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宇宙那么大!為什么我們看不到其他文明?此文帶你看懂費米悖論

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online_member 發表于 2019-10-14 20:32:19 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
宇宙那么大!為什么我們看不到其他文明?此文帶你看懂費米悖論10 / 作者:雍不言棄 / 帖子ID:54475,214253

每當有人在一個非常好的星空中度過一個非常好的星空時,每個人都會有所感受,他們抬頭看到這個:


宇宙那么大!為什么我們看不到其他文明?此文帶你看懂費米悖論45 / 作者:雍不言棄 / 帖子ID:54475,214253

宇宙那么大,為什么我們看不到其他文明?一文帶你看懂費米悖論 2
有些人堅持傳統,被史詩般的美麗所震撼,或被宇宙的瘋狂規模所震撼。就個人而言,我走了,舊的“生存危機,隨后在接下來的半小時怪怪的。”但每個人都感覺的東西。
物理學家恩里科費米也感受到了一些東西 – “每個人都在哪里?”
一個真正的星空似乎很大 – 但我們所看到的只是我們當地的社區。在最美好的夜晚,我們可以看到多達2,500顆恒星(大約是我們星系中恒星的百萬分之一),而且幾乎所有恒星都距離我們不到1000光年(或直徑的1%)銀河)。所以我們真正關注的是:

銀河


宇宙那么大!為什么我們看不到其他文明?此文帶你看懂費米悖論12 / 作者:雍不言棄 / 帖子ID:54475,214253

銀河圖片:Nick Risinger
當遇到星星和星系的話題時,一個讓大多數人感到疑惑的是,“那里有其他外星人嗎?”讓我們來羅列一組數字
在我們的銀河系中有許多恒星(1億到4千4千億),在可觀測的宇宙中有大致相同數量的星系 – 因此對于巨大的銀河系中的每顆恒星來說,那里有一個完整的星系。總而言之,這通常引用了10的22次方到10的24次方顆恒星的范圍,這意味著對于地球上每個海灘上的每一粒沙子,都有10,000顆恒星。
科學界并不完全同意這些恒星中“太陽樣”的百分比(大小,溫度和光度相似) – 通常在5%到20%之間。與最保守的一面(5%),以及總星數(10的22次方)的低端,給我們500個五分之一,或者500億億個類似太陽的恒星。
關于這些類太陽恒星存在類似地球的行星(一個具有相似溫度條件,可能有液態水并且可能支持與地球生命類似的生命)的軌道,也存在爭議。有人說它高達50%,但我們考慮最近的PNAS研究得出的更為保守的22%。這表明有一個潛在的可居住的類似地球的行星圍繞宇宙中至少1%的恒星運行 – 總共有1000億億個類似地球的行星。
因此,想想下次你在沙灘上的時候,世界上每粒沙子都有100個類似地球的行星。
展望未來,我們別無選擇只能完全投機。讓我們想象一下,經過數十億年的存在,1%的類地行星會發展生命(每粒沙子都會代表一個有生命的行星)。并且想象一下,在這些行星的1%上的生命進展到地球上的智能水平。這意味著在可觀測的宇宙中有10萬億或10億個智能文明。
回到我們的銀河系,并對銀河系中恒星的最低估計(1000億)進行相同的數學運算,我們估計在我們的銀河系中有10億個類地行星和100,000個智能文明。
SETI(搜尋外星智慧)是一個專門監聽其他智慧生命信號的組織。如果我們是對的,我們的銀河系中有10萬個或更多的智能文明,其中甚至有一小部分正在發射無線電波、激光束或其他試圖與他人接觸,SETI的衛星天線陣難道接收不到各種信號嗎?
但事實并非如此。

那么大家都去哪了?
這很讓人疑惑。我們的太陽在宇宙的生命中相對年輕。有更古老的恒星與更古老的類地行星,理論上應該存在遠比我們更先進的文明。舉個例子,讓我們將45億年前的地球與一個假想的80億年前的行星X進行比較。


