|
|
一直以来，在科学界中争论最激烈的就是与天体生物学有关的问题：生命到底是如何开始的？我们希望在别的世界中找到怎样形式的生命？当我们发现在其它星球上有生命迹象的时候，我们怎样才能确切地看到？类似地球上的复杂生命在银河系中是普遍顾在，还是绝无仅有？
参与讨论人员:
迈克尔梅耶：美国太空总署天体生物学资深科学家，2001年火星探测任务专家。
唐纳德布朗里：华盛顿大学的天文学教授，《绝无仅有的地球》一书的作者。
法兰克德瑞克：加州大学天文学和天体物理学教授，SETI 学会的董事长。
大卫格瑞斯布：科罗拉多西南研究学会空间研究部的科学家，著有《孤单的行星：外来生命的自然哲学》一书。
克里斯多夫密肯：美国太空总署的行星科学家。
彼得沃德：华盛顿大学的地质科学教授，《绝无仅有的地球》一书的合作者。
西蒙莫理斯：英国剑桥大学古生物进化学教授。
讨论一：宇宙中处处生机无限吗？
当《绝无仅有的地球》一书在两年前出版的时候，它就在天体生物学者中引起了激烈的争议。该书认为复杂的生命（特指类似地球上的生命）在宇宙中是十分罕见的，甚至是绝无仅有的。即使生命在宇宙中普遍存在，那么它们也只能以一种单细胞的简单形式出现，就像细菌。
彼得：在我看来, 生命以微生物的形式存在于宇宙中是非常普遍的，但是，复杂的生命比如动物、高级植物它们在宇宙中就非常稀少。地球上的生命从单细胞生物进化到有组织和器官的多细胞生物，经历了非常特殊的进化历史。所以，我认为生命可能是普遍存在的，但复杂的生命绝对不是这样。
克里斯多夫：现在确实没有什么证据表明生命在地球外的地方存在，但是一些因素表明生命是普遍存在的。在太阳系，有机质广泛分布在星际介质上。我们已经发现有行星系统围绕在别的类太阳恒星上。在地球上，微生物出现得非常快，没准在38亿年前就出现了。我们已经知道，微生物生态系统可以在各种不可思议的环境中存活。
法兰克：我认为这用“奥卡姆剃刀”（奥卡姆剃刀原理：如果你有两个原理，它们都能解释观测到的事实，那么你应该使用简单的那个，直到发现更多的证据。对于现象最简单的解释往往比复杂的解释更正确。如果你有两个类似的解决方案，选择最简单的。需要最少假设的解释最有可能是正确的。）来解释更好。根据“奥卡姆剃刀”，在地球的生命起源问题上，不需要什么特殊的、反常的条件发生，一切都很简单。生命只需要水、有机物、能量、慢慢酝酿的时间就可以了。原始海洋就是它们的诞生地。而且，化学家们已经通过很多别的途径制造出了生命最初组成的有机物。所以，生命的诞生不需要什么特殊的条件，在地球上、在其它类似地球的行星上，自会产生生命。而且，地球上的生命也不会比其它星球上的多到哪里去，生命应该在别的类似地球的星球上出现得非常频繁，在太阳系周围一定有微生物。
唐纳德：即使在我们的附近有地外生命存在的希望，那么像《绝无仅有的地球》已经指出那样，宇宙中还存在着很多与生命为敌的因素，比如辐射和酷热的程度都非常高。大多数的行星以及宇宙中其他地方很显然不能产生像地球生命这样的生物。宇宙是广阔的，当然也可能有许多类似地球的星球，但是它们被隔离得太远了，彼此完全孤立。类似地球的生命怎样才能在类似地球的星球停留呢？没准只能是其中的百分之一、百万分之一，甚至更少。
在《绝无仅有的地球》一书中我们认为，外星人可能是有的，但是像地球上的动物这样复杂的生命是极其稀少的，而且将来恐怕也很难在我们附近的太空中发现。一个重要的问题是生命的产生与环境密切相关，它需要特殊的物质条件和较长的进化时间，幸运的是地球成功了，但这并不说明别的类地星球能够成功。所以，预言生命到处都有，这一观点还有待商榷。到目前为止，太阳系就没有发现地球生命之外别的生命。
