大家都在哪儿呢?人类尚未发现外星生命的12个奇怪原因

B站影视 2024-12-07 13:28 2

摘要:如今,科学家们确信,宇宙中存在数百万甚至数十亿颗可能孕育生命的星球。那么,在悠久的历史长河中,为什么这些生命体未曾跋山涉水,穿过太空与人类握手/握爪(?)呢?或许是因为宇宙太过广阔无垠,使得他们无法穿越。

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原作:Brandon Specktor

翻译:姚顺仪

校对:DAIKIN

编排:王璞

后台:朱宸宇

几十年来,科学家们一直在探寻地外生命存在的证据。那么,外星人究竟身在何处?以下是12个有趣的理论……

科学家已经在我们太阳系之外发现了数千颗行星。那么,外星人究竟都在哪里?(图片来源:Getty Images / Anton Petrus)

大约60年前的一个晚上,物理学家恩里科·费米抬头望着星空,提出了一个疑问:“大家都在哪儿呢?”

他所说的正是外星人。

如今,科学家们确信,宇宙中存在数百万甚至数十亿颗可能孕育生命的星球。那么,在悠久的历史长河中,为什么这些生命体未曾跋山涉水,穿过太空与人类握手/握爪(?)呢?或许是因为宇宙太过广阔无垠,使得他们无法穿越。

另一种可能是,外星人正在故意忽视我们。甚至可能每个不断发展的文明都会不可避免地走向自我毁灭(颤抖吧,人类)。

或许还有更加诡异的原因。比如什么呢?以下是科学家为费米悖论提出的12个不同寻常的假设。

外星人或许在另一个宇宙

(图片来源:MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images)

我们之所以还没有发现外星人,也许是因为我们的宇宙并不特别有利于生命的存在。也许地球是一个特例——一个幸运的蓝点,漂浮在广袤无垠、充满黑暗和死亡的宇宙中。也许在另一个宇宙碰碰运气是更好的选择。

这个想法来源于2024年的一项研究,该研究假设我们的宇宙可能只是无尽的“多元宇宙”中的一员,每个宇宙都与其他宇宙略有不同。为了测试我们的宇宙是否具备孕育生命的最佳条件,研究人员将这里的恒星形成率与许多具有不同物质和能量浓度的假设平行宇宙中的恒星形成率进行了比较。

该团队考虑的主要因素是宇宙中暗能量的密度。暗能量是一种驱动宇宙恒定、加速膨胀的神秘力量。如果一个宇宙的暗能量过多,它会膨胀得过快,导致恒星形成物质分散,从而阻碍星系团等大型结构的形成。然而,如果暗能量太少,重力可能会变得过于强大,导致大型结构物在有机会形成宜居星球之前就坍塌了。

研究团队的模型显示,在宇宙中,暗能量的最佳密度可使高达27%的普通物质转化为恒星。然而在我们的宇宙中,估计只有23%的物质能转化为恒星——这意味着这里的恒星数量少于本可以达到的数量,因此外星生命可能存在的地方就更少。祝我们在下一个宇宙旗开得胜!

外星人或许不住在星球上

(图片来源:NASA/SOFIA/Lynette Cook)

每个外星物种都需要一个宜居星球才能生活,对吗?令人惊讶的是,2024年的一项研究认为,情况可能并不总是如此。

研究人员在《天体生物学》期刊上发表的一篇论文中提出了一个设想,外星殖民地无需宜居星球,可以在太空中自由漂浮生存。这听起来可能很不可思议,但它并非没有现实依据;例如,人类能够在国际空间站上,在没有星球依托的环境中生活长达数百天(尽管需要不断地从母星输送生活必需品),而水熊虫这种顽强的生物也可以在太空真空中存活。

理论上,不依靠星球的外星殖民地必须克服许多挑战,包括缺乏资源、暴露在宇宙辐射和真空中,以及能否获取充足的阳光。考虑到这一点,研究人员描绘了一种能够在这些挑战中存活下来的物种:一个直径可达100米 的自由漂浮生物群落,包裹在一个薄、坚硬、透明的外壳中,可以通过温室效应保持宜居的温度和压力。

找到这样的物种希望渺茫,但也不是绝无可能。在宇宙空间里自由漂泊的外星人殖民地也可以解释为什么没有智慧生命回应我们:他们没有可以跟我们通讯的“固话”。

外星人或许藏身于地下海洋中

(图片来源:JPL-Caltech/SETI Institute/NASA)

如果人类希望与ET对话,我们可能需要一些破冰工具。不,说真的——外星生命可能被困在星球冰层深处的隐秘海洋中。

天文学家表示,我们太阳系中的多个卫星都蕴藏着汹涌澎湃的地下海洋,这种海洋可能在整个银河系都很常见。美国宇航局物理学家艾伦·斯特恩认为,像这样的隐秘水世界可以为生命进化提供完美的舞台,即使这些星球的地表条件恶劣。“撞击和太阳耀斑,附近的超新星,你处于什么轨道,是否有磁层,是否有有毒的大气层——这些对于地下生命来说都无关紧要。”斯特恩指出。