宇宙那么大!為什么我們看不到其他文明?此文帶你看懂費米悖論40 / 作者:雍不言棄 / 帖子ID:54475,214253

宇宙那么大,為什么我們看不到其他文明?一文帶你看懂費米悖論
如果X行星與地球有類似的經歷,讓我們來看看他們今天的文明在哪里(使用橙色時間跨度作為參考,顯示綠色時間跨度有多大):


宇宙那么大!為什么我們看不到其他文明?此文帶你看懂費米悖論43 / 作者:雍不言棄 / 帖子ID:54475,214253

宇宙那么大,為什么我們看不到其他文明?一文帶你看懂費米悖論

行星X與地球
在我們面前只有1000年的文明的技術和知識,對我們來說,就像我們的世界對一個中世紀人來說一樣令人震驚。在我們面前100萬年的文明,可能和人類文化對黑猩猩一樣讓我們無法理解。而行星X比我們早34億年…這是一件多么可怕的事情。
有一種叫做Kardashev Scale的東西,可以幫助我們根據他們使用的能量來將智能文明分為三大類:
一類文明有能力利用他們星球上的所有能量。我們不完全是一類文明,但我們已經接近了(卡爾·薩根為這個比例創建了一個公式,我們處于0.7類文明)。
第二類文明可以利用宿主恒星的所有能量。我們脆弱的I型大腦很難想象有人會怎么做,但我們已經盡了最大努力,想象出像戴森球這樣的東西。

戴森球體


宇宙那么大!為什么我們看不到其他文明?此文帶你看懂費米悖論3 / 作者:雍不言棄 / 帖子ID:54475,214253

宇宙那么大,為什么我們看不到其他文明?一文帶你看懂費米悖論 3
一個III型文明將另外兩個文明吹走,獲得的能力可與整個銀河系相媲美。
這種進步水平難以置信,如果X行星34 億年文明的進一步發展,并且能夠一直存活到III型級別,那么他們現在可能已經掌握了恒星之間的旅行,甚至可能在整個星系中占據一席之地。
關于銀河系殖民地是如何發生的一個假設是,通過創造一種機器,這種機器可以旅行到其他行星,用500年左右的時間在它們的新行星上使用原材料進行自我復制,然后發送兩個復制品去做同樣的事。即使不以接近光速的速度移動,這個過程也會在375萬年內殖民整個星系,以數十億年的規模來說,這是相對眨眼的事情:


宇宙那么大!為什么我們看不到其他文明?此文帶你看懂費米悖論87 / 作者:雍不言棄 / 帖子ID:54475,214253

資料來源:科學美國人:“他們在哪里”
繼續推測,如果1%的智能生命存活了足夠長的時間以成為潛在的星系殖民化的III型文明,根據我們上面的計算表明,我們銀河系中應該有至少1,000個III型文明 – 并且擁有殖民星系的能力,那他們的存在會非常明顯。然而,我們什么都看不見,什么也聽不到。

那么每個人在哪里?
歡迎來到費米悖論。
我們對費米悖論沒有答案,我們只能做“可能的解釋”,如果你問十個不同的科學家,他們對正確的解釋有什么感覺,你會得到十個不同的答案。你知道嗎,當你聽說過去的人類在爭論地球是圓的,或者太陽是繞著地球轉的,或者認為閃電是因為宙斯而發生的,他們看起來是那么原始和黑暗?這就是我們對這個話題的看法。
在研究費米悖論的一些最被討論的可能解釋時,我們把它們分為兩大類:一類是假定沒有第二類和第三類文明的跡象,因為它們都不存在;另一類是假定他們在外面,我們因為其他原因什么也沒看到或聽到。
說明第1組:有沒有更高的(II型和III)文明的標志,因為沒有更高的文明。
那些贊同第一組解釋的人指出了一個叫做非排他性問題的問題,這個問題駁斥了任何理論,即“有更高的文明,但沒有一個文明與我們有任何接觸”第一組的人看數學,它說Re應該是數以千計(或數百萬)的更高文明,其中至少有一個是規則的例外。即使一個理論支持99.99%的更高文明,另一個0.01%的人會有不同的行為,我們會意識到他們的存在。因此,第一組的解釋是一定沒有超先進的文明。既然數學表明,就在我們的銀河系中,有成千上萬的星系,那么一定還有別的事情在發生,這個東西叫做大過濾器。大過濾理論說,從前世到第三類智力,在某個時刻,幾乎所有的生命嘗試都會受到沖擊。在漫長的進化過程中,有一個階段是生命極不可能或不可能超越的。那個階段是最好的過濾器。