大卫：我并不认为地球由“碳-水”组成的生命是宇宙间唯一的生命形式。当然，我也不是说“硅”可以，那更没有想像力。化学系统的复杂性我们远没有想到。宇宙一直都要比我们地球人聪明，我们从复杂的想像中学习，比如生命，大多数探索是建立理论和模型。我想可能有许多种生命形式并不是建立在我们所想的这样的化学基础上，我们一直不知道，直到我们发现它们，或者它们发现我们。
也许有人要反驳了：“到现在为止，还没有人发现有比‘碳-水’运转的更好的生命形式。”那倒也是事实。但是我想说，“碳-水”模式并不是我们发明的，我们只是发现。我并不认为如果没有我们自己做例子，人类就能聪明到自己意识到生命是建立在核酸和蛋白质的基础上。这使我怀疑宇宙还会使用什么别的形式来制造属于它的生命，并使它进化成复杂的生命，遍布在宇宙各处。
讨论二：我们的外星人邻居有多远？
第一部分我们讨论了生命在宇宙中是否普遍存在，比较一致的结论是简单的生命，有可能是普遍存在的。关于简单生命的焦点问题是我们到底在哪里才能找到它们，是太阳系？还是更遥远的星系？
迈克尔：在太阳系的早期历史中，在火星和木卫二上或许已经产生生命了（没准现在还有），我们一般都这样认为。也许我们会发现一些证据证明在火星上曾经存在过生命，或者在木卫二上我们也会发现些什么。但是我猜测，地球是太阳系中唯一有生命存在的星球，关于火星上存在大量的绝了种的生命化石等传闻都是人们一厢情愿。
火星是地球之外的所有行星中我们了解得最多的一个。这个火红色的星球曾经被我们发射的各种各样的探测器探测过，甚至登陆过它的表面很多次。大量的数据表明在火星的早期历史中，那时候地球表面还是岩浆的世界，还不适合人类生存，火星可能开始了生命的征程，因为那里有适宜的温度和海洋，大气中可能还有氧气。所有的这些因素得出一个结论，那就是早期的火星可能已经孕育出了火星生命。很多科学家甚至认为，火星确实产生了生命，后来它们转移到了地球。
火星上那种适宜的条件可能持续了几亿年，就是在那段时间中，火星诞生了生命。地质学家们从40亿年前的火星沉积岩抽样中可能不仅能发现细菌的化石，还能发现更复杂的生命残留痕迹，没准还能发现动物的化石。事实上，火星生命可能消失得非常早，现在已不复存在，甚至连细菌也没有了。在火星上，曾经的海洋渗透到了星球里或逸散到了太空中，空气中的氧气也被化合到岩石中，生命随之销声匿迹。
大卫：我认为火星现在确实没有生命。火星现在的死寂是因为它外泄了空气，缺少内部的地质运动。我认为一个星球形成一个生命层需要数十亿年，它需要成片分布的水。我是一个坚决支持探索火星的人，即便它上面什么也没有，我们仍然会有收获。如果火星没有生命，那也好，这样我们人类在火星上就不会有什么宇宙间伦理道德方面的限制了。我们需要到火星上去看一看。
唐纳德：如果火星上没有生命存在的证据，那么在太阳系中恐怕也很难发现生命的信息。比如小行星带，我们常常忽略它们，它们总共有大约3万块，可是没有一块表现出有生命的痕迹。虽然它们内部的水、碳、氮的含量比地球还多，而且相当一部分小行星还曾经有过数百万年的温暖湿润期，不过那个时期生命并没有诞生。显然，小行星还是没有适宜的环境，虽然它们有组成生命的材料。创造性地产生生命显然需要比小行星内部什么温暖的、湿润的等条件更丰富多样的条件。没准生命诞生所需要的绝对就是早期地球上那独一无二的环境，其他有希望产生生命的星球也必须这样。
