地球上的生命是外星文明的粗略指南

Y你可能会想象，在一场全球流行病及其所有社会和经济后果中，我们的思想将被激光聚焦在眼前的地球灾难上。但显然并非完全如此。一个很好的例子是最近的新闻头条像病毒一样的传播，大意是在我们的银河系中应该有“至少36个外星文明”。不是十个，不是一千个，不是十亿个，而是三十六个。你看到了，三十多组其他的智能生命点缀着我们的宇宙邻居，所以把它们放在你的烟斗里，抽出来。

正是在这样的时刻，你几乎可以听到天文学家和天体生物学家的集体叹息，他们意识到他们必须卷起袖子，温柔、礼貌、仔细地解释为什么这些标题，我们可以说，与反刍动物消化系统散发的物质具有相同的性质。

将文明的发展作为一个星球上生命年龄的简单函数来绘制图表似乎是非常可笑的。

但我在这里领先了。现在，在科学领域，我们在宇宙中是否孤独的问题迫切需要某种答案。也许比有记载的人类历史上的任何时候都要多。这种紧迫感和重要性有多种原因。首先，我们现在知道行星是极其丰富在宇宙中，它们可能是与我们所理解的生命有关的复杂化学的最佳孵化器。我们也越来越接近于能够评估一些其他世界，这些系外行星，通过其化学性质和对行星环境造成的变化，通过数据的保真度可以揭示生命的基本特征。同时，人们对不仅寻找生命证据，而且寻找技术生命证据的兴趣又重新兴起；以无线电波或激光脉冲发射结构化信息，或以反映意图和复杂程度的方式雕刻周围环境。

因此，许多科学家正在积极寻找方法，将来自新数据或见解的最微小的提示或线索结合起来，看看我们是否能对其他地方的生命（无论是微生物还是文明）的可能性做出有统计意义的陈述。从这个意义上说（我把自己也算在这一类），我们是孩子们摇晃包装精美的礼物，看看我们是否能说出我们得到了什么。问题在于，包装可能在很长一段时间内都不会脱落，我们所有的猜测都基于对先前知识或预期的基本假设，而这些假设本身可能具有高度偏见和不同寻常。

正是这些假设让我们回到了关于36个外星文明的引人注目的声明。这些标题基于一个新的主题学习由英国诺丁汉大学两位受人尊敬的科学家汤姆·韦斯特比和克里斯托弗·康塞利斯共同完成。这些研究人员实际上说的是，基于一个非常具体的计算(我很快就会讲到)，有一种观点认为，在我们的银河系中，可能存在着大约6个到200多个能够交流的文明。

得出这些数字需要很多步骤。有些是关于详细的天体物理分析，以评估特定年龄和元素组成的恒星和行星系统的可能数量。例如，事实证明，我们银河系中的恒星平均年龄约为98亿岁，这与大多数恒星形成的时代不足为奇。

但其他步骤涉及的假设非常棘手，而且极具争议性。这并不是对该研究的过度批评，因为它对这些假设完全开放和诚实，并对这些问题作出了令人振奋的贡献。尽管如此，这些假设仍然是薄弱环节，几乎每一篇关于这个主题的论文中都有类似的假设。

在这种情况下，提出了两个“原则”：弱天体生物学哥白尼原则和强天体生物学哥白尼原则。较弱的一种情况是，根据我们在地球上看到的情况，假设行星只有在达到50亿年后才能形成智慧生命。强者说，智慧生命必须在行星存在的45亿到55亿年之间形成，就像它在地球上出现的那样。选择这些数字的理由是，如果地球不是特殊的（就像现代形式的哥白尼原理所说的那样），那么我们预计其他有生命的世界平均也会效仿。外星文明的估计数量来源于这些限制，与系外行星及其属性的计算统计数据相结合。

这也正是科学羽毛被理直气壮地激怒的地方。对这些假设和原则提出的最直接的技术反驳是，我们地球上存在着强大的“赢家偏见”。例如，如果智力出现得更早或更晚，它就会审视它的历史，并选择它的存在时间作为“最有可能的”

在进化的过程中，生命向智力发展的动力充其量只是一种假设。

这是一个棘手的问题。但我们已经知道这是个问题，而且确实存在复杂的工作做了部署所谓贝叶斯概率工具的尝试承担责任正是因为这种偏见。所有这些工作的结果都告诉我们，我们对生命最可能的轨迹一无所知，而且我们基于地球的数据点的辨别能力非常有限。

另一种反驳，在许多方面要有趣得多，是关于我们对生命本身的本质以及我们愉快地称之为“智慧”现象的本质的惊人无知。由于这种无知，将文明的发展作为一个星球上生命年龄的简单函数来绘制图表似乎非常可笑。

我们所拥有的是一种新意识，即生命及其行星环境是不可分割地交织在一起的。地球深处的每一段环境历史都是生命与地球相互作用和相互依赖的复杂故事;地球化学和生物地球化学。因此，即使假设有相同的化学工具，相同的信息分子结构和生物化学，以及相同的选择和进化规则，地球上的生命轨迹也只能在宇宙的其他地方部分重现。

智力或技术能力的本质也往往与这样一种观点混为一谈:平均而言，随着时间的推移，生命似乎变得更加复杂。有人认为，复杂性所带来的预测能力的提高(神经网络和大脑的投射能力)是这一趋势的根源之一。如果一个有机体能更好地预测未来，它就应该能更好地生存下去。但是，当然，也有生命形式，从细菌到植物，在几亿，甚至数十亿年的时间里基本上没有改变。如果某些东西在生物学上起作用，那么似乎不需要改变它。在进化的过程中，生命向智力发展的动力充其量只是一种假设。

简言之，我们根据目前对地球上生命的了解而做出的关于智力或机构等属性的任何假设都是站不住脚的。在大多数情况下，将这些假设引入其他地方文明可能性的定量分析似乎是一种延伸。虽然智力训练有价值，可以为将来我们可能有更多数据可供参考做准备。

也许在未来几个月的日日夜夜里，任何东西都有价值，让我们暂时停下来思考更大的前景。通过思考社会和文明在宇宙时间中不断翻滚的故事，寻找一点喘息的机会。

Caleb Scharf是一位天体物理学家，纽约哥伦比亚大学天体生物学主任，yhousenyc.org的创始人。yhousenyc.org是一家研究人类和机器意识的机构。他的新书是可缩放的宇宙:宇宙尺度的史诗之旅，从几乎一切到几乎一无所有。