宇宙那么大!為什么我們看不到其他文明?此文帶你看懂費米悖論16 / 作者:雍不言棄 / 帖子ID:54475,214253

文明過濾器
如果這個理論是正確的,那么最大的問題是,大過濾器在時間軸上的位置是什么?事實證明,當涉及到人類的命運時,這個問題非常重要。根據Great Filter的發生地點,我們留下了三個可能的現實:我們很特殊、我們是第一個文明、或者我們繁衍。
我們的一個希望是,偉大的過濾器已經落后于我們 – 我們設法超越它,這意味著生命極其罕見地達到我們的智力水平。下面的圖表只顯示了兩個過去的物種,我們就是其中之一。


宇宙那么大!為什么我們看不到其他文明?此文帶你看懂費米悖論25 / 作者:雍不言棄 / 帖子ID:54475,214253

過濾器
這種情況可以解釋為什么沒有第三類文明……但這也意味著,既然我們已經走到了這一步,我們可能是少數幾個例外之一。這意味著我們有希望。從表面上看,這聽起來有點像500年前的人說地球是宇宙的中心,這意味著我們是特殊的。然而,科學家們稱之為“觀察選擇效應”的研究表明,任何一個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,無論他們實際上是稀有的還是相當普遍的,他們思考的想法和得出的結論都將是相同。這迫使我們承認,與眾不同至少是一種可能。
如果我們是特別的,那么我們什么時候變得特別, 即我們超越了哪個幾乎所有人都被卡住的步驟?
一種可能性:偉大的過濾器可能是在一開始它可能是難以置信的不同尋常的生命開始。這是一個候選者,因為它花了地球10億年的時間才最終發生,而且因為我們已經在實驗室里廣泛地嘗試復制這一事件,但一直未能做到。如果這真的是一個偉大的過濾器,那就意味著不僅沒有智慧生命存在,可能根本就沒有其他生命存在。
另一種可能性:最大的過濾可能是從簡單的原核生物細胞跳到復雜的真核生物細胞。在原核生物誕生之后,它們在進化躍升到復雜并有核之前保持了將近20億年。如果這是一個很好的過濾器,那就意味著宇宙中充滿了簡單的原核生物細胞,除此之外幾乎什么都沒有。
還有很多其他的可能性,有些人甚至認為,我們最近對當前情報的突破是一個很好的篩選候選人。雖然從半智能生命(黑猩猩)到智能生命(人類)的飛躍一開始并不像是奇跡般的一步,但史蒂文·平克拒絕了進化論不可避免的“向上爬”的觀點:“因為進化不是為目標而奮斗,而是碰巧發生,所以它最常用的是適應對于給定的生態位,而且,在地球上,這只導致了迄今為止一次技術智能,這一事實可能表明,這種自然選擇的結果是罕見的,因此決不是生命之樹進化的某種發展。”大多數跳躍都不符合優秀篩選候選人的條件。任何可能的大過濾器都必須是十億分之一的類型,其中一個或多個總的反常事件需要發生才能提供一個瘋狂的異常,因此,排除了從單細胞生命跳到多細胞生命的可能性,因為它在isolat中發生了多達46次。ed事件,就在這個星球上。出于同樣的原因,如果我們在火星上發現一個真核細胞化石,它會將上述“簡單到復雜的細胞”作為一個可能的大過濾器(以及進化鏈上這一點之前的任何東西)一躍而出,因為如果它發生在地球和火星上,那幾乎是不可能的。絕對不是十幾億分之一的怪事。如果我們確實是稀有的,那可能是因為一個不穩定的生物事件,但也可以歸因于所謂的稀土假說,即盡管可能有許多類地行星,地球上的特殊情況是否與這個太陽的具體情況有關。系統,它與月球的關系(對于這樣一個小行星來說,一個很大的月球是不尋常的,并且對我們特殊的天氣和海洋條件有貢獻),或者關于行星本身的一些東西對生命特別友好。