我认为最近的外星人在月球上，是月球上靠六次阿波罗计划遗留下的粪便和食物残渣存活的细菌。尽管已经30多年过去了，但那些细菌仍然有可能在小范围的潮湿地带生长和繁殖，它们在以一个月为周期的冷热交替以及太阳光、紫外线和真空的共同影响下存活。那些在月球上土生土长的有机体如果不是靠食物残渣生活，那么就有可能有一些蛰伏的陆地有机体存在，它们被困在月球表面众多的物体上，比如月球表面实验装置、月球车等等。这就像高尔夫球，上面的细菌像动物园里的动物一样，它承载了一些陆地微生物。除月球之外，我最大的希望就是在火星、木卫二，或者其他太阳系星体上找到微生物曾经存在的化石。
如果我们在太阳系的其他地方发现了生命，并且它们还是我们陆地生命关系不远的“堂兄妹”，那将证明产生生命很简单，任何地点都可以，只要有一个合适的环境。
讨论三：复杂生命存在的几率
简单生命可能在我们的邻居星系中普遍存在，甚至也可能存在于我们太阳系中的其他行星上。那么复杂生命的情况又如何呢？
克里斯多夫：当我们讨论复杂生命问题时，地球的例子似乎在暗示我们，复杂生命的产生是因为游离氧增加的原因。如果这一论断是正确的，那么我们不禁要问一个地球物理学问题：游离氧到底在什么样的星球上才存在？它又将持续多长时间才能在该星球的大气中达到足够的含量？
有证据表明，地球花费了数十亿年才使得大气中的氧含量达到目前的水平。这是因为地球通过板块构造运动达到了高效能的物质再循环，这种再循环不断地通过改造自然，使地球变得越来越适合生命生存。如果不是地球的板块构造运动，我想地球上的氧气不会产生得如此之快，以至于越来越适合复杂生命进化。当然，地球也不是最适宜的星球，如果它的板块构造运动能够再减缓一些可能更好，因为板块运动强烈对氧的耗费也是十分巨大的。
与地球相反，火星把这种造氧速度带到了另一种极端。火星没有板块构造，只有过一个很浅的海洋，重力仅为地球重力的38%。在产生氧气方面，火星可能比地球快，但是由于缺乏板块构造，这使得火星来之不易的氧气又在矿化作用中被大量消耗。我们或许能够发现火星上有复杂生命，但由于缺乏氧气，它们只能转瞬即逝。没准儿最让人乐观、最适合复杂生物生存的星球，介于地球和火星之间。
或许在宇宙中有很多氧气含量在上升的星球，当然，复杂生物也在成长。我做了一个大胆的猜测，那就是差不多有三分之二的类地行星在它各个阶段的历史中都曾存在过复杂生物。当然，这只是一个乐观的观点。
大卫：行星的生物圈是一种复杂的实体，在它的历史上充满了偶然、意外和幸运，所以，复杂生命在地球上出现的时间可能早于一些星球，也可能晚于一些星球。我们把复杂生命产生几率的上升和氧气的增加联系在了一起，正如克里斯多夫所指出的，没有理由能使我们相信氧气在地球上的增长会和它在宇宙中其他地方的增长速度一样快。板块构造运动的速度是一个变量，以至于它改变了大气的历史，其他地方也会有不可计数的板块运动。比如，如果地球形成的铁不像现在这样丰富，那么氧气将会以更快的速度增加，因为这里没有铁被氧气氧化，消耗氧气。同样，在其他的行星中，它们如果拥有比地球少的金属，那么它们的生物进化水平可能远远超过我们的地球。
彼得：在地球上，复杂的生命智力进化得非常之快。我认为地球上的这个进化受到了偶然因素的影响，比如大陆漂移引起的大陆构造拉伸。此外，我相信行星在太阳系中的位置，也是一个影响生命历程的重要因素。
