费米悖论

最近又是SpaceX上天，

又是NASA发现一箩筐类地行星，

感觉人类的宇宙征服大业指日可待呀。

讲道理，

人类都这么努力了，

为什么到现在为止连一个外星人的影子都还没见着？

这就是今天我们要讲的

健哥指黑板：费米悖论

我们的古人夜观天象，知天下大事

诸葛亮和关羽还有另外两个酱油人物在打三国杀，诸葛亮右手拿着本来的手牌，左手拿着另外4张牌盯着仔细看（三国杀里面的造型）

这个叫费米的物理学家夜观天象，

却问了个无厘头的问题：

费米看着星空，疑惑地问到：人都他妈的去哪了？

当然了，这里的「人」指的是外星人，

而费米这样问并不是没有原因的，

因为宇宙实在太尼玛大了。

在最最晴朗的夜空中，

我们能大概看到2500个跟太阳同等级别的恒星。

蛋蛋（星星眼）：2500个太阳····

健哥：这大概是银河系恒星数量的一亿分之一。

蛋蛋（无语）：...

而这2500个恒星，

大部分距离我们1000光年以内。

蛋蛋（晕）：1000光年····好远

健哥：这大概是银河系直径的百分之一

蛋蛋（无语）：...

所以，我们平时看到的浩瀚星海，

在银河系里就是那么个鼻屎大的区域：

银河系里的恒星加起来大概有1000到4000亿个。

那现在人类可以观测到的宇宙有多大呢？

对应银河系里的每一颗恒星，

宇宙里就有一个银河系。

图示：太阳---->(4000亿个太阳) 银河系----->(4000亿个银河系)可观测宇宙

因此可观测宇宙里的恒星数量加起来一共就有

10的22次方 到 10的24次方 个（10000000000000000000000~1000000000000000000000000）

也即是说，

对应地球上的每一粒沙子，

宇宙里就有10000颗太阳级别的恒星。

考虑上这些恒星中与太阳类似的概率，

和其行星系统里有类地行星的概率，

大概是百分之一，

所以对应地球上每一粒沙子

宇宙里就有100个地球这样的行星。

健哥：下次在沙滩上尽情奔跑的时候记得这件事哦~

一天，地球突然迎来了灭顶之灾，一个不明物体铺天盖地压下来，地面上所有人类，楼房都被压得粉碎，四处哀鸿遍野。

两个小孩（神）在沙滩上嬉戏，

一个突然停下来看着脚底，另外一个人问：怎么了？

那个小孩说：不知道为什么突然有种愧疚感。

上面的数据是有科学研究支撑的，

但是接下来我们就只能瞎猜了，

假设所有的这些「地球」里面有1%出现了生命，

而其中再有1%的生命进化到了地球的程度，

那算下来全宇宙就有一百万亿个类地球文明，

光是银河系就有100000个这样的文明。

这其中哪怕只有1%的文明尝试与外界进行联系，

那地球上专门负责搜索外星文明的组织SETI，

应该早已收到各种风格迥异的问候了。

可是那么多年过去了，

不要说外星人的问候，

就连外星人的脚印....

外星人的影子...

毛都没有！

一个八爪鱼造型的外星人面无表情地说：恩，我们确实没有毛。

更尴尬的事情还在后面。

我们的地球是非常年轻的，

才45.4亿岁，

宇宙里比地球老的星球那是大有球在，

比如拿一个80亿岁的星球跟地球比一比：

假设这个80亿岁的行星的发展历程与地球是相似的，

那今天它发展到哪个地步了呢？

是的，你没有看错

这个行星比地球领先了34.6亿年。

文：比一个文明领先1000年的观感，就像北宋的一个人来到了现代一样。

图：奥斯卡颁奖典礼上，主持人宣布：奥斯卡最佳影片，爱····月光男孩！

包青天坐在观众席上，周围的人都冲着他鼓掌，包青天一脸懵逼

文：比一个文明领先一百万年的观感，就像大猩猩来到现代人类社会一样：

图：一个金刚爬上帝国大厦顶端，摸着后脑勺一脸懵逼

而一个文明比地球领先了34.6亿年的行星......