我們是第一個文明


宇宙那么大!為什么我們看不到其他文明?此文帶你看懂費米悖論13 / 作者:雍不言棄 / 帖子ID:54475,214253

宇宙那么大,為什么我們看不到其他文明?一文帶你看懂費米悖論 4
對于第一組思考者來說,如果大過濾器不在我們身后,我們唯一的希望是宇宙中的條件是最近,自從大爆炸以來,第一次達到一個可以讓智慧生命發展的地方。在這種情況下,我們和許多其他物種可能正在走向超智能的道路上,而這只是還沒有發生。我們正好在合適的時間來到這里,成為最早的超級智慧文明之一。
一個能使這種現象變得現實的例子是伽馬射線爆發的普遍性,我們在遙遠的星系中觀察到的瘋狂的巨大爆炸。就像地球早期幾億年后小行星和火山才消亡,生命才成為可能一樣,宇宙的第一部分可能充滿了像伽馬射線爆發這樣的災難性事件,它會燒毀附近的一切。不時地阻止任何生命發展到某一階段。現在,也許,我們正處于一個天體生物學的階段轉換中,這是第一次任何生命能夠進化這么長時間,不間斷。

我們完蛋了(大過濾器在我們前面)


宇宙那么大!為什么我們看不到其他文明?此文帶你看懂費米悖論83 / 作者:雍不言棄 / 帖子ID:54475,214253

宇宙那么大,為什么我們看不到其他文明?一文帶你看懂費米悖論 5
如果我們既不稀有也不早,第1組思想家得出的結論是,偉大的過濾器必須在我們的未來。這表明生活經常發展到我們所處的位置,但這種情況會阻止生命進一步發展并在幾乎所有情況下達到高智商 – 我們不太可能是例外。
一個可能的未來的過濾器是一個災難性自然事件,就像上面提到的伽馬射線爆發一樣,但遺憾的是它們還沒有完成,地球上的所有生命突然被摧毀只是時間問題。另一個候選人是可能的必然性,即一旦達到某種技術水平,幾乎所有智能文明最終都會摧毀自己。這就是為什么牛津大學的哲學家尼克博斯特羅姆說“沒有新聞是好消息。”在火星上發現甚至簡單的生命將是毀滅性的。如果我們要在火星上找到古老的復雜生命,博斯特羅姆說“這將是迄今為止印在報紙封面上的最糟糕的消息”,因為這意味著大過濾器肯定是在我們未來 – 最終使使人類瀕臨滅絕。當談到費米悖論時,“夜空的沉默是金色的”。

解釋第二組:第二類和第三類智能文明就在那里 – 我們可能沒有從中聽到它們的邏輯原因。
第二組的解釋擺脫了任何關于我們是稀有或特殊的概念,或者說是第一個相反的概念,他們相信平庸原則,其出發點是,在證據確鑿之前,我們的銀河系、太陽系、行星或智力水平沒有什么不尋常或罕見的。事實證明不是這樣的。他們也不那么快地認為缺乏高智商生物的證據是他們不存在的證據,強調我們對信號的搜索距離我們只有大約100光年(銀河系的0.1%),并提出了一些可能的解釋。愛斯。這里有10個可能性:
宇宙那么大!為什么我們看不到其他文明?此文帶你看懂費米悖論12 / 作者:雍不言棄 / 帖子ID:54475,214253



