假设人类是最先或者最先之一出现的生命,事情就有点意思了:这会改变我们看待自身和在宇宙中地位的方式吗?我们是未来社会的兄长吗?除了在外太空尝试建立交流鸿沟的桥梁,我们应该现在就准备联络预计在太阳消逝亿万斯年之后才会诞生的 “外星人” 吗?
正如作家道格拉斯·亚当斯(Douglas Adams)所写,“宇宙是那么浩瀚、广袤、辽阔得令人难以置信”,然而那些无垠的空间却极大地阻碍了我们寻找外星生命的进程。即使假设现在确有外星人遍布于我们的银河系,它们的世界却可能分散在距离彼此上千光年的地方,如同夜晚的宇宙飞船,只是相互擦肩而过。
但是如果阻碍我们探寻外星伙伴踪迹的关键不是空间,而是时间,那将如何是好?这是来自《宇宙论与天体粒子物理学杂志》(Journal of Cosmology and Astroparticle Physics)的 一篇论文 所提出的问题之一。
哈佛大学天文系主席,天体物理学家艾维·劳埃伯(Avi Loeb)教授发表的论文估计了不同时期生命出现的概率 —— 从宇宙大爆炸的三千万年后诞生了最初的恒星,到未来数万亿年最后的恒星消亡。劳埃伯的团队致力研究 “已知生命”,也就是在一个具有液态水的岩质行星上的 “地球生物”,而该星必须处于其主恒星的宜居带上。
研究结果表明,由于长寿的特质,低质量的红色矮星最有可能被宜居星球所环绕。这些亮度较弱的恒星质量仅为像太阳这样的黄矮星质量的10%,但他们的寿命比类太阳恒星多出数千年。
红矮星也有很多严重的缺点,比如年轻红矮星的周围行星经常十分荒凉。年轻的红矮星发出的光可烧焦和灭绝它们周围星球的大气层,致使生命成为不可能。尽管最近的一项研究表明,处于红矮星宜居带内的一些星球确实具有密实的大气层 —— 和地球、火星、金星类似 —— 但这些星球上是否存在生命尚无定论。
但是假设红矮星能孕育生命,按理来说,成熟的红矮星系统的漫长而稳定的寿命将增加生态系统诞生的机会。劳埃伯告诉我:“我们的结论是,如果这个世界上有适宜生命存活的低质量恒星,那么在未来,那上面将极有可能出现生命;低质量的行星存活时间极为漫长,因此它们能为一个星球提供更长时间的热量。”
确实,劳埃伯的团队发现,通过计算经过数万亿年形成宜居类地星球的可能性,我们可以认为,生命有极大可能将会在遥远的未来兴起。
TRAPPIST-1的概念图,它是一个有着宜居星球带的红矮星系统。图片来源:ESO/M. Kornmesser/N. Risinger
这种推演的结果映射出地球众生的 “先生性”—— 我们在宇宙最多产的时代到来之前就出现了。或许这是对 经典费米悖论 的一个可能解释:我们试图探测外星智能的踪影而大获失败,是不是因为我们就是宇宙大家庭中出现的第一个生命成员?
“引用里根(Reagan)所说,这也许就是宇宙的清晨。” 资深天文学家和外星智能探索计划(SETI,Search for Extraterrestrial Intelligence)的负责人塞思·肖斯塔克(Seth Shostak)告诉我,“一大波生命即将来袭。”
他补充说道:“但是没有任何理由认为如今出现了 ‘宜居星球荒’。”
的确,我们也许是散落在宇宙中的几个早期文明之一。但是劳埃伯的团队并不是唯一猜测宇宙真正的全盛时期在数十亿或几十亿年之后的人。
另外一项由格罗宁根大学的天体物理学家帕拉蒂卡·达亚尔(Pratika Dayal)负责的研究 最近得出了相似的结论。她致力研究由类似超新星和伽马射线爆发等来源产生的辐射在130亿年来形成宜居星球所起到的作用。
她的团队所作的模型表明,减少辐射也许能使今天的宇宙更为宜居 —— 相比四十亿年前地球刚刚诞生生命时宜居倍数可达20倍。这项研究同样反映出我们的宇宙环境在未来将会继续演化为一个更易孕育生命的地方。
达亚尔告诉我:“人类已经尝试了许多不同的方法,而且艾维写的这篇文章使用了和我们相比与众不同的方法,但是我们所有人多多少少得到了一致的答案。这很鼓舞人心,因为这说明我们走对路了。”
当然,在我们提供关于宇宙随着时间宜居性变化的更多可观测证据之前,所有这些研究还只是猜测性的,更有 鲁棒性 的模拟来解释这些证据。
达亚尔说:“哪怕现在最好的模拟都不足以充分研究宇宙的宜居性,因为它太庞大了。我们在尽可能地想一些机智的办法来解决问题,在着手研究之前,我们不能妄下结论。”
然而,假设人类是最先或者最先之一出现的生命,这种启示很是新奇 —— 智能生命竟然是从我们开始才出现在宇宙中的。假如这是事实,事情就有点意思了。这会改变我们看待自身和在宇宙中地位的方式吗?我们是未来社会的兄长吗?除了在外太空尝试建立交流鸿沟的桥梁,我们应该现在就准备联络预计在太阳消逝亿万斯年之后才会诞生的 “外星人” 吗?
