http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2012-06-30
这张由哈勃望远镜拍摄的图片中,一对接近完美重叠的大型螺旋星系,看起来好像马上就要相撞。 CFP供图
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科学馆
开栏语
早在罗伯特·胡克(Robert Hooke)透过他的显微镜发现一格格小空间以前,细胞已经在地球上自由自在了35亿年;早在我们用芯板电路为自己再造一个脑以前,人脑的思维运转已经赛跑了至少60万年;早在人类从地心说艰难地放眼到宇宙几何论以前,宇宙万物已经按部就班了137亿年;科学发现还只是像牛顿(IsaacNew ton)口中的海滩拾贝,来不及完成惊叹,好奇、探索的心已经催促我们再走进一点,走进这个诞生已久的世界,走进我们自己。今日,“科学馆”终于落成,欢迎参观。
亨利·庞加莱(JulesHenri Poincaré)是19世纪法国数学家、天体力学家、数学物理学家,他曾经说过,“生命仅是两个永恒死亡之间的短暂插曲,即使在这一插曲中,有意识的思想已经持续了并且将只能持续一瞬间。思想只不过是漫漫长夜中的一线闪光而已。但是,正是这种闪光,即是一切事物”。
霍金,当代著名理论物理学家,他于一次学术访谈中讲过:外星高级文明为什么不与我们进行交流?他们没有与我们见面交流,甚至连通讯交流也没有,原因可能是高级文明存在的时间过于短暂了。
地球文明与外星文明有相似的内在规律性,为什么我们谈论外星文明的时候要联系到地球文明?因为,自然规律是有其相似性的。首先让我们来思考一个问题———
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在当今世界最伟大的科学家看来,生命的本质是什么?
看看霍金给生命下的定义:“生命是1堆幸运的基本粒子的聚集体”。
这就是生命的本质,月亮与人体的基本粒子是相似的,但物质分布的不均匀造成月亮上的粉尘永远不能感知这个世界,永远处于死亡状态。事实上,宇宙中大概有10-80方个基本粒子,只有极少数有幸能参与生态循环,WMA P天图(宇宙微波背景图)就清晰地反映了宇宙极早期物质分布的不均匀性。当人类对生命理解如此之深的时候,当生物学家文特尔2010年制造出第1个人工生命(微生物)的时候,当人类认识到宇宙虚无缥缈的本性的时候(宇宙几何论、弦论、圈量子力学均属于宇宙几何论),人类也许不会愿意继续大量生育,生育率必然持续下降。
生命的意义是什么?从物理学与宇宙学的角度来看,当代大物理学家温伯格认为生命的意义就是生命没有意义。
那么,文明到底是什么?著名物理学家温伯格的理解是:文明是一堆堆基本粒子自我构建的大型闹剧,迄今为止,地球大概繁衍了几百亿的人口。
人类一代又一代的繁衍轮回到底还有意义么?靠繁衍后代来养老似乎不可行了,通过繁衍后代来保留闹剧性质的文明同样也没有意义了,互联网电脑都可以保留文明,人类繁衍后代的目的是什么?1、养老,2、传承文明,3、保留生物种群。
在T O E开始逐渐完善的时代,神秘感逐渐消失的时代,人类认识到宇宙虚无缥缈本质的时代,人这种会思考而且会做出选择的生物,大脑神经中枢会放弃保留生物种群,放弃无意义的轮回吗?人跟动物不同,动物生育后代是生物本能,而人类生育后代,生1、2、3、4个子女,还是不生,是人类思考后作出选择的结果(包含了思考与选择两个过程)。
2
卡尔·萨根的梦想与消失的外星文明
上世纪伟大的天文学家之一卡尔·萨根,国际行星学会的创建者,这位毕生心血用于天文学的学者及其伙伴通过观测发现,银河系里应当有数百亿甚至更多的恒星-行星系统,他们做了研究得出的结果是,低级生命是一种宇宙里比较普遍存在的形式,而高级的复杂的生命要稀少得多,但是由于银河系里恒星-行星系统是非常多的,那么高级文明的数量应当也蛮多的,他们计算出来银河系的高级文明应当有上千、上万、十万甚至百万的可能,1996年,他过世了,带着遗憾走了,因为当时地面的望远镜不够好,精度不够。