可能性1)超智能生命很可能已經造訪過地球,但在我們來到地球之前。在這個計劃中,有知覺的人類只存在了大約5萬年,一點點的時間。如果在那之前發生了接觸,可能會讓一些鴨子翻身跑進水里,就這樣。此外,有記載的歷史只追溯到5500年前——一群古代狩獵采集部落可能看過一些瘋狂的外星人,但他們沒有好辦法告訴未來的任何人。
可能2)銀河系已經被殖民,但我們只是生活在銀河系的一些荒涼的鄉村地區。早在加拿大北部一個小因紐特人部落的人意識到這一點之前,美洲就已經被歐洲人殖民了。更高物種的星際住所可能有一個城市化的組成部分,在那里,某個區域內所有鄰近的太陽系都是殖民地和通訊中的,任何人都不可能和毫無目的地處理一路來到我們生活的螺旋。
可能性3)整個物理殖民的概念是一個可笑的落后概念。還記得上面的第二類文明的畫面嗎?它們的恒星周圍有一個球體。有了這些能量,他們可能已經為自己創造了一個完美的環境,滿足他們的一切需要。他們有先進方法來減少對資源的需求,對離開他們幸福的烏托邦去探索寒冷、空虛、未開發的宇宙毫無興趣。一個更先進的文明可能會把整個物質世界看作一個可怕的原始地方。生活在原始、死亡的宇宙世界里,在他們看來,可能就像我們看待生活在寒冷、黑暗的海洋中的原始海洋物種一樣。
可能4)外面有可怕的掠食者文明,大多數聰明的生命知道比廣播任何傳出的信號和宣傳會給自己帶來危險。這也有助于解釋SETI衛星接收不到任何信號的原因。這也意味著,我們可能是超級天真的新手,我們總是通過向外傳播信號,是難以置信的愚蠢和冒險。目前有一場關于我們是否應該參與meti(與seti相反的外星智能信息)的辯論,大多數人說我們不應該。史蒂芬·史蒂芬霍金警告說:“如果外星人造訪我們,結果會和哥倫布登陸美洲時一樣,而美洲土著人的情況并不好。”甚至卡爾·薩根(一個普遍相信任何文明發展到足以進行太空旅行的程度都是利他主義的,而不是敵對的)他認為大都會的做法“非常不明智和不成熟”,并建議“在一個陌生和不確定的宇宙中,新來的孩子們應該安靜地聽很長時間,耐心地學習宇宙和比較音符。
可能性5)只有一個更高智慧生命的例子——一個“超級編撰者”文明(就像人類在地球上一樣)——它比其他任何人都先進得多,一旦超過某個水平,就通過消滅任何智慧文明來保持它。這太糟糕了。它可能的工作方式是,它是一種對資源的低效利用,以消滅所有新興的智能,也許是因為大多數智能都是自己消亡的。但在某一點上,超級生物會移動,因為對他們來說,一個新興的智能物種就像病毒一樣開始生長和傳播。這一理論表明,銀河系中第一個獲得情報的人獲勝了,而現在沒有其他人有機會了。這將解釋為什么沒有活動,因為這將使超級智慧文明的數量保持在一個。
可能6)外面有很多活動和噪音,但我們的技術太原始,我們在聽錯誤的東西。就像走進現代辦公樓,打開對講機,當你沒有聽到任何活動(當然你不會聽到,因為每個人都在發短信,不使用對講機)時,就確定大樓一定是空的。或者,正如卡爾·薩根所指出的,可能是我們的大腦比其他形式的智能工作得更快或更慢,比如說,打個招呼要花12年的時間,當我們聽到這種交流時,聽起來就像是白噪音。
可能7)我們正在接受其他智慧生命的接觸,但政府卻在隱瞞。我對這個話題了解得越多,就越覺得這是一個愚蠢的理論,但我不得不提,因為它被談論得太多了。
可能性8)更高的文明意識到我們并觀察我們(又稱“動物園假說”)。據我們所知,超智能文明存在于一個嚴格管制的星系中,我們的地球被視為一個廣闊而受保護的國家公園的一部分,對我們這樣的行星有嚴格的“看但不要碰”規則。我們不會注意到它們,因為如果一個更聰明的物種想要觀察我們,它就會知道如何在我們沒有意識到的情況下輕松地觀察我們。也許有一條類似《星際迷航》的“首要指令”的規則,禁止超智能生物與我們這樣的小物種進行任何公開接觸,或以任何方式暴露自己,直到小物種達到一定的智能水平。
宇宙那么大!為什么我們看不到其他文明?此文帶你看懂費米悖論37 / 作者:雍不言棄 / 帖子ID:54475,214253

