人類在探索宇宙的過程中,總是抱持著樂觀的信念,認為浩瀚星海中必然充斥著生命的足跡。畢竟,我們的地球在星河中顯得如此平凡,生命卻在這裡生根發芽,不斷繁衍進化,最終迎來了文明的曙光。如果宇宙的基石普遍存在,那麼遵循相同的自然法則,我們孤獨地存在於宇宙的假想,難道不是對空間資源的巨大浪費嗎?
然而,這樣的疑問並不容易通過邏輯推理或情感投射來解答,真正需要的只是數據與事實的驗證。儘管我們不斷揭示可能孕育生命的行星,但至今仍未找到確鑿的智慧生命、複雜生命,甚至基本生命體的證據。在廣闊的宇宙之中,人類或許真的形單影隻。
當一個生物種群同時擁有智慧、工具使用能力以及強烈的好奇心時,他們征服宇宙的野心似乎是不可避免的。然而,這只是沒有科學依據的假設,我們必須謹慎對待,避免過早下結論。
在新一代人之前,我們對太陽系外的行星幾乎一無所知。但我們明白,僅在銀河系內就有億萬顆恆星,而整個可見宇宙則包含數以萬億計的星系。根據最新發現,我們的可觀察宇宙可能包含了大約2萬億個星系。
我們曾經只能推測,在那數不勝數的恆星系統中,是否有行星的存在。我們不知道有多少行星可能與地球類似;我們不清楚它們與母星的距離;我們也不確定類似地球的星球有多麼常見或稀有。
然而,在過去三十年間,行星探索領域發生了翻天覆地的變化。
NASA的開普勒任務通過觀測恆星系統周圍的軌道,揭示了行星世界的秘密。我們發現,幾乎每個恆星都有伴隨的行星系統。
通過直接成像、徑向速度研究以及凌日測量的結合,我們重新認識了宇宙。在開普勒任務的引領下,我們了解到:
1)大約80-100%的恆星擁有行星或行星系統,
2)在這些系統中,大約20-25%的行星位於宜居區域,即與恆星的距離適宜液態水的存在,
3)這些行星的大小和質量類似地球的比例約為10-20%。
這些恆星中大多數(約20%)屬於K、G或F型,與太陽在質量、亮度和壽命上都有相似之處。將所有這些數據綜合考慮,宇宙中可能存在大約10的22次方顆適宜生命居住的類似地球的行星。僅在銀河系中,就有數十億顆可能孕育生命的行星。
目前我們發現的與地球大小相近的行星,大多環繞著比太陽更冷、更小的恆星。這可能與我們的技術限制有關;這些系統中的行星與恆星的距離,比地球與太陽的距離要更近。
然而,知曉森林中有鳥,並不意味著你就擁有了這隻鳥。同樣,即便有生命所需的原材料和地球早期類似的條件,並不能保證生命就一定會出現。即使生命真的出現,它持續存在的可能性有多大,它將如何變得更加複雜和分化?此外,它需要多久才能發展出高級的智慧和技術?考慮到過去45億年間發生的種種看似偶然的進化事件,可以肯定的是,地球上生命的出現在宇宙中是獨一無二的。那麼,生命、複雜生命以及擁有先進技術的生命呢?
《X檔案》第10季墜毀的外星飛船,象徵著我們對於智能外星生命的期望和恐懼。然而,迄今為止,我們尚未找到任何錶明它們存在於銀河系或宇宙其他任何地方的證據。
如果我們要求自己在科學上保持誠實和謹慎,並客觀地看待現有證據,那麼我們能做的最準確斷言就是,生命在宇宙中的其他地方存在的概率,並不一定就很高。無論是外星生命、我們的宇宙孤獨感,還是其他任何觀點,在可能的範圍內,目前都沒有決定性的證據來支持或反駁它們。
銀河系可能存在成千上萬的太空文明,智能外星人可能已經修正了他們的宇宙後院或者故意隱藏在地球之外,這些猜測讓我們興奮不已,但它們都缺乏確鑿的證據。或許有一天,這些未被排除的可能性將帶領我們走向更多的知識,但在今天,我們無法做出任何確切的判斷。
不僅在行星上,在星際空間中,原子也可以結合成分子,包括有機分子和參與生物過程的分子。如果生命的構成元素在宇宙中普遍存在,那麼生命本身也可能無處不在。這一切都是由前幾代恆星所造成的。
我們所知的是,在遙遠的過去,如果一顆行星的形成過程與地球相似,那麼為了形成我們這樣的可識別的先進文明,至少需要三個關鍵步驟。
1.生命必然以某種方式從非生命中產生。在這個過程中,偶然性以及作為生命起源的非生物先導分子都至關重要。從有機過程的原始材料進化到生命,就是第一個關鍵步驟。生命的定義需要滿足一些基本條件,比如新陳代謝、對外界刺激的反應、生長、適應、進化以及繁殖。