一般认为，假如生命进化到动物这个特殊的阶段，那么，一个比较长时间、持续的突破性进步就会发生在智力上。然而，最近的研究又表明二者并不相关。地质演化告诉我们高等生物一直都在各种行星灾难中艰难地生存着，大量物种彻底消亡过。这些不多见但是具有毁灭性灾难的事件，可以改变进化时间表，使劫后余生、只是略加修复的高等生物彻底消亡。也就是说，自然条件对于生命的迫害是极其严酷的，远远超过它阻止生命产生时严酷。在某些行星上，生命当时可能繁荣了起来，动物最后可能也产生了，但是随之而来的全球性灾难彻底摧毁了它们。
法兰克：地球智慧动物大脑的容量一直在进化中稳固增加，虽然有大量的物种灭绝事件，但这没有影响到大脑容量的增加。因此有可能是物种灭亡使得大脑的认知能力大大提高了，因为这些有中枢神经系统的生物能够更好地在环境巨变中拯救自己。所以，精明的生物被选择了下来，同时这些生物的智力也得到了进化。这样的结果，我们可以从很多种生物身上看到，这并不是什么侥幸。只要有足够的时间，一个生物区域不止会进化出一个智能生物，而是很多。所以，高等生物应该是非常多的。
曾经有一种宣称说：“在地球数百万的物种中，只会有一种变得有智能，所以，智能肯定是一种非常非常珍贵的东西”这是一个有逻辑错误的结论。很多行星都可以产生一种或几种智慧生命，但智慧生命不会同时出现，总有一个是“第一”。这个“第一”产生了智慧之后，环顾四周，认为自己是唯一的外星人，这就莫名其妙了。
大卫：生命与地球一起进化，生命是一种机会主义。生物圈能够进化得如此先进，是因为我们的这颗行星偶然中提供了无数的特异条件。如果不是这样，地球生命的诞生就是一种超自然现象了。所以，我们的生物圈看起来容易，实际上它很聪明，浸透了地球的各种因素，这是一个生机无限的世界，一个什么都可能发生的世界，只有在这样的世界高等生命才能产生，才能进化。
讨论四：复杂生命的一生
随着太阳变得越来越热，在地球上居住越来越困难。我们地球上的生命到底还能够生存多久？宇宙间所有的生命都拥有一个相似的命运吗？如果地球的可居住性确实有这方面时间限制的话，这是否说明其他星系的行星也有此厄运呢？
彼得：我们的太阳已经诞生了大约50亿年，在它进入巨大而炽热的状态之前，我们还可以居住很长时间。但太阳体积的膨胀，温度的升高，对于复杂的生物特别是动物来说，确实是非常有害的，因为复杂生物只有一个很窄的体温波动范围，不能适应大幅变化的温度，而且它们的营养需求也比微生物要求严格。也许在太阳远未死亡之前，地球上生存条件就会遭到严重破坏。在下一个10亿年中，大气层中的二氧化碳会降低到无法维持光合作用的程度；紧接着，地球上的温度将会上升到50摄氏度。这两个因素合二为一，就会将地球上的复杂生命送到毁灭的边缘。而当全球温度上升到70摄氏度时，海洋将不复存在，这甚至会导致地球上所有生命的彻底消亡。
大卫：如果太阳的温度升高，有海洋的行星上的水分将蒸发。这是一个简单的物理学结论。所以，除非太阳是颗古怪而好心的恒星，它能够抑制自己的热量，或者有某种物体介入，否则，地球上的海洋将被蒸发掉，生命所必需的氧气也将被化合到岩石中。当然，云层或许可以通过反射太阳光，来缓解这一悲惨命运，但这也只是一种延迟。火星就是最好的例子。
彼得：从根本上来说，作为生命归宿的行星，都会随时间而变老，并最终丧失维持生命的能力。有时，它们或许能度过一段美好的时光；有时，美好时光会匆匆而过。有的是因为年龄太大寿终正寝，有的则是被地外灾难所害，总之一切最终都会结束。这就是宇宙中生命频率的反映。
