恩利克·費(fèi)米

暗物質(zhì)，一個(gè)人類追尋多年的宇宙魅影，最近終于被我國的“悟空”尋覓到了疑似蹤跡。這一發(fā)現(xiàn)不僅可能帶我們走進(jìn)基本粒子更加深入細(xì)微的結(jié)構(gòu)中，而且對于我們理解星系、星系團(tuán)這樣大尺度的結(jié)構(gòu)如何在宇宙演化中形成也具有重要意義。

除了暗物質(zhì)之外，另一個(gè)宇宙魅影同樣被人類追尋多年，這個(gè)“魅影”就是外星文明。多少年來人類一直試圖尋找外星文明的蛛絲馬跡，但都沒有結(jié)果。這不禁讓人仰天長嘯：“各位親，你們到底在哪啊?”

面對外星文明的謎之存在，發(fā)出這種疑問的可不止一人。著名物理學(xué)家、諾貝爾物理學(xué)獎得主恩利克·費(fèi)米在1950年的一天與同事們共進(jìn)午餐討論到飛碟與外星人問題時(shí)，也突然冒出了這樣的想法：“他們都在哪呢?”這句看似簡單的問話，就是著名的“費(fèi)米悖論”。

“費(fèi)米悖論”隱含之意是，理論上講，人類能用100萬年的時(shí)間飛往銀河系各個(gè)星球，那么，外星人只要比人類早進(jìn)化100萬年，現(xiàn)在就應(yīng)該來到地球了。然而，為什么我們沒有看到智慧文明的影子?

費(fèi)米悖論到底是怎么回事

在中國科學(xué)院國家天文臺李然副研究員看來，費(fèi)米悖論是一個(gè)幾率問題。他告訴科技日報(bào)記者，實(shí)際上，費(fèi)米悖論闡述的是對地外文明存在性的過高估計(jì)和缺少相關(guān)證據(jù)之間的矛盾。如果宇宙中存在很多智慧文明，那么為什么我們至今沒有接收到有關(guān)他們的信號?如果宇宙中智慧文明很少甚至不存在，那么又是什么因素干擾了智慧文明的出現(xiàn)?

要想更好地了解費(fèi)米悖論，讓我們先來進(jìn)行一些數(shù)學(xué)計(jì)算吧。在最適合觀星的夜晚，我們仰望星空時(shí)，大約可以看到2500顆恒星，但這僅僅是銀河系中恒星總量的一億分之一，銀河系大約有2.5×1011顆恒星，但是在可觀測宇宙內(nèi)有更多數(shù)量的星系，實(shí)際上，在可觀測宇宙內(nèi)的恒星數(shù)量大概在1022—1024顆。地球不過是太陽系疆域中微不足道的一員，而太陽也不過是銀河系數(shù)千億顆恒星中普通的一顆。即使智慧文明以很小的概率出現(xiàn)在圍繞這些恒星的行星中，那么僅僅在銀河系內(nèi)就應(yīng)該有相當(dāng)大數(shù)量的文明存在。

李然在《漫步到宇宙盡頭》一書中寫道：“銀河系中存在著上千億顆恒星。假設(shè)這些恒星中只有1%擁有一顆行星，再假設(shè)行星擁有智慧生物的概率只有1‰，那也意味著銀河系中存在著100萬顆文明星球。”

搜尋地外文明計(jì)劃(SETI)致力于用射電望遠(yuǎn)鏡等先進(jìn)設(shè)備接收從宇宙中傳來的電磁波，從中分析有規(guī)律的信號，希望借此發(fā)現(xiàn)外星文明。如果銀河系里存在100萬顆文明星球，哪怕其中只有很少一部分對外發(fā)射無線電波、激光束或者其他聯(lián)系信號，SETI的衛(wèi)星陣列也應(yīng)該會收到各種各樣的信號。但是，實(shí)際上SETI并沒有收到這樣的信號。

正因如此，費(fèi)米和我們都發(fā)出了這樣的疑問：外星文明到底在哪兒呢?

對費(fèi)米悖論的第一類解釋

多年來科學(xué)家對費(fèi)米悖論提出了各種解釋。這些解釋大致可以分成兩類。第一類認(rèn)為宇宙中存在很多智慧文明，但因?yàn)榉N種原因我們觀測不到他們。

這類解釋認(rèn)為地球不是特殊的，僅僅是一個(gè)典型的行星，具有和其他星體相同的規(guī)律和現(xiàn)象，整個(gè)宇宙中充斥著復(fù)雜生命。缺失智慧文明存在證據(jù)不等同于智慧文明不存在。我們之所以至今沒能觀測到智慧文明，有很多種可能性。以下是科學(xué)家推測的幾種可能。

