人类文明是宇宙中第一个文明吗?

在回答这个问题前我要先讲一下宇宙学最基本的原理,平庸原理。平庸原理是现代天文学家研究宇宙天体演化所依据的一个重要原理。

这个原理的核心概念就是两个字:平庸

即我们在宇宙中所处的位置和演化的阶段,都是平庸的。

举个例子,比如我们要研究某个细菌的一生,不需要盯着这个细菌连续不断地拍照片,我们只需要对着一片细菌拍一张照片,那么就知道这个细菌在所有年龄阶段的形态,这里面有一个假设的前提,就是我们知道所有细菌的演化过程都是差不多的。

如果外星人要研究人类从出生到死亡的样子,也不需要盯着一个人完整的一生。只需要在同一时刻得到尽可能多的人类照片就可以了。

换成星系也一样,我想你一定听说过哈勃深空场这张照片,在144弧秒,也就是占整个天空2400万分之一的范围内,哈勃望远镜拍摄到了3000多个星系,每个星系内都有几千亿颗恒星。

图中最微弱的光点也是一个星系

我们不需要亲自观测我们的银河系是怎么演化的(我们也无法观测),我们只需要一张照片,就可以看到星系演化的各个阶段,从而了解我们所在的银河系。同样,这里也有一个假设的前提,就是我们的银河系是宇宙中平庸的星系。

那么如果我们的文明也是平庸的,要研究文明的演化过程,也只需要知道现阶段宇宙中各文明的情况就行了,因为我们的宇宙中充满着处于不同阶段的文明。

将我们自己平庸化是我们研究这个宇宙的一种普遍的方法。那为什么会有人认为我们可能是宇宙中的第一个文明呢?

其实是为了解释费米悖论。

费米悖论是说,如果人类文明是一个平庸的文明,也就是说宇宙中存在大量处于不同阶段的文明,这里面必然有相当比例是超过地球文明的,这些文明中也必然存在超过地球数百万乃至数亿年的文明存在,因为几百万年也只不过是宇宙尺度下的转眼一瞬而已。根据人类文明的进化史来看,人类仅仅在文明出现几千年的时间里就可以造出太空飞船,那超过人类文明百万年乃至数亿年的文明应该早就有人类难以想象的发达科技,一定可以探测到地球,甚至飞临到地球,那他们在哪里呢?

宇宙的规模和时间尺度决定了生命的诞生不是地球上的一个孤立事件,那么就必然存在外星生命,外星文明也应该存在,可是这个结论与目前观测结果相悖。

为了解释费米悖论,人们提出了各种假说。

一共有两种可能:

1、外星文明确实不存在。

2、外星文明存在但是没找到。

这不是废话嘛,是的,我们接着往下分。


不存在外星文明又可以分成两种可能性。

①唯一论,人类是宇宙中第一个文明。

②灭绝论,宇宙中其他地方曾经出现过智慧生物,但因为某些原因灭绝了,现在只剩下我们了。


有外星文明但是没找到可以分成三种可能性。

③过滤论,文明无法突破技术瓶颈,或者被我们所不知道的宇宙规律过滤掉了。

④孤岛论,外星文明距离我们太遥远,所以我们无法接触。

⑤黑暗森林,外星文明距离我们并不遥远,但是他们故意隐藏了起来。


先讲讲①唯一论。

解释费米悖论最简单粗暴的方式就是:

人类是宇宙中第一个文明或者第一批文明。

那么费米悖论的前提,即人类文明是平庸的本身就错了,前提都错了,那么悖论自然也不成立了。

有些人试图证明生命诞生和智力发展的概率有多么小来说明人类是唯一的文明,但是这是相对的,我们还得知道宇宙有多大。

宇宙中文明的数量=行星数量 × 文明诞生的概率

一个趋于无限大,一个趋于无限小,因为人类的存在,我们至少已经知道,这个无穷小没有占上风。因为行星数量 × 文明诞生概率≥1.

我们来体验一下这个无限大有多大。我们已经知道宇宙中星系的分布是均匀的,根据哈勃深空场这张照片,我们可以得到宇宙中的星系数量大概是千亿级别的,如果银河系是宇宙中的一个中等大小星系,那么每个星系的恒星数量也是千亿级别的。宇宙中的恒星数量至少是1千亿乘以1千亿,没概念了是吧,没关系,这个数量差不多和地球上所有沙子的数量是一个级别的,包括沙漠里和海滩上所有的沙子。这还只是恒星的数量,行星的数量应该更多。

如果某天,我们发现某一粒沙子有特别之处,我们是否会认为这是唯一一粒特别的沙子?