对于我们自己的恒星来说，它将演变成一个体积庞大的红巨星，随后从红巨星内部演化出密度极大的白矮星。整个过程将会持续数十亿年。当天文学家们用高倍率望远镜凝望天空时，他们会看到数十亿个这样的恒星坟墓，银河系被这些死去的恒星搞得杂乱无章。无论多么年轻精力充沛的恒星，它们最终都会老去，这些恒星的死亡暗示了任何生命都会有一个频率，也就是说生命一旦进化发展，就会有一个时间段限制它，无论是在宇宙中哪一个角落。
大卫：我的意见不同。我觉得从复杂生命有了知觉的那一天起，它就不再惧怕气候的万千变化了。现在，我们人类正在无意识地改变我们的全球气候，我相信有一天我们可以有目的地改变气候，把它向有益于我们的方向推进。这不是不可思议的。如果这个想法可以实现，那么关于宇宙生命的死亡报告将是言过其辞。
这些有知觉的生命一旦出现，在任何情况下也不会骤然消失，并且完全可以解决小行星撞击等潜在威胁。从现在起，凭借100年的技术发展，或者1万年甚至几百万年，拥有一个舒适的地球，那将是不困难的，我们甚至可以移动地球。复杂生命可以改变宇宙和行星系统的可居住性。
法兰克：一个有很高水平的智慧生命，将有很多策略去解决它们自己恒星的变化。乔治本福德曾经幻想，可以发展一项技术，往恒星核心部位注入新鲜的氢气，延长它的寿命。这个幻想至少提醒了我们，更多更先进的技术可能尚未被我们发现。
当然，那时我们也有时间、有转移技术，转移到火星、木星的卫星或者用小行星的材料制造的空间侨居站。当太阳在超巨星阶段爆炸时，我们将会安然无恙，与宇宙永远共处。
唐纳德：大家都有一个共同的信仰：生命终究会找到一条继续生存下去的路，宇宙也将是友好的。这种想法的延伸，就是生命最终会解决它自己的问题，移居到其它地方，或者生命可能进化到一种远超过现在这种以细胞、基因系统、复杂化学过程为基础的“干燥生命”，进化成另一种生命形式。在地球上，目前的生命形式确实找到了自己的“道路”，在400万年后，它也能进化到它认为很正常的状态。
地球本身比较幸运，然而，在未来它也能做到吗？不同的生物群体能够在未来继续存活吗？除非宇宙在本质上是友好的，否则，在日渐变热的太阳开始降低支持植物和动物的生长能力之前，我们的星球基本上不可能再达到它目前的良好状态。无论如何，这都是自然法则。即使在最适宜的行星上，生命也只能持续一段时间，终将会被浩渺广阔的时间和空间所分散和淹没。这种产生与灭亡的循环在宇宙中永无止境。
讨论五：严酷的进化
克里斯多夫：就像费米那自相矛盾的话：如果有智慧生命，我们为什么没有发现它们？它们到底在哪？
我们为什么还没有收到任何来自星空的外星智能信号？答案就是我们地球人是孤单的，或者说我们是银河系第一个智能生命。
大卫：如果遍布银河系的外星文明都像我们这样，那肯定很难找到它们，因为我们整天只关心电视剧、啤酒、商业，这不是热爱银河重视外星智能的体现。所以呢，必须存在与“我们这样的文明”不一样的先进文明，我们才有希望接收到它们的信号。这样的先进文明一般都会壮大人口，发展动力工程，然后以光速飞向宇宙，不断穿行在宇宙中，寻找资源，殖民到所有适合自己生存的星球。
还有一种可能就是它们不想让我们知道它们在哪，这可能是因为它们在保护我们，保护它们自己，或者是等待我们有资格，直到我们成为银河俱乐部的成员。对我们来说，猜测这些比我们要年长几百万年的外星文明的动机和行为是困难的。
