宇宙那么大！为什么我们看不到其他文明？此文带你看懂费米悖论

雍不言弃

每当有人在一个非常好的星空中度过一个非常好的星空时，每个人都会有所感受，他们抬头看到这个：

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有些人坚持传统，被史诗般的美丽所震撼，或被宇宙的疯狂规模所震撼。就个人而言，我走了，旧的“生存危机，随后在接下来的半小时怪怪的。”但每个人都感觉的东西。
物理学家恩里科费米也感受到了一些东西 – “每个人都在哪里？”
一个真正的星空似乎很大 – 但我们所看到的只是我们当地的社区。在最美好的夜晚，我们可以看到多达2,500颗恒星（大约是我们星系中恒星的百万分之一），而且几乎所有恒星都距离我们不到1000光年（或直径的1％）银河）。所以我们真正关注的是：

银河

银河图片：Nick Risinger
当遇到星星和星系的话题时，一个让大多数人感到疑惑的是，“那里有其他外星人吗？”让我们来罗列一组数字
在我们的银河系中有许多恒星（1亿到4千4千亿），在可观测的宇宙中有大致相同数量的星系 – 因此对于巨大的银河系中的每颗恒星来说，那里有一个完整的星系。总而言之，这通常引用了10的22次方到10的24次方颗恒星的范围，这意味着对于地球上每个海滩上的每一粒沙子，都有10,000颗恒星。
科学界并不完全同意这些恒星中“太阳样”的百分比（大小，温度和光度相似） – 通常在5％到20％之间。与最保守的一面（5％），以及总星数（10的22次方）的低端，给我们500个五分之一，或者500亿亿个类似太阳的恒星。
关于这些类太阳恒星存在类似地球的行星（一个具有相似温度条件，可能有液态水并且可能支持与地球生命类似的生命）的轨道，也存在争议。有人说它高达50％，但我们考虑最近的PNAS研究得出的更为保守的22％。这表明有一个潜在的可居住的类似地球的行星围绕宇宙中至少1％的恒星运行 – 总共有1000亿亿个类似地球的行星。
因此，想想下次你在沙滩上的时候，世界上每粒沙子都有100个类似地球的行星。
展望未来，我们别无选择只能完全投机。让我们想象一下，经过数十亿年的存在，1％的类地行星会发展生命（每粒沙子都会代表一个有生命的行星）。并且想象一下，在这些行星的1％上的生命进展到地球上的智能水平。这意味着在可观测的宇宙中有10万亿或10亿个智能文明。
回到我们的银河系，并对银河系中恒星的最低估计（1000亿）进行相同的数学运算，我们估计在我们的银河系中有10亿个类地行星和100,000个智能文明。
SETI（搜寻外星智慧）是一个专门监听其他智慧生命信号的组织。如果我们是对的，我们的银河系中有10万个或更多的智能文明，其中甚至有一小部分正在发射无线电波、激光束或其他试图与他人接触，SETI的卫星天线阵难道接收不到各种信号吗？
但事实并非如此。

那么大家都去哪了？
这很让人疑惑。我们的太阳在宇宙的生命中相对年轻。有更古老的恒星与更古老的类地行星，理论上应该存在远比我们更先进的文明。举个例子，让我们将45亿年前的地球与一个假想的80亿年前的行星X进行比较。

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如果X行星与地球有类似的经历，让我们来看看他们今天的文明在哪里（使用橙色时间跨度作为参考，显示绿色时间跨度有多大）：

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行星X与地球
在我们面前只有1000年的文明的技术和知识，对我们来说，就像我们的世界对一个中世纪人来说一样令人震惊。在我们面前100万年的文明，可能和人类文化对黑猩猩一样让我们无法理解。而行星X比我们早34亿年…这是一件多么可怕的事情。
有一种叫做Kardashev Scale的东西，可以帮助我们根据他们使用的能量来将智能文明分为三大类：
一类文明有能力利用他们星球上的所有能量。我们不完全是一类文明，但我们已经接近了（卡尔·萨根为这个比例创建了一个公式，我们处于0.7类文明）。
第二类文明可以利用宿主恒星的所有能量。我们脆弱的I型大脑很难想象有人会怎么做，但我们已经尽了最大努力，想象出像戴森球这样的东西。