这对外星人而言或许是件好事,但这也意味着,我们永远无法仅仅通过望远镜观测他们的星球就直接发现他们的存在。我们能期待他们与我们联系吗?斯特恩说,这些生物生活在如此深的地方,我们甚至不能期望他们知道头顶上还有一片星空。

幸运的是,美国宇航局的欧罗巴快船航天器正在前往一颗这样的卫星,以近距离寻找外星生命的踪迹。快船将于2030年抵达木星的冰冻卫星欧罗巴。

外星人可能被监禁在“超级地球”上

(图片来源:喷气推进实验室-加州理工学院/美国宇航局)

不,“超级地球”并非某个科幻角色“地球超人”的中二表亲。在天文学中,该术语指的是一种质量可达地球10倍的行星。通过调查,我们已经发现了许多这样的行星,它们可能为液态水的存在提供适宜的条件。这意味着外星生命可能广泛存在于宇宙中的超级地球上,并且正处于进化过程中。

不幸的是,我们可能永远不会遇到这些外星人。根据2018年发表的一项研究,一颗质量是地球10倍的行星的逃逸速度也是地球的2.4倍——要想克服这种引力进行火箭发射和太空旅行,几乎是不可能的。

德国索内贝格天文台的研究员、研究作者迈克尔·希普克指出:“在质量更大的行星上,太空飞行的成本将成倍增加。相反,这些外星人在某种程度上是被束缚在他们的母星上的。”

我们找错了地方(因为外星人都是机器人)

(图片来源:Shutterstock)

人类在1900年左右发明了无线电,在1945年制造了第一台计算机,现在则进入大规模商业生产每秒能够执行数十亿次计算的手持设备的时代。完全成熟的人工智能可能即将问世,资深天文学家兼未来主义者塞思·肖斯塔克表示,这足以让我们重新思考寻找智慧生命的方式。简而言之,我们应该寻找机器,而不是小绿人。

“任何能够发明无线电以供我们监听的外星文明,在几个世纪内,都一定会创造出它们的‘继任者’。”肖斯塔克在2016年旧金山举行的Dent:Space会议上表示,“我认为这很重要,因为这些‘继任者’就是机器。”

肖斯塔克表示,一个真正先进的外星文明可能完全由超智能机器人构成,这应当成为我们搜寻外星生命的重要参考。与其把所有资源都集中在寻找其他宜居星球上,也许我们还应该关注那些对机器更具吸引力的地方——例如能量丰富的星系中心。“我们正在寻找自己的同类,”肖斯塔克说,“但我不知道这是否代表了宇宙中大多数的智慧生命。”

我们已经找到了外星人(但没有意识到这一点)

(图片来源:美国宇航局)

受流行文化的影响,“外星人”一词往往会让人联想到一个长着大脑袋、光秃秃的人形生物。今年早些时候,一个西班牙心理学家团队指出,虽然这样的形象对好莱坞来说很受欢迎,但这些先入为主的ET形象可能会阻碍我们对外星生命的探索。

在一项小型研究中,研究人员要求137人查看其他行星的照片,仔细审视图像以寻找外星生命的迹象。在这些图像中,藏着一个穿着大猩猩服装的小个子男人。当参与者寻找他们想象中的外星生命时,只有大约30%的人注意到了这个大猩猩。

研究人员写道,实际上,外星人的外貌可能与猿类大相径庭,他们甚至可能无法被光波和声波探测到。那么这项研究向我们展示了什么?我们自身的想象力和注意力范围会限制我们对外星生命的探索。如果我们不学会拓宽视野,就可能会错过近在眼前的重要发现。

人类将杀死所有外星人(或者已经杀死了)

(图片来源:Shutterstock)

我们离发现外星人越近,就越有可能摧毁他们。理论物理学家亚历山大·贝雷津说,无论如何,这是有可能发生的。

他的观点如下:任何能够探索自身类太阳系外的文明,都势必会走上一条无节制的增长与扩张之路。就像我们在地球上所目睹的那样,这种扩张往往以牺牲那些较小、且恰好挡在扩张道路上的生物为代价。贝雷津指出,即便我们最终能够察觉到外星生命的存在,这种以自我为中心的心态也很可能不会有所改变。

外星人引发了气候变化(因此灭绝了)

(图片来源:Shutterstock)

当某个种群消耗资源的速度超出了其所在星球的供给能力时,灾难便如影随形。我们从地球上正在上演的气候变化危机中,已经深刻感受到了这一点。那么,一个先进却极度耗能的外星社会,是否也可能面临同样的困境呢?

