丘吉尔与外星人

○o涅槃旋舞o

【提要】温斯顿·丘吉尔，20 世纪博识而涉猎广泛的人物，是那个远去年代中繁星闪耀而今日渐凋敝的通才的代表。
一份尘封日久的打印稿向我们揭示了丘吉尔在科学领域的阅读、关注和思考。在科学问题之外，他从一个政治家的关怀出发，提出了对于今天的世界仍有触动、甚至意义更大于当时的超越科学本身的人文主义和人本主义洞见。
希望你喜欢！

丘吉尔在书桌前，摄于 1939 年
*本文选自《 自然 》杂志 2017 年 2 月 16 日一期，有多处增、删、改、编，以下内容不代表原作者观点，也不代表编者观点。你看到的都是你想看到的。

温斯顿·丘吉尔最为人熟知的身份是战时领袖、20 世纪最有影响力的政治人物之一、富有洞察力的历史学家以及雄辩的演说家。
对于科学和技术，他同样抱有热情。
1896年，22 岁的丘吉尔跟随英军驻扎在印度。在那里，他读了达尔文的「 物种起源 」和一本物理学入门读本。20 世纪 20 年代和 30 年代，他在报纸和杂志上撰写了关于进化与细胞等话题的科普文章。他的写作内容可能源自与物理学家弗雷德里克·林德曼（ Frederick Lindemann ）的交流。林德曼是丘吉尔的朋友，后来成了他的科学顾问。

1946 年1 月观看高射炮演习。前排左起：林德曼，空军元帅波特尔，海军元帅坎宁安，丘吉尔
二战期间，丘吉尔对雷达和英国核项目的开发给予了支持。他和射电天文学之父伯纳德·洛弗尔会定期会面。


射电天文之父洛弗尔，背景是焦德雷尔班克76米直径射电天文望远镜
他是第一位雇用科学顾问的首相。通过对实验室、望远镜以及技术开发进行政府资助，丘吉尔在英国打造出一个有利于科学的环境，由此催生了二战之后从分子遗传学到 X 射线结晶学等诸多领域的发现和发明。
尽管如此，去年发现的一篇丘吉尔的文章仍然令人惊讶。在这篇 11 页的文章中，丘吉尔思考了关于搜索地外生命的问题。他问道：

我们是太空中唯一的吗？

他在 1939 年完成了初稿，当时欧洲正处于战争的边缘。50 年代末，他住在法国南部他的出版人 Emery Reves 的庄园中时，对初稿进行了稍许改动。比方说，他把题目从「 我们是太空中唯一的吗？」改成了「 我们是宇宙中唯一的吗？」以反映当时科学认识和术语方面的变化。
出版人的遗孀 Wendy Reves 在 80 年代将原稿交给了美国国家丘吉尔博物馆档案室。
博物馆馆长去年刚刚发现了这份珍贵的原稿。据他了解，这篇文章此前一直保留在 Reves 的个人收藏中，从未发表或是交付科学或学术审查。
本文中，我将对丘吉尔的思考进行一番概述。在许多政治人物都回避科学的当下，重新想起一位对科学如此感兴趣的领袖令人感动。
现代思维

丘吉尔的推论反映出天体生物学的诸多现代思想。整体而言，他的论证是建立在「 哥白尼原理 」的基础上，也就是认为，考虑到宇宙之巨大，很难相信地球上的人类代表着某种独一无二的存在。他在开头就将生命最重要的特征定义为「 生育和繁殖 」的能力。
他提出的第一个观点就是

我们所知类型的所有生物都需要水。

他指出，身体和细胞的大部分都是水。不排除有其它液体，但「 目前我们所拥有的知识中没有东西支撑我们做出这样的假设。」现在，液态水的存在仍然指引着我们对地外生命的搜寻：在火星上，在土星和木星的卫星上，或者在太阳系以外的行星上。水不仅对地球生命的出现至关重要，同时还在宇宙中大量存在。这种绝佳的万能溶剂可以携带着磷酸盐之类的化学物质出入细胞。
丘吉尔随后定义了我们今天所知的「 宜居区 」——恒星周围既不太冷又不太热、让液态水能够存在于岩石星球表面的地带。他写道，生命只能存活于「 冰点以下几度和沸点之间 」。他解释说，地球与太阳之间的距离决定了地球的温度。丘吉尔考虑到行星维持大气层的能力，解释说，气体的温度越高，其分子运动越快，也更容易逃逸。结果就需要更强的重力来将气体长期控制在行星上。
将所有这些因素结合起来，他总结道，火星和金星是太阳系中除地球以外仅有的可能存在生命的地方。他排除了带外行星（ 太冷 ）；水星（ 向阳面太热而另一面则太冷 ）；月球和小行星（ 它们的引力太弱，不足以捕捉大气 ）。
丘吉尔开始写作此文之前不久，美国在 1938 年播出的广播剧《 星球大战 》（ 根据 H·G·威尔斯 1898 年小说改编 ）在媒体中引发了一阵「 火星热 」。自 19 世纪末开始，对于这颗红色行星上存在生命的猜测就未曾停止。
1877 年，意大利天文学家乔瓦尼·斯基亚帕雷利描述了他在火星表面观察到线状特征（ canali，意大利语中意为「 水道 」，被误译为英文 canal，即「 运河 」），这些特征被认为是某种文明所建造。这些最终被证明是视错觉，但火星人这个概念却留下来了。基于此的科幻小说大量出现。