戴森球体

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一个III型文明将另外两个文明吹走，获得的能力可与整个银河系相媲美。
这种进步水平难以置信，如果X行星34 亿年文明的进一步发展，并且能够一直存活到III型级别，那么他们现在可能已经掌握了恒星之间的旅行，甚至可能在整个星系中占据一席之地。
关于银河系殖民地是如何发生的一个假设是，通过创造一种机器，这种机器可以旅行到其他行星，用500年左右的时间在它们的新行星上使用原材料进行自我复制，然后发送两个复制品去做同样的事。即使不以接近光速的速度移动，这个过程也会在375万年内殖民整个星系，以数十亿年的规模来说，这是相对眨眼的事情：

资料来源：科学美国人：“他们在哪里”
继续推测，如果1％的智能生命存活了足够长的时间以成为潜在的星系殖民化的III型文明，根据我们上面的计算表明，我们银河系中应该有至少1,000个III型文明 – 并且拥有殖民星系的能力，那他们的存在会非常明显。然而，我们什么都看不见，什么也听不到。

那么每个人在哪里？
欢迎来到费米悖论。
我们对费米悖论没有答案，我们只能做“可能的解释”，如果你问十个不同的科学家，他们对正确的解释有什么感觉，你会得到十个不同的答案。你知道吗，当你听说过去的人类在争论地球是圆的，或者太阳是绕着地球转的，或者认为闪电是因为宙斯而发生的，他们看起来是那么原始和黑暗？这就是我们对这个话题的看法。
在研究费米悖论的一些最被讨论的可能解释时，我们把它们分为两大类：一类是假定没有第二类和第三类文明的迹象，因为它们都不存在；另一类是假定他们在外面，我们因为其他原因什么也没看到或听到。
说明第1组：有没有更高的（II型和III）文明的标志，因为没有更高的文明。
那些赞同第一组解释的人指出了一个叫做非排他性问题的问题，这个问题驳斥了任何理论，即“有更高的文明，但没有一个文明与我们有任何接触”第一组的人看数学，它说Re应该是数以千计（或数百万）的更高文明，其中至少有一个是规则的例外。即使一个理论支持99.99%的更高文明，另一个0.01%的人会有不同的行为，我们会意识到他们的存在。因此，第一组的解释是一定没有超先进的文明。既然数学表明，就在我们的银河系中，有成千上万的星系，那么一定还有别的事情在发生，这个东西叫做大过滤器。大过滤理论说，从前世到第三类智力，在某个时刻，几乎所有的生命尝试都会受到冲击。在漫长的进化过程中，有一个阶段是生命极不可能或不可能超越的。那个阶段是最好的过滤器。

文明过滤器
如果这个理论是正确的，那么最大的问题是，大过滤器在时间轴上的位置是什么？事实证明，当涉及到人类的命运时，这个问题非常重要。根据Great Filter的发生地点，我们留下了三个可能的现实：我们很特殊、我们是第一个文明、或者我们繁衍。
我们的一个希望是，伟大的过滤器已经落后于我们 – 我们设法超越它，这意味着生命极其罕见地达到我们的智力水平。下面的图表只显示了两个过去的物种，我们就是其中之一。