因为我们想要从其他高级文明那里学习,所以我们在星系里寻找外星生命,但我们本身也许就是最有价值的老师。尽管这些臆想中的未来生命形式相对于人类而言可能是高级的,但是他们也许会赞同我们对于宇宙的观点。想象一下,地球人从一个过去的外星社会接收这类信息漂流瓶该是多么令人欣喜的事情,不论技术上他们是否优于我们。
当然,有可能我们已经接收了外星人的遗书,但是没有方法识别他们,达亚尔说道:“这是尤为突出的问题 —— 当我们谈论在宇宙中寻找生命的时候,我们在谈论什么?”
“从天体物理学的观点来看,我们基本上是在说类地生命。但是如果它们是不同的呢?你还能识别出它吗?我们如何能知道未知的一些生命形式试图联系过我们而我们却未察觉?”
劳埃伯告诉我:“其他生命形式的存在是很有可能的,那类自然生命远远超出了我们的想象力,我们只有自身这一个例子。”
这是一个将我们自己考虑在内的重要限制。比起外星人联系地球人而不被理会,更令人苦恼的事情是其反面情景 —— 即人类的讯息传达给了其他文明,而他们却难以读懂。解决这个问题对于高级认知生物之间的联系是极其重要的。
肖斯塔克说:“我确信有很多人在思索如何同50100年或1000亿年后出现的生物交流,这是个棘手的问题。”
这里有些解决这个问题的基本路线图,但是每个路线图都取决于重大的技术突破。例如,为了畅游星际,我们可以开发星际旅行 —— 这说起来容易做起来难,但是理论上讲,这会增加人类和未来人口更为稠密的宇宙长期相互影响的可能性。
劳埃伯说:“如果你是像我们这样的一种高级生物形式、一个技术文明,如果你不再受限于自己的母星,那一切都将发生改变。原则上,如果一个文明发展到了非常高级的阶段,它就可以可以迁离最初养育它的星球。”
“这类形式的生命在宇宙中存在的可能性是很大的,大部分存在于我们想象不到的地方。” 他继续说道,“也许有很多宇宙飞船在星际航行,我们用眼睛是观测不到那些星际的,因为相对于宇宙,他们都太渺小了。如果我们假想这样一种文明,根据技术发展情况推测,他们已经存在了上亿年之久,但宇宙太大了,按照他们所能传播的范围广度、时间和空间都将成为两个文明之间联系的限制。”
人类为了成为一种 “星球间跳跃文明”(star hopping civilization),可能在未来会开发出向其他星球移民的必要能力。类似 “突破摄星” Breakthrough Starshot 这样的项目,就是旨在向最近的星际系统 —— 半人马座阿尔法星(Alpha Centauri)输送一队小宇宙飞船,他们希望为达到目标做好准备。
劳埃伯说道:“我们的文明将会搬迁到别处(出于长期生存考虑),距离最近的一个地方是比邻星(Proxima Centauri),我们也许会考虑通过星际旅行到达那里。”
很难预测这些努力是否会有结果,何时能成功;我们也许终将不得不屈服于我们的母星生活,也逃不过她终结的那一天。如果是这样,我们用于联系未来生命的 B 计划将会启动我们自己的墓志铭 —— 用宇宙飞船或无线电报的形式将我们的存在传达给现在尚未存在的文明。这将是黑暗中的一声枪响,我们永远不会知道自己是否能成功。但这将成为我们重要的一小步,用以满足自己一直以来想要联系到其他宇宙居民的热切希望。
目前来看,人类才是宇宙先民的想法只不过是个有趣的思想实验。然而,如果不断有证据表明,相对于文明鼎盛的未来宇宙,我们其实生活在一个智慧生命匮乏的时代,这将再次调整我们对所在宇宙的态度和我们接触其他生命的途径 —— 而这些生命,无论是过去、现在还是将来,我们都与他们分享着同一个宇宙。
作者:贝琪·费雷拉(Becky Ferreira)
翻译: 田晋阳
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