事实如此浪漫

地球告诉我们关于生命、智慧和宇宙的一切

艺术家沿着开普勒-69c,kepler-62e和开普勒-62f的概念,其中三个似乎居住的行星中的三个。 美国国家航空航天局

一个恒星生物学是研究其他星球生命的学科,是有史以来最酷的科学之一。从极端微生物生活在地下数英里的地方,靠放射性为生对于有着奇怪的令人头晕目眩的结构的系外行星系统,天体生物学包括了自然界一些最令人惊叹的部分。但对于一些顽固的反对者来说,天体生物学的魅力被一个小问题玷污了,那就是它还没有真正的主题。当涉及到“外面”的生命问题时,我们总是试图从这里的生命来概括。天体生物学有一个“N=1”的问题:只有一颗已知的行星形成了生命——简单的、智能的或其他的。

因此,面对这一不可避免的现实,天体生物学家们从现有的事实中挤出了多少,这是值得注意的。一个特别丰富的创造性思维(或过度创意根据您的观点思考)一直试图量化与智力演变相关的概率。

早在1983年布兰登卡特评估了在任何有生命的行星上发展智能的可能性,仅仅基于智能在地球上出现的时间。后来其他研究人员安德鲁沃森通过在随后的生活历史研究中添加新的见解进一步参加卡特的论点。

这类参数的基础依赖于元素的直觉。每个星球只有一个设定时期,在此期间它可能会居住。这是恒星的主要原因总是慢慢增加温度。对于地球而言,这种增加的太阳能温度会影响通过温室气体保持稳定气候的能力。目前的估计告诉我们,地球有大约10亿多年来才能支持生活太热。从这里的生活开始了40亿年前,这意味着这个星球接近其可居住时期的结束。

那么生活和智慧的概率都暗示了什么?让我们从最简单的生活形式开始。地球约有45亿岁,早期的生活肯定在这个星球上达到了37亿年前。赤裸裸的事实似乎暗示,让生活中的生活并不难;如果启动生活真的不可能,那么我们应该在外观之前等待很长时间。对于人类智能,致命的含义是逆转的。事实上,它占据了地球历史的整个历史表现出来的暗示意味着它必须真正努力(即,不可能的)。

卡特、沃森和其他人所做的是,通过构建一个基于生命在通往智慧的道路上必须经过一些“困难的步骤”的概率理论,试图为这些直觉的骨头添加更多的肉。在2008年的一篇论文(PDF),Watson通过生活阁下在地球上的历史悠久的历史悠久,并在智力的途中提出了7个离散的障碍。这些包括从“未链接”的早期复制分子的染色体的发展;DNA-蛋白遗传密码的出现;从细胞核没有细胞核的原核生物的进化到与核的真核生物;性繁殖的出现;多细胞生物中的细胞分化;最后发展语言。

每一步都有自己的进化“难度”,除非所有的步骤都被跨越,否则智能就无法出现。沃森提供的是这些步骤的一组概率分布,最终会得出一个判断,一个孕育生命的世界是否会突然出现,一个外星人想要打电话回家。

总之,沃森的论证将我们推入了一个结论,这个结论在故事的直观版本中已经存在:简单的生活可能是普遍的;智慧生命很可能是罕见的。《星际迷航》(Star Trek)中充满文明的星系(所有的类人生物都有一种不同的前额)的愿景就这么多了。

当然,基于地球的历史,这种观点可能会在很多方面出错。也许我们发现的第一个外星人会在它的母星球上迅速进化。但考虑到我们信息的匮乏,利用我们所拥有的有限信息来达到最佳效果是一种令人信服的力量。虽然这个问题的证明只能在吃的过程中,但卡特和沃森的思路启发我们深入和创造性地思考生命是如何在地球上出现的,以及它如何在其他行星上发生。


亚当·弗兰克是罗切斯特大学的物理学和天文学教授是作者关于时间:大爆炸的暗淡暗淡的宇宙学和文化也是NPR新闻的联合创始人13.7宇宙与文化“ 博客。


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