名師簡(jiǎn)介
魏然,九三學(xué)社社員,本碩畢業(yè)于北京大學(xué),擁有多學(xué)科領(lǐng)域?qū)W位計(jì)22個(gè)。自201 4年起,于北大附中高中部開(kāi)設(shè)科幻文學(xué)概論、科幻影視概論等科幻系列課程。其中科幻文學(xué)概論是大陸地區(qū)公立高中正式開(kāi)設(shè)的首門科幻文學(xué)通識(shí)課程,該課程設(shè)計(jì)及教學(xué)實(shí)踐的相關(guān)成果曾獲北京市基礎(chǔ)教育科學(xué)研究?jī)?yōu)秀論文一等獎(jiǎng)。曾擔(dān)任中國(guó)科普作家協(xié)會(huì)科普科幻教育講師團(tuán)成員、科普科幻青年之星計(jì)劃評(píng)委,全球華語(yǔ)科幻星云獎(jiǎng)(大眾)評(píng)委,北京高??苹弥R(shí)競(jìng)賽命題人,有多篇作品發(fā)表于《科幻應(yīng)該這樣教》《中國(guó)教師報(bào)》《科普時(shí)報(bào)》《深圳商報(bào)》等。
“宇宙中只有人類嗎?我們?cè)谟钪嬷泄陋?dú)嗎?”“外星文明是否存在?”的問(wèn)題不止困擾著你,對(duì)科學(xué)家們來(lái)說(shuō)也一樣。
那宇宙中到底有沒(méi)有其他文明呢?想回答這個(gè)問(wèn)題,還要從“費(fèi)米悖論”說(shuō)起。
恩利克·費(fèi)米(1901 - 1954)是一位著名的物理學(xué)家,在宇宙高能射線和核物理領(lǐng)域做出過(guò)許
開(kāi)創(chuàng)性的貢獻(xiàn),第100號(hào)元素鐨就是以他的名字命名的,這可是十分有重量的榮譽(yù)。1950年,費(fèi)米提出了一個(gè)問(wèn)題:如果有外星人,他們?cè)谀睦铮?/p>
根據(jù)科學(xué)家們的推算,銀河系中的恒星有2000億到4000億顆,像銀河系一樣的星系在宇宙中有數(shù)千億個(gè),而宇宙的壽命至今約有138億年。在如此廣闊的空間和漫長(zhǎng)的時(shí)間里,理論上不可能只誕生出地球人類這一個(gè)文明——生命有近乎無(wú)窮的時(shí)間和機(jī)會(huì)在宇宙中嘗試生存和發(fā)展,我們沒(méi)有理由認(rèn)為生命的努力只在地球上獲得了成功。這樣看來(lái),外星文明想必是存在的。
回到費(fèi)米提出的問(wèn)題,既然存在,那他們?cè)谀睦锬兀?/p>
人類使用文字不過(guò)幾千年,工業(yè)革命過(guò)去了不過(guò)幾百年,如今,人類便已憑借自己的力量走出了地球,“旅行者1號(hào)”和“旅行者2號(hào)”甚至已經(jīng)飛出了太陽(yáng)系。這么看來(lái),一個(gè)比我們先進(jìn)的文明很容易就可以將自己的足跡遍布整個(gè)星系。盡管以人類目前所掌握的技術(shù)來(lái)看,這樣大范圍的旅行還需要幾十萬(wàn)乃至上千萬(wàn)年的時(shí)間,但相比宇宙年齡而言,仍然很短暫。也就是說(shuō),我們面對(duì)著的,本應(yīng)該是一個(gè)充滿形形色色外星人,飛碟到處橫沖直撞的熱鬧世界才對(duì)!而這,顯然和眼前的現(xiàn)實(shí)世界相矛盾。
費(fèi)米也是這樣思考的,因此這個(gè)在推理上看似正確,卻與常識(shí)相反的奇怪問(wèn)題被稱為“費(fèi)米悖論”。
悖論,來(lái)自兩個(gè)希臘詞匯“相反”和“意見(jiàn)”的組合,意指自相矛盾的推理①。在“費(fèi)米悖論”里,“外星人必然存在”的推理結(jié)論和“外星人無(wú)影無(wú)蹤”的現(xiàn)實(shí)之間,就產(chǎn)生了難以調(diào)和的沖突。
這并不是第一次有人提出類似的想法,但費(fèi)米將這個(gè)問(wèn)題發(fā)揚(yáng)光大了。他進(jìn)行了一些關(guān)于外星文明存在概率的計(jì)算,讓“費(fèi)米悖論”成為一個(gè)嚴(yán)肅的科學(xué)問(wèn)題。人們也在費(fèi)米的基礎(chǔ)上繼續(xù)研究,七十多年來(lái),嘗試給出了數(shù)百種解答,這些解答可以分為以下幾類。
第一類解答
外星文明是存在的,但沒(méi)有交流的欲望。對(duì)于擁有先進(jìn)科技的外星文明來(lái)說(shuō),人類可能就像動(dòng)物或者細(xì)菌一樣原始——我們恐怕沒(méi)有興趣和手上的細(xì)菌相互問(wèn)好,外星人也一樣。但這無(wú)法解釋為什么所有的外星文明都隱藏在人類視野之外,難道真的沒(méi)有文明愿意“屈尊”和人類接觸嗎?