过滤器
这种情况可以解释为什么没有第三类文明……但这也意味着，既然我们已经走到了这一步，我们可能是少数几个例外之一。这意味着我们有希望。从表面上看，这听起来有点像500年前的人说地球是宇宙的中心，这意味着我们是特殊的。然而，科学家们称之为“观察选择效应”的研究表明，任何一个正在思考自己稀有性的人都是智慧生活“成功故事”的一部分，无论他们实际上是稀有的还是相当普遍的，他们思考的想法和得出的结论都将是相同。这迫使我们承认，与众不同至少是一种可能。
如果我们是特别的，那么我们什么时候变得特别， 即我们超越了哪个几乎所有人都被卡住的步骤？
一种可能性：伟大的过滤器可能是在一开始它可能是难以置信的不同寻常的生命开始。这是一个候选者，因为它花了地球10亿年的时间才最终发生，而且因为我们已经在实验室里广泛地尝试复制这一事件，但一直未能做到。如果这真的是一个伟大的过滤器，那就意味着不仅没有智慧生命存在，可能根本就没有其他生命存在。
另一种可能性：最大的过滤可能是从简单的原核生物细胞跳到复杂的真核生物细胞。在原核生物诞生之后，它们在进化跃升到复杂并有核之前保持了将近20亿年。如果这是一个很好的过滤器，那就意味着宇宙中充满了简单的原核生物细胞，除此之外几乎什么都没有。
还有很多其他的可能性，有些人甚至认为，我们最近对当前情报的突破是一个很好的筛选候选人。虽然从半智能生命（黑猩猩）到智能生命（人类）的飞跃一开始并不像是奇迹般的一步，但史蒂文·平克拒绝了进化论不可避免的“向上爬”的观点：“因为进化不是为目标而奋斗，而是碰巧发生，所以它最常用的是适应对于给定的生态位，而且，在地球上，这只导致了迄今为止一次技术智能，这一事实可能表明，这种自然选择的结果是罕见的，因此决不是生命之树进化的某种发展。”大多数跳跃都不符合优秀筛选候选人的条件。任何可能的大过滤器都必须是十亿分之一的类型，其中一个或多个总的反常事件需要发生才能提供一个疯狂的异常，因此，排除了从单细胞生命跳到多细胞生命的可能性，因为它在isolat中发生了多达46次。ed事件，就在这个星球上。出于同样的原因，如果我们在火星上发现一个真核细胞化石，它会将上述“简单到复杂的细胞”作为一个可能的大过滤器（以及进化链上这一点之前的任何东西）一跃而出，因为如果它发生在地球和火星上，那几乎是不可能的。绝对不是十几亿分之一的怪事。如果我们确实是稀有的，那可能是因为一个不稳定的生物事件，但也可以归因于所谓的稀土假说，即尽管可能有许多类地行星，地球上的特殊情况是否与这个太阳的具体情况有关。系统，它与月球的关系（对于这样一个小行星来说，一个很大的月球是不寻常的，并且对我们特殊的天气和海洋条件有贡献），或者关于行星本身的一些东西对生命特别友好。

我们是第一个文明

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对于第一组思考者来说，如果大过滤器不在我们身后，我们唯一的希望是宇宙中的条件是最近，自从大爆炸以来，第一次达到一个可以让智慧生命发展的地方。在这种情况下，我们和许多其他物种可能正在走向超智能的道路上，而这只是还没有发生。我们正好在合适的时间来到这里，成为最早的超级智慧文明之一。
一个能使这种现象变得现实的例子是伽马射线爆发的普遍性，我们在遥远的星系中观察到的疯狂的巨大爆炸。就像地球早期几亿年后小行星和火山才消亡，生命才成为可能一样，宇宙的第一部分可能充满了像伽马射线爆发这样的灾难性事件，它会烧毁附近的一切。不时地阻止任何生命发展到某一阶段。现在，也许，我们正处于一个天体生物学的阶段转换中，这是第一次任何生命能够进化这么长时间，不间断。

我们完蛋了（大过滤器在我们前面）

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如果我们既不稀有也不早，第1组思想家得出的结论是，伟大的过滤器必须在我们的未来。这表明生活经常发展到我们所处的位置，但这种情况会阻止生命进一步发展并在几乎所有情况下达到高智商 – 我们不太可能是例外。
一个可能的未来的过滤器是一个灾难性自然事件，就像上面提到的伽马射线爆发一样，但遗憾的是它们还没有完成，地球上的所有生命突然被摧毁只是时间问题。另一个候选人是可能的必然性，即一旦达到某种技术水平，几乎所有智能文明最终都会摧毁自己。这就是为什么牛津大学的哲学家尼克博斯特罗姆说“没有新闻是好消息。”在火星上发现甚至简单的生命将是毁灭性的。如果我们要在火星上找到古老的复杂生命，博斯特罗姆说“这将是迄今为止印在报纸封面上的最糟糕的消息”，因为这意味着大过滤器肯定是在我们未来 – 最终使使人类濒临灭绝。当谈到费米悖论时，“夜空的沉默是金色的”。