文：就算它用比光速慢得多的速度在星球间穿越，

图：外星人驾驶着蜗牛和皮皮虾在星际间穿越。

文：每个星球上用500年左右的时间完成殖民，

一开始在光秃秃的星球上，外星人在星球上插了个旗表示占领，然后像小狗一样在旗下撒泡尿。

500年过去之后

星球上已经发展处繁荣的城市，在城市市中心有一个一开始那个外星人小狗撒尿的喷泉石像（就像奥地利那个小孩尿尿的雕塑一样）

这个方法也能用375万年的时间完成整个星系的殖民。

按照我们之前的推算，

就算只有1%的文明能到达这个星际殖民的程度，

现在光银河系就应该有1000个这样的星际殖民文明了

而当我们用十亿年作为度量单位的时候，

375万年只不过是眨眼之间。

宇宙里的星球从一开始都是荒芜，

然后越来越多的文明在上面殖民（3-4幅图一幅幅递进，在星球上殖民的文明越来越多，到最后一幅图就非常拥挤）

上帝旁边一个神捅了捅上帝：快别眨眼了，快要挤不下了。上帝一脸懵逼

这1000个文明在银河系挤挤一堂，

而当我们在晴朗的夜空放眼望去，

费米看着晴朗的夜空

费米（抓狂）：他妈的人呢？！

呐，

这就是费米悖论。

蛋蛋姐：那这是为什么呢？

健哥：现在大家也只能是瞎猜。

费米悖论没有答案，

哈姆雷特说过

人们说过，

一千人眼中就有一千个哈姆雷特。

我们现在对费米悖论的瞎猜，

就像当年大家对地球是圆的还是方的瞎猜一样。

两个古代人站在地球上（他们一个人的头是圆的一个人的头是方的），指着地面，一个人说「圆的！」，一个人说「方的！」地球在抠鼻

上集完

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下集

不过这些瞎猜也大致可以分为两类：

第一类瞎猜认为：不存在更高等的文明

因为如果有更高等的文明的话，

我们早就能听到他们的声音了。

但是按照之前的推算，

应该是有很多高等文明才对，

所以一定有一个难以描述的原因让这些高等文明都消失了，

这个难以描述的原因就是：

大过滤器

大过滤器理论认为，

在生命出现前到高等文明出现之间，

所有文明无可避免地要碰上一堵高高的墙，

一堵高高的墙挡在中间， 墙这边是无数撞到墙上撞扁的低等文明

这个阶段就是大过滤器。

根据大过滤器可能出现的三个不同阶段，

人类有三种可能：

1.我们是已经越过了大过滤器的稀有物种，

一堵高高的墙挡在中间， 墙这边是无数撞到墙上撞扁的低等文明. 地球用撑杆跳成功跨过了高墙，在空中耍帅摆出了一个胜利的手势

2.我们在第一批发展得最快的文明，所以不存在更高等文明。

地球与其他一众文明（三体文明，塞伯坦文明等等）一起往前冲

3.大过滤器在我们前面，而且已经消灭了其他高等文明。

地球文明自己在往前冲，前面有几个撞到墙上去的文明，有撑杆跳过去的文明返现墙另一边是一个粪坑。

1.我们是已经越过了大过滤器的稀有物种

如下图所示，虽然越过大过滤器的文明是万里挑一的，但我们刚好就是天选之人。

蛋蛋姐：那这个大过滤器是发生在什么时候呢？

健哥：很久很久以前···

有一种说法是大过滤器发生在最最开始的时候，

也就是生命的出现本来就是非常稀有的。

这是因为生命用了大概十亿年才在地球上出现，

而我们竭尽全力想要在实验室里复制这个过程，

却从来没有成功过。

如果「生命起源」真的就是大过滤器的话，

别说什么高等文明了，

 茫茫宇宙中可能连其他生命都不存在。

女娲在用泥土捏人，捏了成千上万次，终于捏成功了一个活的小人，地上全是碎了一地的泥土人偶的身体部分

「大过滤器发生在过去」还有其他可能性，

比如耗时二十亿年的原核细胞到真核细胞的跨越算其中一个，

但从单细胞到多细胞的进化就不算了，

因为这个过程光是在地球就发生了46次，

而能称得上大过滤器的跨越，

起码都要是在十亿分之一的概率水平。

