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深度科普: 解读费米悖论, 为什么没有外星人造访地球?

发布日期:2025-07-05 19:53    点击次数:79

生命,究竟是一种怎样的存在?在我看来,它不过是众多存在状态中的一种。就像石头选择了无生命的状态,生命的存在也未必需要赋予其特定的目的。繁衍,不过是生命这种状态得以延续的一种结果。

倘若没有繁衍,生命状态或许难以持续,但这并不意味着生命就有什么所谓的终极目的。宇宙的演化也是如此,它的存在无需依靠目的或意义来支撑,一切都只是自然的发展过程。

费米曾对宇宙中外星文明的存在提出疑问,但他或许低估了超光速飞行的巨大难度。试想,若外星人能够造访地球,那他们的科技水平必然达到了我们难以想象的高度。而且,现实中并非没有人类目睹过所谓的 “飞碟”,这些目击事件是否暗示着外星文明的存在呢?

超光速飞行绝非想象中那么简单,它不仅需要突破速度的限制,更需要超光速雷达,而这本质上是一种预知未来的能力,其难度远比超光速飞行本身更大。许多科学家由于未涉足工程领域,可能无法全面考量实现超光速飞行过程中会遇到的各种意想不到的艰难险阻。

星系中心往往存在巨大的黑洞,其强大的辐射以及巨大的引力会干扰四周恒星和行星的轨道,使得黑洞附近难以形成宜居的行星,因此只有星系外围可能存在适合生命居住的环境。不过,这并非关键问题,毕竟即使排除星系中心区域,仍有相当数量的星系外围区域可能存在生命。

星系的主星盘外围恒星大约每千百年会穿越一次,这一过程可能引发巨量陨石轰炸,给生命带来巨大的威胁。而目前人类尚未具备抵挡这种大规模陨石轰炸的能力,这不得不让我们对生命在宇宙中的脆弱性有更深刻的认识。

除了来自宇宙的威胁,文明内部也存在诸多隐患。核战、细菌战等人为灾难都可能导致文明自毁。这些潜在的危机是当初科学家在研究宇宙中文明存在的概率时,可能远远没有充分考虑到的因素。

关于进化,有一种观点认为进化是没有方向的,其本质只是生物的变化,那些能够适应环境的变化得以保留。但这种说法并不完全准确。从进化的定义来看,它通常被认为是从简单到复杂、从低级到高级的过程。实际上,生物的发展不仅有进化的可能,也存在退化的方向,自然选择并不一定总是朝着进化的方向发展。

早期的地质学和生物学由于发展基础相对薄弱,未能很好地整合相关理论,从而产生了一种观点,即认为环境变化完全独立于基因变化,且环境变化是随机的,进而导致基因变化和进化方向也是随机的。这种观点将大氧化、雪球地球、寒武纪爆炸、白垩纪末大灭绝等事件都视为完全随机的事件,并认为这些随机事件共同促成了今天人类和哺乳动物的发展。

然而,现在的主流观点认为生物和环境是共同进化的,行星和生物圈共同构成一个自我维持的系统,这可以看作是盖亚假说的最弱形式(强盖亚假说未被广泛接受)。

例如,最原始生命的光合作用产生的大气氧,为未来复杂、高级生物的出现奠定了基础;广泛陆地植物的出现稳定了大气中 CO₂含量的波动,使行星气候达到平衡;陆地生物出现后,它们的眼睛需要适应比水下更强的光亮,这反过来又促进了大脑的复杂化。

由此可见,生物基因自身的变化会导致周围环境的变化,而环境的变化又会反过来影响生物基因,二者是相互依赖的关系,并非完全随机。从这个角度来看,如果让地球生命重新演化,虽然不能确定是否会出现科技人类,但高级、智慧生物似乎是行星演化的必然结果之一。

演化生物学中观察到的趋同演化现象也值得关注。

不同种类或不同环境下的生物,其某些特征的演化最终会趋于一致。眼睛就是一个典型的例子,目前发现眼睛是在多个不同的地方和时间段里独立发展出来的,如今生活在各种环境下的复杂生物大多都拥有眼睛。这表明眼睛的出现并非由环境变化随机决定,而是演化过程中的必然结果,因为它具有重要的生存价值。智慧也是如此,如果智慧在环境中具有生存价值,那么演化至少会将生物的智慧提高到一定水平。

许多生物都展现出了相当高级的智慧,如类人猿、海豚、大象、猴子和鸟都具有自我意识;全球范围的黑猩猩和猿会使用石器;海豚、黑猩猩和鹦鹉等可以使用符号语言交流。这些生物从海洋、陆地等不同环境中演化而来,却都具备较高的智慧,这也说明智慧是演化的必然结果之一。