在我們的星球上,這個關鍵步驟至少在40億年前發生了一次。那麼在太陽系的其他地方、銀河系乃至整個宇宙中,這個過程是否也發生過呢?我們不知道,也不知道在銀河系中的數十億候選行星中,或在可見宇宙中的10的22次方個候選行星中,這個過程發生的頻率如何。
目前,人類正在研究的技術包括行星反射的太陽光和大氣過濾吸收的陽光,這些技術可以被用來測量遙遠星球的大氣成分和表面土壤。未來,有機痕迹的搜索研究也將應用於尋找生命跡象。
2.生命必須通過進化過程變得更加複雜和分化。數十億年來,地球上只有單細胞生命且相對簡單,基因複製的錯誤為生物體提供了大量的變異。那些最先利用資源並適應簡單生存環境的生物,佔據了生態位。大多數情況下,它們能夠持續生存。
然而,只有當某些環境條件發生變化時,比如資源可用性、環境可生存性或與其他生物的競爭,滅絕才會發生,從而為新生物的出現創造機會。物種滅絕和自然選擇的壓力導致了地球上發生了許多關鍵的進化步驟:DNA吸收、真核生物的出現、多細胞生物的形成以及有性生殖等。這些事件可能在有生命的星球上一定會發生,也可能是極為罕見但只在地球上多次發生的事件。但我們不知道確切的答案。
Alan Chinchar在1991年對軌道空間站的演繹,表明任何能創造如此成就的文明都會被認為是科學技術先進的。然而,目前推斷它們的存在只是基於一廂情願的猜想。
3.智慧生命必須沿著正確的進化軌跡,才能發展出先進的技術文明。這可能是三個步驟中最不確定的一步。寒武紀的爆發發生在5億年前,但直到最近幾百年,地球上的生命才發展出可以被外星觀察者視為智能生命標誌的先進技術。
我們可以向宇宙廣播我們的存在;我們也可以通過太空探測器和載人航天項目拓展我們的世界;我們還可以在宇宙中尋找和傾聽其他形式的智慧生命。然而,在我們星球之外的宇宙中,我們沒有任何已知的證據。像我們這樣的生命可能很常見,但我們也可能是可觀察宇宙內的唯一生命。
德雷克方程是一種評估當今銀河系或宇宙中擁有先進航天技術文明數量的方法。但在我們知道如何評估這些參數之前,我們只是在猜測可能的答案。
基於今天的科學知識來量化智能生命在我們宇宙中出現的可能性,是一個古老的概念:至少可以追溯到20世紀中葉。恩里科·費米,著名的費米悖論的命名者認為,假設智慧生命在宇宙中很常見的概念,那麼,這些生命都在哪裡呢?我們為什麼一個都沒見過?
德雷克方程是一種量化我們無知的著名方法,但我們仍然對外星生命和智慧的存在一無所知。這一假設解決方案包括:
1)外星人就在那,但我們沒有用正確的方式去傾聽,
2)智能生命自我毀滅太快,無法長時間保持技術先進的狀態,
3)智能生命很常見,但通常會選擇隔離自己,
4)地球被有意迴避了,
5)星際旅行太難了,
6)或外星人已經在這裡了,但是選擇對我們隱藏自己。
這些答案通常會忽略最明顯的選項:即上述三個重要步驟中的一個非常難,而當談論到全宇宙中的智能生命時,其實就只有我們。
智慧外星人,如果它們在星系或宇宙中存在,可能會因為各種跡象被發現:例如電磁、行星修正、或它們的航天行為。但目前我們還沒找到任何有外星人居住的星球的證據。我們可能真的獨自存在於宇宙中,但更誠實的答案是我們對相關可能性的了解不足以讓我們下斷言。
我們的科學發現使我們在尋求宇宙知識時取得了顯著的成就。我們知道宇宙有多大,其中有多少恆星和星系,有多少恆星類似太陽,擁有地球大小的行星,並且軌道上有可能適合居住的行星。我們知道生命的原料無處不在,我們知道生命是如何進化,繁榮,並在地球上創造了我們。
我們無從知曉在一個遙遠的星球上,生命是如何從無機物中悄然誕生的。我們只能推測,從一開始的荒蕪到生命的萌芽,這中間隱藏著多少奇蹟和偶然。假設生命真的在某顆星辰上悄然綻放,那麼它進化成複雜多細胞體系,產生差異,萌生智慧的可能性又有多大?如果生命已經抵達了這些里程碑,那麼它進一步發展出航天技術或者高級科技的機會又有多少?這個擁有科技的生命又能持續多久?答案也許近在咫尺,但我們需要牢記,在所有的可能性中,最謙遜的那個也許才是真理。在廣袤的宇宙間,至少在我們找到其他證據之前,唯一已知存在生命的星球便是我們所居住的這顆藍色星球。