乔瓦尼·斯基亚帕雷利
宇宙展望


丘吉尔的文章随后对其它恒星拥有行星的可能性进行了评估。他推断「 太阳只是银河系中的一颗恒星，银河系中还有数以十亿计的恒星 」。丘吉尔假定行星是由两颗恒星近距离交会时撕扯下来的气体所形成的——这一模型是由天体物理学家詹姆斯·琼斯 1917 年提出的，很快就被否定了。丘吉尔推断，由于这种近距离的遭遇非常罕见，「 我们的太阳可能确属罕有，甚至可能是独一无二的 」。
接下来，丘吉尔就展现出了他的不同寻常。他以科学家的怀疑精神写道：

但这种推测建立在行星是以这种方式形成的假设之上。或许它们并非如此。我们知道有数以百万计的双星系统。既然它们可以形成，那行星系统为何不能？

丘吉尔写道：

我并没有狂妄到认为我们的太阳是唯一拥有一个行星家族的。

由此，他总结道，系外行星中有很大部分「 会具备合适的大小从而在表面保持水并可能有某种大气层 」，有些会「 与它们的太阳处在合适的距离上，从而保持适宜的温度 」。
此后过了几十年，到上世纪 90 年代，我们才开始发现数以千计的系外行星，而天文学家弗兰克·德雷克也要到 1961 年才提出「 德雷克方程式 」，用于推算能够进行通讯的文明的存在概率。

弗兰克·德雷克
根据开普勒太空观测站的数据推测，银河系中，体积与地球相仿、位于恒星宜居带且恒星体积与我们的太阳相仿或更小的行星超过 10 亿颗。
考虑到距离之遥远，丘吉尔推断，我们可能永远都无法知道这些行星上是否存在生命甚至是植物。
更大的图景

丘吉尔认为探索太阳系的机会很大。他写道：

有一天，或许就在不远的未来，就有可能前往月球，甚至金星或者火星。

相比之下，他写道，恒星际的旅行和通讯则非常困难。他指出，离我们最近的恒星也有 5 光年之远，而银河系与最近的大型螺旋星系之间的距离则是我们与最近恒星间距离的数十万倍。
文章的结尾充满期待：

数以十万计的星云，每一个都拥有数以十亿计的恒星，有很大的可能性其中有大量恒星拥有环境对生命而言不那么严苛的行星。

这表明丘吉尔对于天文学家爱德温·哈勃在 20 世纪 20 年代末 30 年代初的发现相当熟悉。

爱德温·哈勃
哈勃发现在银河系外还存在着大量星系。
丘吉尔用那个时代常见的阴郁语调补充道：

就我自己而言，并不觉得我们的文明取得了多大的成功以至于会让我认为我们是这个浩瀚宇宙中唯一拥有生命和思维生物的地方、或认为我们是广袤的时空周界内出现过的精神与物质发展的最高形态。

将近 80 年后，让丘吉尔着迷的问题仍是最热门的科研课题之一。对火星地表下生命迹象的搜寻仍在进行。对金星气候的模拟显示那里可能曾经适宜居住。天文学家相信，几十年后，我们会在系外行星的大气层中发现生命或曾经存在过的生命留下的某些生物学特征，最不济也可以对生命存在的罕见程度作出更加准确的限定。
及时的发现
丘吉尔的文章说明，他认为科技成果是社会发展必不可少的。他在 1958 年帮助在剑桥大学建立丘吉尔学院时写道：

只有通过带领人类发现科学与工程技术的世界，我们才可能守住我们的地位并谋求生存。

但他也担心，如果没有对人文学科的理解，科学家的工作会处于道德真空中。
他写道：

我们需要世界上有科学家，但不需要一个科学家的世界。

为了让科学成为「 人类的仆人而不是主人 」，他觉得需要采取体现人文价值的合理政策。正如他在 1949 年麻省理工学院的一次集会演讲中所说：

在拥有了现代科学的全部资源后，如果我们发现仍然无法消除全球饥荒，那我们所有人都难辞其咎。

丘吉尔是科学的爱好者和支持者，但他也思考在人文价值环境下的重要科学问题。今天的政治领袖们应当追随丘吉尔的榜样，常设科学顾问并善加利用。

寡人不讲科学~寡人当选这件事就不科学~寡人是外星人~

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