目前,人类对宇宙的认知还十分有限。

很多科学领域的奥秘尚未被揭开,或许当各国政府或机构公布某些真相时,意味着世界即将进入下一个发展阶段,或者即将面临灾难性事件。人类乃至整个宇宙是否是某些高等文明设计的模拟形态,就像现在的人工智能和电脑一样,随着时间的推移,其数据和智能也在不断发展。当有一天人工智能真正出现在我们身边时,我们可能会威胁到它们的生存环境,反之亦然。

从宇宙的距离来看,以人类目前掌握的科学技术,飞出太阳系都需要耗费极长的时间,而太阳系在万亿银河系中只是一个普通的存在。黑洞理论虽然被广泛研究,但由于人类尚未亲身经历过,谁也不知道被黑洞吸入后会发生什么。

关于宇宙中的文明,存在多种可能性。

一种可能是人类是宇宙发展 138 亿年来智慧或科技最强大的物种,其他外星智慧生命的科技尚未达到人类的高度。随着人类的发展,也许几千年后就能够拥有星际穿越航行的能力,成为宇宙中造访其他生命星球的第一人。

另一种可能是宇宙无限大,存在智慧生命且具有宇宙远距离航行能力的文明可能有无限多。它们的科技可能比人类强大,但尚未具备来到地球的能力;也可能尚未发现地球;或者早已造访过无数生命星球,对地球这个毫无特色的地方不感兴趣;甚至可能离我们很近,如火星到地球的距离,但我们彼此之间还无法联系和发现。

在进化过程中,适应才是关键方向,复杂并非一定是理想的状态。

人类最强大的力量在于智慧,复杂的身体结构对人类而言并非必要,甚至可能因为辅助进化现象,人类的很多功能会退化得更简单。人类基本已经跳出了被动进化的圈子,虽然还不能完全主动主导进化,但辅助进化已经让人类拥有了强大的能力,能够上天入地、拥有千里眼顺风耳、超算智能等,这些都是单纯的进化难以达到的。

当人类在进化过程中偶然选择了智慧这一方向时,就注定了人类的发展潜力不可限量。从这个角度来看,进化对于人类而言,意义已经发生了转变。

宇宙是空旷而死寂的,生命的出现是极端偶然的,进化出智慧生物更是渺茫。

生命的诞生需要稳定的环境,这就排除了年轻恒星和红巨星周围的区域。恒星需要有奥尔特云来抵御宇宙射线,还需要有足够多的大行星来清空小行星带和陨石带,以保证恒星系内部环境的安全。能够诞生生命的星球必须与恒星保持合适的距离,既不会被引力锁定导致无法自转,又能获得大行星的保护,同时最好有一个卫星来产生潮汐力,促进物质交换。

即便满足了这些条件,生命的起源依然是极其偶然的,超新星爆发、中子星爆发等宇宙事件,都可能跨越数万、数十万光年杀死辐射范围内的所有生物。因此,宇宙中存在更高等级文明的几率非常渺茫。

关于生物进化的方向,有一种观点认为 “简化” 存在极限,到了细菌这种程度就无法再简单了,而 “复杂” 则没有上限,可以一直发展下去。

由于不可能先产生复杂生命再产生简单生命,所以当单细胞生命面临只能向复杂方向演化的限制时,生物走向复杂的多细胞生命就成为了必然,而非随机和偶然。古尔德的观点是基于已有的生态系统,认为生物在简单到复杂或复杂到简单的方向上都能适应,但将其应用于地球生命从单细胞演化到多细胞复杂生命的过程时并不准确,因为单细胞生命向简单演化受到限制,向复杂演化则是必然趋势。

进化论的基本思路是毋庸置疑的,它指出物种并非一成不变,而是在漫长的时间中不断演变,代与子代之间存在可遗传的随机差异。但进化论并未解释生命起源和突变产生的机理,这些仍是生命科学尚未完全搞清楚的问题。如果能够彻底弄清楚突变的机理,人类或许可以抛弃低效的随机突变,实现人工编辑。

生命进化的过程本身没有规定的方向,就像水流一样,会随着环境和条件的变化而流动。

水流可以变成海洋、雾气或坚冰,生命也可以从简单发展到复杂。虽然 “生命从简单到复杂” 这句话容易让人误解为进化有明确的方向,并暗示高等生命比低等生命更具等级高度,但实际上从某种角度来看,所有生命都是平等的。

然而,复杂高等生命必然是由简单低等生命发展而来的,这是因为当具备了相应的机会和条件时,生命就会朝着更复杂的方向演化。简单低等生命与复杂高等生命存在差异,若将生命视为宇宙物理规律的特殊演变结果,那么复杂高等生命似乎更能体现物理规律,而简单低等生命主要还处于加快物质交换转变的阶段。