可能性9)更高的文明在我們周圍。但我們太原始了,無法感知它們。木谷賢雄這樣總結:假設我們在森林中間有一個蟻丘。就在蟻丘旁邊,人類正在修建一條10車道的超級公路。問題是“螞蟻能理解什么是十車道的超級公路嗎?”螞蟻能理解在人類旁邊修建公路的技術和生物的意圖嗎?“所以這并不是說我們不能用我們的技術從X星上接收到信號,而是我們甚至不能理解X星上的生物是什么或者他們想做什么。即使他們真的想啟發我們,這就像是試圖教螞蟻關于互聯網。沿著這些思路,這也可能是對“如果有那么多奇特的第三類文明,為什么他們還沒有聯系我們”的回答。“為了回答這個問題,讓我們捫心自問,當皮薩羅進入秘魯時,他是否在一個蟻丘停留了一會兒,試圖與人交流?他是否寬宏大量,試圖幫助蟻丘里的螞蟻?他是否變得充滿敵意,并為了粉碎蟻丘而放慢了最初的任務?或者說,這是一座與皮薩羅完全、徹底和永恒無關的蟻丘?這可能是我們這里的情況。
可能性10)我們對現實的看法完全錯誤。有很多方法可以讓我們完全放棄我們的想法。宇宙可能以一種方式出現,而完全是另一種東西,比如全息圖。或者我們是外星人,我們被種植在這里作為試驗或肥料。甚至有可能我們都是來自另一個世界的某個研究人員的計算機模擬的一部分,而其他形式的生命根本沒有被編程到模擬中。
宇宙那么大!為什么我們看不到其他文明?此文帶你看懂費米悖論66 / 作者:雍不言棄 / 帖子ID:54475,214253



宇宙那么大!為什么我們看不到其他文明?此文帶你看懂費米悖論72 / 作者:雍不言棄 / 帖子ID:54475,214253



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當尋找外星智慧可能是徒勞無功的時候,我真的不知道我應該支持什么。坦白地說,知道我們在宇宙中是孤獨或者我們發現其他外星人都是令人毛骨悚然的,上面列出了所有超現實的想法,不管真相是什么,都是令人震驚的。
宇宙那么大!為什么我們看不到其他文明?此文帶你看懂費米悖論70 / 作者:雍不言棄 / 帖子ID:54475,214253



在地球上,我們是小城堡的國王,是共享地球的一群白癡的驕傲統治者。在這個沒有競爭也沒有人來評判我們的泡沫中,我們很少會遇到比任何低等的物種的概念。但在過去的時間里,我們花了很多時間與第二和第三類文明相處,我們的力量和自豪感似乎有點像大衛布倫特。人類是一個孤獨的孤兒,在一個荒涼宇宙中的一塊小巖石上,令人可悲的事實是,我們可能沒有想象中的那么聰明,我們確信的很多事情可能都是錯的。也許,故事可能比我們想到的更有趣。????
宇宙那么大!為什么我們看不到其他文明?此文帶你看懂費米悖論77 / 作者:雍不言棄 / 帖子ID:54475,214253

來源斷片守夜人站長


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