至于②灭绝论,我认为不可能。

因为太巧合了,刚好别的文明都灭绝了,只剩下地球文明,如果是这样的话,一定存在我们不知道的规律,把之前的所有文明都过滤掉了,而且刚刚好,现在的宇宙只剩下我们了。这个假说和下面的过滤论有交集。

然后是③过滤论。

过滤论认为,文明的发展是会遇到瓶颈的,到了一定阶段以后,会遇到难以突破的困境,随着行星寿命的消亡,这个文明也会走向消亡。宇宙这种层层选择的机制就像一把筛子一样,把数量众多的文明都过滤掉了。

这对人类来说绝对不是好消息,因为这意味着人类在未来也可能会到达技术的瓶颈,而别的文明都被阻挡了,那么人类要突破这个瓶颈也基本是不可能的。

如果把生命的诞生当做是第一个筛子,文明的诞生当成是第二个筛子,技术的瓶颈就是第三个筛子,前两个筛子人类已经通过了,而第三个筛子还没有文明能够通过。

在这种解释下,悲观地说,技术加速增长是一个伪命题,其实最近十几年就有很多例子表明技术的爆炸式增长存在瓶颈。例如最近几年摩尔定律正在失效。再比如,拿和星际旅行最相关的航天技术来说,从上个世纪60年代登上月球到现在,人类还是没能踏上火星。理论物理和数学的突破也越来越缓慢,越来越困难,从引力波到上帝粒子,每个实验的成本都无比昂贵,诺贝尔奖也不再是以前那样能够凭一己之力拿到的了,现在的自然科学领域的诺贝尔奖获得者其实都应该颁给一整个团队。理论突破的乏力导致的是技术发展的减缓,悲观的讲,很可能目前人类的技术发展速度已经是巅峰了。

毕竟,技术的爆炸增长本身就只是一种观测或者推测罢了。

第四种解释是④孤岛论。

人类的物理属性决定了人类能够控制和利用世界的尺度。人类目前发明的最大功率的机器和我们本身的物理属性之间最多也就相差了7~8个数量级。这就说明人类能够改造和利用的宇宙空间也是有限度的。

举个通俗的例子,如果人类和蚂蚁差不多大小,那么我们造出来的宇宙飞船能够飞出地球吗?肯定不行嘛,很可能一阵风就把我们的飞船吹跑了。

对于人类来说,宇宙中可能也存在很多类似地球上的风这样的阻隔。比如距离的阻隔,甚至距离可能对所有的文明来说都是一个不可逾越的阻隔。这就是孤岛论。

被困在孤岛上的一个个文明之间当然无法相互联系。

第五种解释是⑤黑暗森林理论

这是刘慈欣在《三体》中提出的理论,其实之前早就有科学家提出类似的理论,只是没有大刘这样的推理过程。

在这个理论中,宇宙就是一片黑暗丛林,所有的文明都秉持丛林法则,要么消灭别人,要么被消灭。

外星文明为了生存正在隐蔽,所以我们无法发现他们。

作为小说设定,这个理论非常精彩,但是在现实中可能性很低。因为我们人类已经主动发出过声音,而且还在继续发出(METI计划),根据平庸原理,肯定存在别的文明也会发射无线电,那么这个宇宙中也应该到处充满着智慧生物的无线电才对。

以上就是对于费米悖论的5种假说,我们可以发现,除了“人类是宇宙中第一个文明”这个唯一论的解释外,还有别的理论也可以解释费米悖论,我个人更倾向于过滤论和孤岛论。过滤论等于否认了技术爆炸,但是技术发展本来就不可能无限加速下去,它总会有一个天花板。而孤岛论基本否定了人类殖民其他星系的可能。所以很多人宁愿相信唯一论也不想相信过滤论和孤岛论。

是啊,真好,又可以美美地睡一觉了:因为我们是第一个文明,所以我们有无限的可能性,我们的技术会爆炸式发展,我们可以殖民整个宇宙。


最后关于宇宙深处是否存在外星文明,我相信是有的。

我们先了解一下,人类是怎么寻找外星文明的。

主要有两种方法。一种是天文观测,一种是深空探测

天文观测主要是通过射电望远镜,收集外星文明发出的可能的无线电信号。最显著的成果是上世纪70年代“SETI计划”发现的那个窄频无线电信号“WOW”。

而 深空探测目前最显著的成果是美国NASA的火星探测车发现了火星表面季节存在的液态水。

天文观测

从人类第一次发送无线电信号到现在已经过去了100多年,我们的无线电传播的空间大概是一个半径100多光年的球。具体范围就是下图中的蓝点。

人类无线电在银河系影响的范围

但其实这些人类无意中发射的无线电波信号会被地球的电离层反射,穿过大气层后就所剩无几了,再经过几光年后就难以从背景噪声中分辨出来了。

要让无线电信号传递到其他行星,需要做到以下几点:

1、对准目标发射信号。

2、有足够大的功率。

3、对方能够解码。

无线电信号要传到地球当然也一样,外星文明要在茫茫宇宙中刚好对准地球,我们才能收到信号。所以外星文明的数量只要不是非常多,那么我们没有收到无线电信号就是可能的。

深空探测

我们目前连火星现在或者曾经是否存在过生命都还没有搞清楚,更不要说那么多别的类地行星了。这需要航天技术的进一步发展。

总之,我们所做的探索外星文明的工作还太少太少,怎么能够简单地就得出我们是唯一的这个结论呢。

退一步将,即使我们是唯一的文明,将来等我们有了足够的技术,我们可以将最初级的起源生命体发散到宇宙中去,让他们去宇宙深处生根发芽。

至少,第一层宇宙筛,生命的诞生,我们帮助他们完成了。

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