开普勒太空望远镜的重大发现
2009年,他的梦想实现了,开普勒太空望远镜来了。这里强调一下,太空望远镜的观测比地面望远镜精确多了,因为有些天体的微弱信号会给大气层吸收、反射、折射,导致地面望远镜难以探测遥远的天体及别的恒星系统里的行星,因为行星是不发光的,只是反射光,就跟地球、月亮一样,这样在地面上探测行星是非常困难的。
开普勒太空望远镜是卡尔·萨根多年的梦想,他过世十多年后才发射升空的,开普勒望远镜不负众望,经过两年的工作(通过太空拍凌日的方法),得出了银河系类地行星扫描调查报告,这是关于太阳系外类地行星目前最准确的报告了,NASA(美国航空航天局)2011年4月出的首批结果。
该结果强力地支持了卡尔·萨根的推断:银河系里有上千亿个恒星-行星系统(太阳系是其中之一),至少有5亿颗行星(类地行星)可以诞生初级生命,即使只有十万分之一的类地行星能够进化出高级文明,也有5000个高级文明(我是根据德雷克方程(天文学家F rank D rake提出的)保守计算的,国外有的天文学家的计算结果是几万,还有的天文学家的计算结果是十几万,甚至200万个)。也就是说,产生高级文明的恒星系统的概率是千万分之一或者亿分之一左右,非常低,但由于银河系恒星系统极其多,也有成千上万的高级文明。
外星高级文明真的存在吗?如果存在,为什么不来寻找我们?
天文学家会问:银河系有这么多的高级文明,为什么他们不来找我们见面交流?他们完全有能力来我们这里的。SE T I(太空智慧搜索组织)搜索了40多年的太空,一个外星人的信号都没有找到,银河系有这么多的高级文明,一个信号都不发出来与我们交流,难以理解。他们去哪里了?即使按照非常保守的估计,假如银河系中只有几个或者几十个外星高级文明,他们能一直存在而不消失,S E T I应当也找到他们的通讯信号了,他们也已经可以来与我们进行接触了。但这一切都没发生。
有些科学家根据这些数据认为,外星文明或许已经消失了。实际上,物理学家费米在上世纪40年代就提出过这问题,“假如真有外星高级文明,为什么他们不来与我们接触呢?”
假如他们不消失而一直存在,这些比我们先进化数百万至数亿年的高级文明会怎样?
伦敦大学学院(U niversityC ol-lege)的天文学家伊恩·克罗弗德(1an C raw ford)在谈到Ⅲ类文明的时候写道:“假定典型的殖民范围为10光年,飞船的速度为光速的百分之十,建立一个星际殖民地以及由这个殖民地派遣出自己的殖民地之间有400年的时间间隔,那么殖民化的波阵面将以每年0.02光年的速度扩张。由于我们银河系的直径为100000光年,在不超过500万年的时间里,整个银河系就被殖民化了。这虽然对人类来说是个很长的时间,但它只是星系年龄的0.05%。”
3
对于大结局,要关心但不必担心
去年开普勒太空望远镜发回关于银河系行星的调查报告,根据这个精度相当高的卫星数据,有科学家认为银河系曾经有不少的外星高级文明存在但最终消失了。
温伯格说,人生是一场闹剧(他是从宇宙的角度来看待的),宇宙是个悲剧。最终,一切都会消失,不光个体的人会死去,连人类文明这场特大型闹剧也会剧终,甚至连宇宙本身也会灭亡。
当然,读者无须担心,这是几千年后才有可能发生的,人类有历史记录的文明才几千年,我们没必要为数千年后的事情担心。
我们尊重接受自然规律就可以了。一个人,幸福地活了100岁后离开了这个世界,其实大家不用担心自己也会遭遇这样的人生,100年这段时间对生物体的人类来讲其实不短了。即使几千年后人类文明消失了,加上之前的7000年,地球有历史记录的文明存在的时间上万年了,也不算短了。最后送上罗曼·罗兰的一句话,“这世界上只有一种英雄主义,看清这个世界的本来面目,并且热爱他”。
文/沉思 99级理工科研究生,科学记者,用两年时间整理编撰了《人类的终结》一书。
[南方都市报]