简历阅读 -计算外星文明的麻烦

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计算外星文明的麻烦

地球上的生活是宇宙中聪明的生活的粗略指南。

你可能会想象,在全球大流行及其所有社会和经济后果中,我们的思想将被激光聚焦……由Caleb Scharf

Y欧可能想象在全球大流行和所有社会和经济的外观中,我们的思想将以激光专注于即时,地球困境。但显然不完全。点的案例是最近的病毒样传播,新闻标题对我们的星系中应该有“至少36个外国文明”的影响。不是10,不是一千或十亿,但是36.在那里,你有它,三十个其他聪明的生活溺爱我们的宇宙邻居,所以坚持在你的管道上抽烟并吸烟。

在这种情况下,你几乎可以听到集体叹息来自天文学家和天体生物学家意识到他们必须轻轻卷起他们的袖子,礼貌地,小心翼翼地试图解释为什么这些标题,我们说,相同的自然物质源于反刍动物的消化系统。

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。

但我已经超前了。现在,在科学界,我们是否在宇宙中是孤独的这个问题迫切需要某种答案。也许比人类历史上任何时候都要多。产生这种紧迫感和重要性的原因是多方面的。首先,我们现在知道行星是奇妙的丰富在宇宙中,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即使是从新数据或洞察中纳入最小的暗示或线索,以了解我们是否不能提出关于其他地方的生活可能性的统计上有意义的陈述 - 是微生物或文明的统计上有意义的陈述。在这种意义上(我算在这个类别中),我们是孩子们摇晃的孩子们,看看我们是否能够讲述我们得到的东西。问题是,包装可能不会长时间出现,而且我们所有的猜测都依赖于基本的假设 - 就现有知识或期望本身可能具有高度偏见和不寻常。

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火星上的生命,从海盗到好奇

1976年7月,在帕萨迪纳市一间闷热的房间里,午夜过后,海盗火星探险队的成员们蜷缩在笨重的单调的计算机显示器前,紧张地等待着世界上第一个成功的火星探测器、唯一的火星着陆器的第一批数据……阅读更多

正是这些假设让我们回到了关于36个外星文明的头条新闻。这些标题是基于一个新的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。

到达这些数字涉及许多步骤。有些人与详细的天体物理分析有关,以评估特定年龄和元素组合物的可能恒星和行星系统数量。事实证明,我们的银河系中的星星平均约为98亿岁 - 并不令人惊讶地匹配时代的时代大多数恒星。

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,我们提出了两个“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。根据我们在地球上所看到的情况,我们假设行星只有在年龄达到50亿年之后才会形成智慧生命。有力的一种观点认为,智慧生命必须在一颗行星存在的45到55亿年之间形成,就像在地球上一样。选择这些数字的理由是,如果地球不是特殊的(哥白尼原理的现代形式会这样认为),那么我们可以预期其他生命存在的世界平均也会这样做。结合系外行星及其属性的计算数据,外星文明的估计数量就来自于这些限制条件。

这也是精确的地方,科学羽毛正直荷叶边。这些拟议的假设和原则最直接的技术反驳是我们在地球上遭受强大的“赢家偏见”。例如,如果智力沿外地呈现出较早或之后,它将看它的历史,并选择其存在的时间作为“最有可能”。

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使用所谓的贝叶斯概率工具来尝试承担责任对于这种偏见。所有这些工作的结果告诉我们,对于生命最有可能的轨迹,我们确实是可以量化的无知,而我们基于地球的数据点的区分能力非常有限。

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。

简而言之,我们基于我们目前了解地球上的生活的智力或机构等性质的任何假设都是非常摇摇欲坠的地面。为了将这些假设导入量的定量分析,在大多数情况下,其他地方的文明可能性似乎都是一种延伸。虽然智力练习有价值作为准备当我们来到的时候,我们可能会有更多的数据来通过。

也许也是对任何事情都有价值,在未来几个月的日子和夜晚,导致我们暂停暂停并思考更大的画面。通过考虑在宇宙时间展开时,通过考虑无休止地翻滚的社会和文明故事来找到一点呼吸。


Caleb Scharf是一名天体物理学家,纽约哥伦比亚大学天体生物学主任,yhousenyc.org的创始人,该机构研究人类和机器意识。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。

铅图像:虚线yeti / shutterstock

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