“他們”吶喊

我們聽不見

這種觀點(diǎn)認(rèn)為，外星文明有很多活動和信號存在，只是我們的技術(shù)太原始，聽不到他們的吶喊。

其實(shí)這種可能性很容易理解。在古代，人們使用烽火和信鴿傳遞消息，而現(xiàn)在人們卻用無線電與千里之外的朋友聊天。比我們先進(jìn)上億年的外星文明所掌握的通信方式可能是我們無法理解或無法掌握的，因此我們聽不到“他們”的吶喊。

就好像我們走進(jìn)一個(gè)現(xiàn)代化辦公樓，然后打開一個(gè)對講機(jī)，此時(shí)因?yàn)榇蠹叶际褂檬謾C(jī)和電腦來溝通，所以對講機(jī)什么都聽不到。紐約城市大學(xué)教授、理論物理學(xué)家加來道雄有個(gè)形象的比喻：“比如說在森林中間有一座螞蟻窩，螞蟻窩旁邊正在建造一條十車道的高速公路，螞蟻會明白十車道高速公路是什么嗎?螞蟻會明白建造高速公路的技術(shù)和建造公路的物種的意圖嗎?”

然而這種觀點(diǎn)也有著明顯的弱點(diǎn)。即使一個(gè)外星文明掌握了先進(jìn)的通信方式，“他們”也應(yīng)該能夠想到采用低級的無線電方式聯(lián)絡(luò)落后文明，除非“他們”對我們這樣的低等文明不屑一顧。

“他們”故意

隱藏自己

這種觀點(diǎn)出自劉慈欣的《三體Ⅱ：黑暗森林》，又名黑暗森林假說。該假說認(rèn)為，宇宙中可供文明生存的資源有限，因此較發(fā)達(dá)文明傾向于摧毀可能與自己爭奪資源的欠發(fā)達(dá)文明。在這種情況下，為了生存，欠發(fā)達(dá)文明傾向于隱藏自己的存在以避免被攻擊。這也就解釋了為什么SETI計(jì)劃收不到任何信號。

但是這也同樣表明向外發(fā)送信號的人類太過幼稚?；艚鹫J(rèn)為，如果外星人造訪我們，結(jié)果就會像哥倫布登陸美洲一樣，對于美洲土著來說結(jié)果很糟糕。甚至相信高等文明里面好人多的美國天文學(xué)家卡爾·薩根也認(rèn)為SETI計(jì)劃是很不明智很不成熟的。他表示：“初到新地方的小孩應(yīng)該安靜的傾聽很久，耐心學(xué)習(xí)，然后再對著那未知的森林發(fā)聲。”

“他們”把我們

養(yǎng)在“動物園”

動物園假說是指我們?nèi)祟惥幼≡?ldquo;動物園”里，外星人不干涉，讓人類以自己的方法發(fā)展自己的文明，掌握自己的命運(yùn)。

這個(gè)觀點(diǎn)認(rèn)為，外星人已經(jīng)找到地球人，但“他們”不造訪、不入侵，而是像觀察動物園里的動物一樣觀察地球人。動物園假說也被說成實(shí)驗(yàn)室假說，地球生物及人類可能是由外星人所制造的實(shí)驗(yàn)動物，制造者可能選擇低調(diào)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察，不接觸人類或僅與人類政府秘密接觸。

也就是說，高等文明們存在于一個(gè)管制嚴(yán)格的星系，而地球是一個(gè)受保護(hù)的“國家公園”的一部分，對于這個(gè)“動物園”里面的我們，其他文明都要遵守一個(gè)“只能看不能摸”的規(guī)定。此時(shí)，我們沒有辦法注意到觀察者。就好像《星際迷航》里面的最高指導(dǎo)原則一樣，超級智能生物不可以和人類這樣的低等物種進(jìn)行直接接觸，直到人類發(fā)展到了一定程度為止。

“他們”來時(shí)

還沒有我們

此外，還有觀點(diǎn)認(rèn)為，外星文明可能已經(jīng)造訪過地球，但是那時(shí)候地球人還不存在。智能人只存在了5萬年左右，與“億年”級別的宇宙史比起來，只是彈指一揮間。如果和外星文明的接觸發(fā)生在人類出現(xiàn)之前，那發(fā)生了什么我們無從得知。有記錄的人類歷史只有數(shù)千年，在那之前就算外星文明造訪過地球也沒有辦法流傳下來。

雖然一些科學(xué)家對于外星文明的存在持樂觀態(tài)度，并提出了各種可能來支持其觀點(diǎn)的正確性，但另外一些科學(xué)家卻提出了對費(fèi)米悖論的另一種截然相反的解釋。他們認(rèn)為宇宙中智慧文明很少甚至不存在。那么人類真的是宇宙的幸運(yùn)兒嗎?又是什么因素干擾了智慧文明的出現(xiàn)呢?敬請關(guān)注12月15日的科技之謎，我們將在這一期為您揭曉答案。