“大过滤器”或成制约宇宙文明发展紧箍咒

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“大过滤器”或成制约宇宙文明发展紧箍咒

    天文学家在天鹅座中又发现了一颗可能适宜生命生存的外星行星开普勒186f。不过，类似宜居外星球的发现，对我们人类文明来说，并不是一个好消息。

2014年4月17日，科学家宣布，他们在天鹅座方向492光年处发现了一颗行星：开普勒186f。这颗行星的特别之处在于，它是在太阳系外发现的第一颗个头几乎和地球一样，又位于所谓宜居带内的行星。换句话说，它与恒星之间的距离刚刚好，我们可以期待这颗星球的表面存在液态水搞不好还有生命。

这并不是科学家宣布发现的第一颗可能宜居的外星行星。不过，这条新闻中没有提到的一点是，我们所估计的人类文明在短期内灭绝的可能性，因为这一发现而略有提升。这一切都要归因于一个概念，被称为大过滤器(Great Filter)。

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费米-哈特悖论和大过滤器
    人类大概是害怕孤独的。世界各地的很多古代传说中都能找到有关其他可居住世界的臆想。而自从被近现代天文观测证实，自己并非造物专爱的骄子，而是偏安于广袤宇宙中平淡无奇的一隅，我们更是开始调用现代科学体系中大量可资利用之知识和技术，一方面认真地思考地外生命乃至地外文明存在的可能性，一方面寻找它们存在的蛛丝马迹包括在地球上被认为可与外星比拟的极端环境中寻找生命。

于是我们发现了矛盾：根据目前掌握的物理、化学、生物学、宇宙学以及社会学知识，我们认为银河系应该早就充满了四处殖民的星际文明，然而不仅地球上找不到外星人曾经造访的证据，我们在望远镜里也瞥不见丝毫外星飞船或工程稍纵即逝的身影甚至连一个无线电信号都接收不到。

美国物理学家E.费米在1950年的一次非正式讨论中指出了上述矛盾，认为这似乎有些不同寻常。宇宙已经有100多亿岁高龄了，仅仅银河系内便有几千亿颗恒星，而孕育了我们的太阳仅仅是其中较为年轻的一颗。所以哪怕考虑了光速的不可突破性，我们也不该如此寂寞。1975年，美国天体物理学家M.哈特在论文中详细探讨了对此可能的解释。之后，这一问题通常便被称为费米-哈特悖论。

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大过滤器这一概念，则是美国乔治梅森大学的助理教授R.汉森为了试图解答费米-哈特悖论而提出的。他把从没有生命的荒芜之地到扩张性的星际文明的演进，大致划分成如下9个阶段：

合适的行星系统(存在有机物以及可能宜居的行星)；

可自我复制的分子(比如RNA)；

简单(原核)单细胞生命；

复杂(真核)单细胞生命；

有性生殖；

多细胞生命；

脑量较大、使用工具的动物；

我们目前这个阶段；

星际殖民扩张。

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汉森认为，目力所及的宇宙寂寥无人这一事实说明，上述9个阶段或者可能被细分出的更多阶段中，至少有一个阶段是难以实现的。无论是什么因素在哪个步骤阻止了第9个阶段的最终实现，它都被称为大过滤器。

首先值得人类关心的问题是，大过滤器究竟是在什么位置起作用。如果它位于第8步之前，我们可以额手称庆自己已经挺了过来，美好的未来还在前面，而且既然地球能够做到，便没理由认为其他行星不会抵达我们的阶段乃至更进一步。如果它恰恰位于第8步和第9步之间，则意味着生死考验还在后头。有鉴于尚未发现其他文明抵达了第9步，我们或许不该对自己的命运太过乐观。

思前想后，上下求索
归根结底，要想尽量接近大过滤器出现在哪里这个问题的答案，还是需要先梳理出阻止第9步实现的瓶颈究竟可能有哪些。这个问题已经被争论了50多年。以下是大过滤器之所以存在的几个可能性，这些论点是由英国牛津大学的学者A.施耐德-比蒂和罗宾汉森共同总结的。

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稀有地球假说
说不定地球在宇宙中确实是孤独的。尽管一些人认为，既然生命在地球上已经出现了，那么它一定是相对比较普遍的，

但施耐德-比蒂指出，观察选择效应把对这个问题的分析复杂化了。样本只有1个(作为观察者的我们自己)，很难确定生命出现的概率我们完全有可能是特例。


小行星闯入地球大气层---地球生命在演化历史上不止一次熬过了这样的灾难。
通过考察地球生命的历史，我们不难发现，复杂生命的演化需要的完美条件太多了。不光地球需要位于太阳的宜居带内，太阳也要远离银河系中心以避开破坏性的辐射;我们的气态巨行星质量必须大到足以扫除奔向地球轨道的小行星;我们大得出奇的月亮还要稳定住地轴倾角使我们能够享受不同的季节。这还只是复杂生命需要的几个先决条件。符号语言、

工具和智能的出现，同样需要这样的完美条件。