第二類解答
外星文明是存在的,但懼怕和外界接觸。正如劉慈欣在《三體》中所描述的黑暗森林景象,由于宇宙資源有限,文明之間必然會(huì)爭(zhēng)奪生存空間。為防止泄露蹤跡,被未知的高級(jí)文明毀滅,文明就像黑暗森林中提槍的獵人,隱藏自己,伺機(jī)消滅別人。但這無(wú)法解釋自人類發(fā)明無(wú)線電波以來(lái),地球在無(wú)線電波段上已經(jīng)十分耀眼,不可能不引起外星文明的注意,而目前為止地球依然安全。
①例如“我正在說(shuō)謊”便是一個(gè)著名的悖論。若假設(shè)“我正在說(shuō)謊”是真的,那說(shuō)明我正在說(shuō)謊,意味著“我正在說(shuō)謊”這句話是假的,與假設(shè)矛盾。若假設(shè)“我正在說(shuō)謊”是假的,那說(shuō)明我說(shuō)的是真話,意味著“我正在說(shuō)謊”這句話是真的,也和假設(shè)矛盾。
第三類解答
外星文明是存在的,也不排斥接觸,但由于某些原因,我們尚未發(fā)現(xiàn)。可能我們使用的通信頻率不一樣,或是生活在不同的溫度區(qū)間,或是看到的光波長(zhǎng)不同,或是采用的數(shù)學(xué)系統(tǒng)從根本上就不一樣……這使得不同文明之間可能早已相互接觸,只不過(guò)彼此無(wú)知無(wú)識(shí)。但這不能解釋為什么所有文明都和人類擦肩而過(guò),缺少交集。
第四類解答
外星文明是存在的,也不排斥接觸,但有不可抗力阻隔??赡芨揪筒淮嬖谀欠N能夠支撐生命在相對(duì)較短時(shí)間內(nèi)穿越星際的技術(shù),即便科技無(wú)限發(fā)展,文明也只能被禁錮在母星所在的星系,直到宇宙的盡頭。但這不能解釋為什么不在意時(shí)間的無(wú)人飛船,甚至可能具備自我復(fù)制功能的飛船,也沒(méi)能沖出故土,來(lái)到我們身邊。
第五類解答
外星文明當(dāng)下并不存在,我們是孤獨(dú)的——這樣的解答無(wú)疑是殘酷的。可能生命的出現(xiàn)的確太罕見(jiàn)了,罕見(jiàn)到地球真的在宇宙中獨(dú)一無(wú)二;也可能文明的壽命總是太短,智慧生命還來(lái)不及星際遠(yuǎn)航,接觸其他文明,便已消亡;也可能生命和文明本身并不罕見(jiàn),然而其誕生需要漫長(zhǎng)的物質(zhì)與環(huán)境演化作為積累,人類則足夠幸運(yùn),作為智慧生命的先鋒,剛好出現(xiàn)在生命萌動(dòng)的宇宙黎明……這些解釋都要求人類文明具有極端的特殊性。但縱觀宇宙,銀河系只是一個(gè)普通的星系,太陽(yáng)只是一顆普通的恒星,這難以解釋地球連同其上的生命為什么如此特別。
時(shí)至今日,“費(fèi)米悖論”依然沒(méi)有答案。當(dāng)我們?cè)谝雇硌鐾箍盏臅r(shí)候,興許某顆星星上也有生命在仰望星空,思考著同樣的問(wèn)題。
實(shí)際上,無(wú)須接受嚴(yán)格的科學(xué)訓(xùn)練,每個(gè)人都能對(duì)“費(fèi)米悖論”展開(kāi)思考,給出自己的解答,在謎底最終揭曉之前,任何一種解答都可能是正確的。你要試試嗎?
[責(zé)任編輯:楊競(jìng)】