié)果大相庭徑。因?yàn)檫@一方程涉及七個(gè)變量,一些變量已被確定,另一些變量則很難確定。 現(xiàn)在,我們也能夠讓一些數(shù)字與因子對(duì)號(hào)入座。我們知道,銀河系每年誕生20顆恒星,另外,我們已經(jīng)在除了太陽(yáng)之外的其他恒星周?chē)业搅?60多顆行星,大約四分之一的恒星是擁有質(zhì)量與地球一樣的行星。但估算這些生物因子有點(diǎn)像猜謎。因此,我們實(shí)際上很難求出這個(gè)方程的精確解。不過(guò),它給出了一個(gè)合理猜想的方向。 有一些天文學(xué)家認(rèn)為,生命幾乎可以出現(xiàn)在任何宜居的行星上。也有人懷疑,簡(jiǎn)單生命可能非常常見(jiàn),但智能生命卻相當(dāng)罕見(jiàn)。另外有些人則認(rèn)為,我們的星球是獨(dú)一無(wú)二的。美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)的物理學(xué)家保羅·戴維斯表示:“生命能否如此簡(jiǎn)單地形成呢?我們完全蒙在鼓里?!?/p> 如果其他星球上也有類(lèi)似于人的生命,那么,有什么證據(jù)可以證明這一點(diǎn)呢?在火星上發(fā)現(xiàn)生命可能于事無(wú)補(bǔ),因?yàn)?,火星上的生命很可能與地球公民具有同樣的起源?!昂翢o(wú)疑問(wèn),地球與火星之間的碰撞會(huì)在彼此之間來(lái)回傳遞微生物,火星和地球并非完全獨(dú)立的生態(tài)系統(tǒng)?!贝骶S斯說(shuō)。 或許,在土星的第六號(hào)“月亮”土衛(wèi)六“泰坦(Titan)”上更有可能發(fā)現(xiàn)生命存在的蹤跡。太空生物學(xué)家們將“泰坦”視為疑似存在外星生命的地區(qū)。泰坦是太陽(yáng)系內(nèi)唯一表面有液體存在(盡管只是乙烷湖)的其他地方?!拔覀冋J(rèn)為,如果泰坦上存在生命,其起源將會(huì)與地球生命的起源不同,泰坦上的生命將會(huì)講述另外一個(gè)故事?!泵绹?guó)華盛頓州立大學(xué)天體生物學(xué)家德克·舒爾策-馬庫(kù)奇表示,“如果我們能發(fā)現(xiàn)一個(gè)另外的起源,那么,我們或許就能說(shuō),宇宙中可能還有很多生命存在。” 在我們所處的太陽(yáng)系中發(fā)現(xiàn)外星微生物或許在某種程度上可以證明人類(lèi)并不孤獨(dú)。但是,我們真正想知道的是,在太陽(yáng)系外,是否還存在著其他智能生物。50年來(lái),天文學(xué)家們使用射電望遠(yuǎn)鏡對(duì)天空進(jìn)行了深度掃描,不放過(guò)任何蛛絲馬跡,但迄今為止,還是一無(wú)所獲。 但是,這也并不意味著ET(外星人)并不存在。外星人可能也不知道我們的存在。能到達(dá)太陽(yáng)系外的、能證明人類(lèi)存在的唯一證據(jù)是射電信號(hào)和遍布城市上空的各種光線?!白詮亩?zhàn)以來(lái),我們一直發(fā)射的只有強(qiáng)大的射電信號(hào)。”位于美國(guó)加州的地外文明搜索研究所(SETI Institute)的賽思·肖斯塔克表示。因此,我們的“名片”散落進(jìn)浩淼太空的時(shí)間只有70光年。如果銀河系像倫敦那么大,那么,地球只是倫敦西區(qū)納爾遜圓柱的基座,我們的射頻信號(hào)目前還沒(méi)有離開(kāi)特拉法加廣場(chǎng)呢。 “即使太陽(yáng)系外擠滿了外星人,它們也并不知道人類(lèi)在這兒?!毙に顾苏f(shuō)。反之,也成立。鑒于宇宙如此廣袤無(wú)垠,而光速有限,大多數(shù)星星和行星或許都沒(méi)法看到。 還有另外一種可能性,那就是,智能生命與人類(lèi)是獨(dú)立的。畢竟,人類(lèi)智能存在的歷史只是地球這本歷史書(shū)的“一個(gè)小篇章”,人類(lèi)智能的存在可能僅僅只是一種轉(zhuǎn)瞬即逝的狀態(tài)。希望臨近的星球不僅存在著智能生命而且它現(xiàn)在就有智能生命,這可能是一個(gè)奢望。 但是,假如我們確實(shí)與外星生命取得了聯(lián)系,我們將做何種反應(yīng)呢?NASA(美國(guó)航空航天局)現(xiàn)在已經(jīng)有了備用計(jì)劃。很多宗教團(tuán)體也宣稱,他們能接受存在外星生命這種觀點(diǎn),但是,根本的問(wèn)題是我們不知道這一切何時(shí)會(huì)發(fā)生。 最有可能出現(xiàn)的情況是,我們永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)現(xiàn)外星人的“芳蹤”。即使地球并非唯一存在智能生命的星球,顯然,我們也能安然無(wú)恙地繼續(xù)我們的存在。但是,在我們的內(nèi)心深處,總會(huì)不斷涌現(xiàn)出一種感覺(jué):情況可能并非如此,終有一天,我們會(huì)與外星人相談甚歡。劉 霞來(lái)源科技日?qǐng)?bào)) |
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