一个大漏斗，十亿个文明进去，只有地球一个出来了，大过滤器上有个原核-->真核的标签， 单细胞-->多细胞的标签被打了一个大叉

所以，如果我们在火星上发现了真核细胞化石的话，

那刚刚说到的原核细胞到真核细胞也不能算了，

因为地球和火星都发生过的话，

就不能叫做十亿分之一了。

2.我们是第一批文明，不存在更高等文明

如果大过滤器不是出现在过去，

那我们只有求神拜佛希望，

我们是属于第一批发展到现在这个阶段的文明，

因为过去在宇宙里，

隔两天一个伽马射线暴就会把所有东西都烧焦。

而这最近几十亿年间宇宙环境相对较友好，

生命第一次可以不受打扰地繁衍这么久，

伽马射线（酒店清洁员工）来到一个客房门前，门前把手挂着一个牌子写着「正在繁衍，请勿打扰」

所以地球人类文明才有可能发展到现在。

如果是这样的话，

有可能其实大过滤器是不存在的。

3.大过滤器就在我们前面，妈的！

如果大过滤器不是发生在过去，

我们又不是第一批智能文明的话，

那么第一类瞎猜（不存在高等文明）的可能性就只有一个：

即大过滤器就在我们的未来，

并且把其他到达它的高等文明都灭绝了。

这个大过滤器可能是伽马射线暴这样的天灾，

地面上的人被一束束射线烧焦成黑炭（全身炸毛发黑只有一个眼睛那种感觉）

也可能是文明内战这样的人祸。

阿富汗总统(穆斯林着装)和trump 两个人拿着个网球拍在互相打一个核弹

反正它已经消灭了绝大多数碰上它的文明，

而人类极可能也不能幸免。

这也是为什么牛津大学的哲学家Nick Bostrom说过：

Nick说：「没有消息就是最好的消息」

因为即使是在火星上发现最简单的生命形态，

那说明生命的产生也并没有那么稀有了，

从而它就不可能是大过滤器。

这就大大减少了「我们已经跨越了大过滤器」的可能性。

如果在火星上发现了复杂生命的化石的话，

那么这应该会是人类历史上最糟糕的新闻了，

因为这几乎就等于说明大过滤器就在我们的未来，

而火星文明比我们先一步碰到大过滤器并因此灭绝。

马斯克捂脸哭笑：别说了，我不送人过去了还不行么

健哥：以上就是第一类瞎猜。

蛋蛋：那第二种呢？

第二类瞎猜认为：高等文明是存在的，只是我们不知道

第二类观点觉得根本没有什么大过滤器，

人类至今也只搜索了距离地球100光年距离的信号而已，

不过是银河系直径的百分之零点一，

高等文明还是很可能有的。

以下是这类瞎猜的几种常见的解释：

1.外星文明已经来过地球，只是那时候人类还不存在，毕竟人类有记载的历史也就5000多年而已。

一个大猩猩看到远处飞来一只飞碟，

大猩猩伸手一摘，把飞碟当帽子戴在头上

2.宇宙中存在超级恐怖的捕食文明，所以大部分文明都很识相地不对外公布自己的位置。

地球拿着个大喇叭对宇宙大叫：「有人吗？！」 其他远处的有高等文明的星球都在笑地球傻逼

3.宇宙中有很多各种各样的信号和噪声，而我们由于技术太原始，听到的都是错的信息。

一个高等文明发出了一个信号：『你好』， 这边地球听到的是「@#￥%￥」

4.高等文明早已经在我们周围，只不过我们太过原始，以至于无法感知他们的存在。

一群蚂蚁在搬运食物

突然一些大柱子从天而降，把蚂蚁们吓了一跳

原来是一些小朋友在用棍子在挑逗蚂蚁

天上突然下起了瓢泼大雨，下朋友丢下棍子纷纷躲避

原来是高等文明的人在小便

无论费米悖论的真相是第一种瞎猜，

还是第二种瞎猜，

到现在我们也还是只能瞎猜。

虽然人类已经踏上了地球食物链的顶端，

但对宇宙那浅薄得如初生婴儿般的认识，

就足以让我们在面对浩瀚繁星之时，

心存敬畏，

保持谦卑。

注：关于费米悖论的资料来源于wait but why的官方文章：

http://waitbutwhy.com/2014/05/fermi-paradox.html