根据天体物理学家Adam Frank的说法,这不仅是可能的,而且极有可能。今年早些时候,Frank运行了一系列数学模型,来模拟一个假想的外星文明是如何随着它越来越多地将其星球的资源转化为能源而兴衰的。坏消息是,在四分之三的情况下,社会崩溃,大部分人口死亡。只有当社会及早发现这个问题并立即改用可持续能源时,文明才能生存下来。这意味着,如果外星人确实存在,他们很有可能在我们见到他们之前就自我毁灭了。

在浩瀚的宇宙时空里,会有赢家——他们察觉危机并找到出路——也会有输家,他们无法团结一致,最终导致文明的消陨。问题是,我们想要成为哪个角色?”

外星人使用了清洁能源,但仍然引发了气候变化(因此灭绝了)

(图片来源:Jim Dyson/盖蒂图片社)

一个足够先进的外星物种,随着其社会和能源需求的增长,其所在星球的温度必然会上升。这可能引发失控的气候变化,正如人类在地球上所做的那样,也可能导致这些外星生物早早灭绝。但如果这个快速增长的外星社会很早就开始使用环保、可再生的能源呢?那样做能否拯救它们,使它们能够在宇宙中不断生长、繁荣和扩张,而不必承担任何后果呢?

抱歉,根据2024年9月发布的一项悲观理论研究,答案可能是否定的。该研究发现,一个指数级增长的外星物种即使使用100%的可再生能源,其产生的废热仍然会使所在星球变暖。根据热力学第二定律,任何能源消耗都不可避免地会产生废热。只要该社会的能源需求持续增长,废热就会不断累积,最终在该社会工业革命后的1000年内引发灾难性的气候变化。

外星人无法进化得足够快(因此灭绝了)

(图片来源:Shutterstock)

在“外星人已灭绝”类别下再添一理由。宇宙中可能遍布着宜居星球,但这些星球能否在足够长的时间内保持宜居状态,让生命得以进化,这一点并无保证。根据澳大利亚国立大学2016年的一项研究,像地球这样潮湿、多岩石的行星在其形成初期非常不稳定;如果外星生命希望在这样的行星上进化并茁壮成长,那么它只有很短的时间窗口(几亿年)来启动这一过程。

研究作者写道:“在早期的热脉冲、冻结、挥发性成分变化和失控的温室气体等因素的共同作用下,试图在宜居带内那些起初潮湿且布满岩石的行星上维持生命,即如同试图驯服一头野牛一样艰难——大多数生命都会陨落。生命在宇宙中可能很罕见,不是因为它难以产生,而是因为在最初的十亿年里,宜居环境很难维持。”

暗能量正在将我们与外星人隔绝

(图片来源:Shutterstock)

正如我们已经了解的那样,宇宙正在膨胀。星系正在渐行渐远,虽然缓慢但无疑正在发生,远处的恒星在我们看来变暗,这一切都要归咎于一种神秘、看不见的物质——科学家称之为暗能量。科学家推测,在几万亿年内,暗能量将使宇宙膨胀到这样一个程度,以至于地球人类无法再看到除最近的宇宙邻居之外任何其他星系的光芒。这是一个可怕的想法:如果在那之前不尽可能多地探索宇宙,我们将永远丧失这样的研究机会。

伊利诺伊州费米国家加速器实验室的天体物理学家丹·胡珀在今年早些时候的一项研究中写道:“这些恒星不仅变得无法观测,而且完全无法接近。”这意味着我们要在一个紧迫的时间期限内找到外星生命并与之会面——为了领先暗能量一步,我们必须在它们全部远走高飞之前尽可能将我们的文明拓展到其他星系。

当然,这种文明扩张实现起来并不容易,胡珀说。我们可能还会调整天体的位置。

惊天转折:我们就是外星人

(图片来源:Shutterstock)

如果你今天离开家,你会看到一个外星人。那个送邮件的女人?外星人。你隔壁的邻居?爱管闲事的外星人。你的父母和兄弟姐妹?外星人,外星人,还是外星人。

至少,这是被称为“有生源论”的边缘天体生物学理论的一个含义。简而言之,该理论认为,我们今天在地球上看到的许多生命并非起源于这里,而是在数百万年前被携带细菌的流星从其他世界“播种”到这里的。

这一理论的支持者提出了各种各样的观点,认为章鱼、水熊虫和人类是从银河系的其他地方来到地球扎根的——但不幸的是,没有真正的证据来支持这些观点。一个有力的反驳观点是:倘若携带人类DNA的细菌在附近的其他星球上得以进化,那么我们为何至今仍未在地球以外的任何地方发现人类存在的迹象呢?即使这个假设被证明是合理的,它仍然无法帮助我们回答费米悖论:大家都在哪儿呢?

责任编辑:DAIKIN

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来源:牧夫天文一点号

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