关于费米悖论的文章笔记

2015-02-23 本文已影响262人阿秉

费米悖论的由来

银河系里大约有多少颗类似地球的星球？

根据银河系恒星数量的估算下限：1000亿颗，推算大约有10亿个类地的环境，再推算约有10万个智能文明
*需要注意的是，整个过程很大程度上也是基于已有数据的推测。具体推演方式省略。
但，SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence，地外文明搜寻计划)至今没有收到过任何地外信号；

银河系有很多比地球牛逼的文明存在

太阳系在银河中都属于非常年轻的星系，有很多比太阳系老的星系，有很多比太阳老的恒星，是否可以推测也有很多比地球牛逼的多的类地文明；假设有：
卡尔达肖夫指数，根据一个文明所能够利用的能源数量，来量度文明层次。它的指标有三个类别：
- I型文明：有能力使用所在行星的全部能源。人类还没有达到I型文明，按照卡尔萨根的算法，人类可以算作0.7型文明。
- II型文明：有能力使用母恒星的全部能量。我们还没有办法理解这样的事情要怎样才能做到，但是人类还是尽量使用想象力来考虑这个问题的，一种可能是戴森球，这是包围母恒星的巨大球形结构，它可以捕获大部分或者全部的恒星能量输出。
- III型文明：把前面两张都甩在了后面，她能够动用相当于整个银河系那么多的能源。当然，这一型的文明听起来有点不可思议，不过别忘了，前面的行星X上的文明可是有34亿年的时间慢慢发展的。如果行星X上的文明和我们类似，并且成功生存到了III型的话，他们可能已经掌握了星际旅行的方法，甚至开始对整个星系的殖民了。

根据银河系有10万个类地文明的推算，如果假设有1%的文明达到了第三级，那也至少有1000个超牛逼的文明存在，但，我们从未发现他们。

科学家对费米悖论的解释

目前科学界较多的解释有两类：

第一类解释：并不存在II型和III型的文明。

认为即便高等文明不愿意与其他文明交流，或许总有例外，哪怕只有0.01%愿意与其他文明交流，根据他们的文明程度，我们也应该收到了他们的信号。所以断定并不存在更高的文明。
%% 有点可疑。感觉是一厢情愿。

阻碍更高文明发展的因素：大过滤器

大过滤器理论认为，在生命出现前到III型文明出现的过程中，有一堵几乎所有生命都会撞上的墙，这面墙是漫长的演化过程中一个极端困难甚至不可能跨过的阶段，这个阶段就是大过滤器。

如果真有大过滤器，那核心问题是它发生在什么阶段？根据其可能的阶段，人类或许有三种可能性：
- 第一种可能：我们是稀有物种，极少有生命像人类一样跨越了大过滤器；问题：我们跨越了哪一步？，有两种可能：
  - 在生命的起始阶段。即压根就没别的生命体，因为全都没达到生命的起步阶段就消亡了；
  - 在从原核细胞到真核细胞的跳跃过程中就有大过滤器。生命从原核细胞进化到真核细胞用了20亿年，或许其他类地行星里有很多原核细胞，但就是无法跨越到真核细胞那一步。
- 第二种可能：我们是第一批。
  - 假设宇宙是近期才适合高等文明出现，而我们恰巧又是第一批。所以可能这几十亿年是宇宙难得的平静时光，适合生命发展；
- 第三种可能：大过滤器就在未来
  - 即过去各个类地文明其实有很多，但都由于一些难以跨越的坎（大过滤器）而中止了发展，甚至是被毁灭，而我们发展到现在，很可能未来就将遇到大过滤器；

这就是为什么牛津哲学家Nick Bostrom认为：“没有消息就是最好的消息。即使我们在火星上发现简单的生命也将是灾难性的信号，因为这将大大减低我们已经越过大过滤器的这种可能性，如果我们在火星发现复杂生命的化石，那将是人类历史上最糟糕的新闻，因为这说明大过滤器几乎肯定会发生在我们的未来——这将导致物种的毁灭。”Bostrom认为在费米悖论这个事情上，“夜空的沉默是金。”

第二类解释：II型和III型智能文明是存在的，因为一些原因我们还没和他们取得联系

对于这类解释，以下是10种常见的看法：
- 超级智能可能已经造访过地球，但是那时候我们还不在
- 银河系已经被殖民了，我们只是生活在一个荒芜的角落里而已，* 其他文明没必要来关注一个角落；
- 对于高等物种来说，物理殖民是个很落后的概念，已经有了足够发达的文明，没必要通过掠夺获取更多资源；
- 存在着很有攻击性的文明，绝大部分智能生命都好自为之，不向外广播自己的位置。即“黑暗森林”理论。只有我们很愚蠢地在广播自己的坐标；
- 只存在一个高等智能生命——一个超级捕食者，一个比其他文明都要发达很多的文明，他们会消灭所有发展到了一定程度的文明。
- 我们技术太落后，无法接收到其他文明反馈的信号；
- 高等文明知道我们的存在，并且在观测我们，就像观测动物园的动物一样；
- 高等文明已经与我们接触了，但我们无法理解他们的存在形式，以至于我们根本察觉不到他们*；
- 我们对于现实的理解是完全错误的。类似于黑客帝国那一套；