法兰克：任何一个关于外星智能存在的讨论都是假设外星人可能来拜访我们。但是，太空旅行的巨大危险是难以应对的。任何一种合理的太空旅行都应该接近光的速度，否则时间就会持续太长，不能很快到达目的地，哪怕是最近的恒星。这就暴露了航天器存在的一个比较严重的问题，就是它与残骸、碎石碰撞的可能性很大，我们知道太空中充满了残骸和碎石。根据计算，即使与一个只有几克的微小物体发生碰撞，也会导致近乎核弹爆炸的后果。这对于太空旅行者来说，不是个好消息。
同时，航天器所需要的能量也是巨大的，至少对我们来说，是这样的。以光速的十分之一来发射一个大小如同小飞机一样的航天器所需要的能量，相当于美国100多年的能源生产总和。另外，航天器还需要占据一块地方。我们无法提供一个它着陆时所需要的场地。另一方面，到另一个星球上建立一个太空侨居地，所花费的资金是我们在自己星球建立同样居住地的一千万倍。我们可以很简单算出，太阳的能量是可以维持多于一亿亿个人的生命。我们为什么要浪费昂贵的财力和冒巨大的风险舍近求远，去其它星球呢？外星智能生命可能会因此笑话我们。
大卫：我同意这个说法。由于时间和能量的限制，任何一种智能生物都会在期望中的太空旅行上受挫。但是，即使是使用有桨的船穿越海洋时，船也会受阻，可人们还是做了。我们为什么要使用光速的十分之一呢？速度慢一点又有什么关系呢？即使旅行时间是成千上万年那又能怎样呢？从目前进化的阶段看，这个时间对于个体生命来说，的确很长，但是，将来的人类也许有办法消磨这一段漫长的时间而不感到寂寞。
我也同意无线电通讯比星际其它联络形式优越。但是，亲自参加总比看电视幻想好玩。但愿我们能制造一种驱动器或者是其它什么东西，它们可以使太空旅行更快、更好、更廉价，以至于我们每个星期都能去新的星球旅行。
大卫：正如许多资深思想家指出的那样，如果一种文明在一定意义上存在，那它将很容易变成“不朽”。也就是说，如果它们学会了避免小行星撞击和其它自然灾难，改变自身所具有的某种破坏性的本性，并且学会稳定地生活，那么它们的生命将和宇宙的生命一样恒久。是的，我知道仍然有许多宇宙灾难我们尚不能解决，但是，我们在关注科技、关注自然、关注我们自身，最终，星球间的移居并不是没有可能。
唐纳德：在科幻小说中，我一直很喜欢太空旅行的内容，但是对于能够把人类转移到其它星球上的可能性我一直是比较悲观的。有那么多人确信我们将不可避免地进化到太空旅行社会，穿过银河系像去另一个国家一样，但是科学技术能够发展到把人类转移到太阳系之外的某个可居住地方的想法毕竟是不明朗的。电视上所播放的所有相关内容看上去都是那样简单，但我认为事实并非如此简单。
在我看来，公众已经被那些乐观者的想像所迷惑了，太空旅行其实是非常困难的，简直不现实。我当然也注意到了大家正在研究的反物质动力火箭、电子射束能量、星际冲压喷射等，我们还应该使用虫洞、零点动力等……但是这些设想都有它们各自的问题。除非有某种根本性的改变，否则我们还是会受到资源以及可预见到的技术方面的限制，诸如反物质动力火箭的想法简直难以付诸实践。我们已经去过月球，当然，我们也能去火星，不过以我们现在的技术和速度，我们大部分人还是只能生活在地球表面1000米上下的范围内。
而且，根据劳伦斯的新观点，宇宙的膨胀加速了，加速膨胀的宇宙糟糕极了，所有的知识、文明都将被遗忘，没有可以期待的未来。
本文选自：今日头条
UFO中文网温馨提示：本文由网友采集编写，如果侵犯了您的版权，请联系管理员（邮箱：[email protected]）删除。 |
|
窥视卡
雷达卡
发表于 2018-6-15 14:11:22
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
抢沙发
显身卡