解释第二组：第二类和第三类智能文明就在那里 – 我们可能没有从中听到它们的逻辑原因。
第二组的解释摆脱了任何关于我们是稀有或特殊的概念，或者说是第一个相反的概念，他们相信平庸原则，其出发点是，在证据确凿之前，我们的银河系、太阳系、行星或智力水平没有什么不寻常或罕见的。事实证明不是这样的。他们也不那么快地认为缺乏高智商生物的证据是他们不存在的证据，强调我们对信号的搜索距离我们只有大约100光年（银河系的0.1%），并提出了一些可能的解释。爱斯。这里有10个可能性：

可能性1）超智能生命很可能已经造访过地球，但在我们来到地球之前。在这个计划中，有知觉的人类只存在了大约5万年，一点点的时间。如果在那之前发生了接触，可能会让一些鸭子翻身跑进水里，就这样。此外，有记载的历史只追溯到5500年前——一群古代狩猎采集部落可能看过一些疯狂的外星人，但他们没有好办法告诉未来的任何人。
可能2）银河系已经被殖民，但我们只是生活在银河系的一些荒凉的乡村地区。早在加拿大北部一个小因纽特人部落的人意识到这一点之前，美洲就已经被欧洲人殖民了。更高物种的星际住所可能有一个城市化的组成部分，在那里，某个区域内所有邻近的太阳系都是殖民地和通讯中的，任何人都不可能和毫无目的地处理一路来到我们生活的螺旋。
可能性3）整个物理殖民的概念是一个可笑的落后概念。还记得上面的第二类文明的画面吗？它们的恒星周围有一个球体。有了这些能量，他们可能已经为自己创造了一个完美的环境，满足他们的一切需要。他们有先进方法来减少对资源的需求，对离开他们幸福的乌托邦去探索寒冷、空虚、未开发的宇宙毫无兴趣。一个更先进的文明可能会把整个物质世界看作一个可怕的原始地方。生活在原始、死亡的宇宙世界里，在他们看来，可能就像我们看待生活在寒冷、黑暗的海洋中的原始海洋物种一样。
可能4）外面有可怕的掠食者文明，大多数聪明的生命知道比广播任何传出的信号和宣传会给自己带来危险。这也有助于解释SETI卫星接收不到任何信号的原因。这也意味着，我们可能是超级天真的新手，我们总是通过向外传播信号，是难以置信的愚蠢和冒险。目前有一场关于我们是否应该参与meti（与seti相反的外星智能信息）的辩论，大多数人说我们不应该。史蒂芬·史蒂芬霍金警告说：“如果外星人造访我们，结果会和哥伦布登陆美洲时一样，而美洲土著人的情况并不好。”甚至卡尔·萨根（一个普遍相信任何文明发展到足以进行太空旅行的程度都是利他主义的，而不是敌对的）他认为大都会的做法“非常不明智和不成熟”，并建议“在一个陌生和不确定的宇宙中，新来的孩子们应该安静地听很长时间，耐心地学习宇宙和比较音符。
可能性5）只有一个更高智慧生命的例子——一个“超级编撰者”文明（就像人类在地球上一样）——它比其他任何人都先进得多，一旦超过某个水平，就通过消灭任何智慧文明来保持它。这太糟糕了。它可能的工作方式是，它是一种对资源的低效利用，以消灭所有新兴的智能，也许是因为大多数智能都是自己消亡的。但在某一点上，超级生物会移动，因为对他们来说，一个新兴的智能物种就像病毒一样开始生长和传播。这一理论表明，银河系中第一个获得情报的人获胜了，而现在没有其他人有机会了。这将解释为什么没有活动，因为这将使超级智慧文明的数量保持在一个。
可能6）外面有很多活动和噪音，但我们的技术太原始，我们在听错误的东西。就像走进现代办公楼，打开对讲机，当你没有听到任何活动（当然你不会听到，因为每个人都在发短信，不使用对讲机）时，就确定大楼一定是空的。或者，正如卡尔·萨根所指出的，可能是我们的大脑比其他形式的智能工作得更快或更慢，比如说，打个招呼要花12年的时间，当我们听到这种交流时，听起来就像是白噪音。
可能7）我们正在接受其他智慧生命的接触，但政府却在隐瞒。我对这个话题了解得越多，就越觉得这是一个愚蠢的理论，但我不得不提，因为它被谈论得太多了。
可能性8）更高的文明意识到我们并观察我们（又称“动物园假说”）。据我们所知，超智能文明存在于一个严格管制的星系中，我们的地球被视为一个广阔而受保护的国家公园的一部分，对我们这样的行星有严格的“看但不要碰”规则。我们不会注意到它们，因为如果一个更聪明的物种想要观察我们，它就会知道如何在我们没有意识到的情况下轻松地观察我们。也许有一条类似《星际迷航》的“首要指令”的规则，禁止超智能生物与我们这样的小物种进行任何公开接触，或以任何方式暴露自己，直到小物种达到一定的智能水平。

可能性9）更高的文明在我们周围。但我们太原始了，无法感知它们。木谷贤雄这样总结：假设我们在森林中间有一个蚁丘。就在蚁丘旁边，人类正在修建一条10车道的超级公路。问题是“蚂蚁能理解什么是十车道的超级公路吗？”蚂蚁能理解在人类旁边修建公路的技术和生物的意图吗？“所以这并不是说我们不能用我们的技术从X星上接收到信号，而是我们甚至不能理解X星上的生物是什么或者他们想做什么。即使他们真的想启发我们，这就像是试图教蚂蚁关于互联网。沿着这些思路，这也可能是对“如果有那么多奇特的第三类文明，为什么他们还没有联系我们”的回答。“为了回答这个问题，让我们扪心自问，当皮萨罗进入秘鲁时，他是否在一个蚁丘停留了一会儿，试图与人交流？他是否宽宏大量，试图帮助蚁丘里的蚂蚁？他是否变得充满敌意，并为了粉碎蚁丘而放慢了最初的任务？或者说，这是一座与皮萨罗完全、彻底和永恒无关的蚁丘？这可能是我们这里的情况。
可能性10）我们对现实的看法完全错误。有很多方法可以让我们完全放弃我们的想法。宇宙可能以一种方式出现，而完全是另一种东西，比如全息图。或者我们是外星人，我们被种植在这里作为试验或肥料。甚至有可能我们都是来自另一个世界的某个研究人员的计算机模拟的一部分，而其他形式的生命根本没有被编程到模拟中。

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当寻找外星智慧可能是徒劳无功的时候，我真的不知道我应该支持什么。坦白地说，知道我们在宇宙中是孤独或者我们发现其他外星人都是令人毛骨悚然的，上面列出了所有超现实的想法，不管真相是什么，都是令人震惊的。

在地球上，我们是小城堡的国王，是共享地球的一群白痴的骄傲统治者。在这个没有竞争也没有人来评判我们的泡沫中，我们很少会遇到比任何低等的物种的概念。但在过去的时间里，我们花了很多时间与第二和第三类文明相处，我们的力量和自豪感似乎有点像大卫布伦特。人类是一个孤独的孤儿，在一个荒凉宇宙中的一块小岩石上，令人可悲的事实是，我们可能没有想象中的那么聪明，我们确信的很多事情可能都是错的。也许，故事可能比我们想到的更有趣。????

来源断片守夜人站长


原文地址：今日头条