外星人會「降臨」地球嗎？ 科學大咖們一次關於星際旅行的對話

　　2017-02-08 19:11    科學人（果殼網[）

　　＃全文無劇透，還沒看的也可放心觀看 #

　　《降臨》你看了嗎？

　　至少你已經知道這是一部關於外星人的電影。不過這裡我們不談電影，而是來聊聊電影「背後」的事情：真的有外星人嗎？如果有的話，人類能和他們取得聯繫嗎？

　　

　　外星人已「降臨」，好奇者請抓緊時間排隊前往影院觀看。圖片來源：降臨劇照。

　　按照物理學家恩里科·費米的估算，以概率來看，僅在銀河系裡就應該有大量的文明存在，地球應該已經被訪問過很多次了。然而直到現在，我們仍然無法找到他們存在的證據。

　　

　　對於外星文明，天文物理學家、果殼網科學顧問張雙南在一次接受採訪時說：「我們將最終確認我們的地球是太陽系中唯一存在生命的地方，但是同時，我們將在其它恆星周圍的某些行星上發現低級生命，而在另外一些行星上發現高級文明曾經存在的證據，但是我們將發現這些行星上高級文明的存在時間都很短，因此我們將無法和宇宙中的任何其它文明交流。」

　　張雙南教授將這個答案拋進了果殼網科學顧問群里，一群來自不同領域科學家們就此展開了一場迷之宏大的討論。

　　本次出場嘉賓：

　　

　　

　　楊宇光（航天專家）

　　我不太同意張老師的觀點。太陽系內低等級的簡單生命還是有可能在地球以外存在的，其他恆星的高級生命問題尚無定論，包括我在內的很多人認為是一定會有的，只不過是否能進行恆星際通信和航行尚難確認，因為這超越了人類的認知水平。

　　我前些年曾作過一個量級估計，即便將人類產生的所有能量都用於發射信號，到達4.2光年外的比鄰星后，其信噪比也將低於可探測水平。當然，外星人是否有遠遠超越人類的無線電信號檢測能力，這就不得而知了。

　　

　　鄭永春（行星科學家）

　　我跟你的觀點差不多。

　　

　　李湜（智能機器人專家）

　　也許和我們一個智慧水平的高級生命無法聯繫到我們，這與我們無法聯繫到他們一樣。比我們智慧水平高，可以跨越距離聯繫到我們的生命，又因為智慧水平比我們高太多，不屑於聯繫我們��。

　　我一直相信遠遠比我們高級的外星人已經在我們中間出現過了，只不過我們太低等，實在激發不了他們和我們溝通的願望��。就像我們站在豬圈裡面對一群豬，貌似我們也不可能想著和豬去對話��，也就是看一看，就走了。

　　

　　朱定真（氣象學家）

　　我相信有外星人。

　　

　　張雙南（天文物理學家）

　　我特別希望我的預言是錯誤的��。

　　

　　楊宇光（航天專家）

　　張老師，您可是擁有巨大社會影響力的大科學家呀！會對公眾的認知方向產生極大影響……

　　

　　王立銘（生物學家）

　　不用吧，科學家表達個人看法很好啊，更加談不上誤導公眾，本來就是沒有定論的開放問題。

　　明天（科學人編輯）

　　王立銘老師您作為生物學領域的專家，怎麼看這個事兒，有沒有外星人？如果有的話人類能不能跟他們溝通？

　　

　　

　　王立銘（生物學家）

　　哈哈，我想到一句話，忘了誰說的，說當老科學家認為一件事是對的時候，他們往往是正確的，當他們對一件事說不的時候，幾乎總是錯的������（張老師我拿你開開玩笑…）。這句話的潛台詞是，科學發展總是超過人類預計，一種絕對進步主義的歷史觀��。

　　

　　張雙南（天文物理學家）

　　有很多事情或者絕大多數事情當我說不的時候，肯定不會錯，這就是物理學和生物學的區別����。

　　

　　王立銘（生物學家）

　　我引用那句話似乎是物理學家說的，哈哈哈，忘了是費曼還是誰。

　　

　　張雙南（天文物理學家）

　　他肯定說的生物學。

　　

　　

　　秦曾昌（人工智慧專家）

　　如果我說：我認為現在就有一個茶壺在木星與土星軌道之間。你除非把這塊地方都搜一遍告訴我沒有，否則我就相信我是正確的。

　　

　　王立銘（生物學家）

　　��壞笑我只能用奧卡姆剃刀把這個茶壺給消滅了。

　　科學人註：「奧卡姆剃刀」原理，表述為「在其他一切同等的情況下，較簡單的解釋普遍比較複雜的好」，也可以解釋為「如不是為了解釋的必要性，不應假設某物存在」

　　

　　秦曾昌（人工智慧專家）

　　奧卡姆剃刀可以把我的茶壺存在的概率削到近似零，但是畢竟還有小概率事件。其實也不是我的茶壺，是羅素早年的茶壺。他對科學與不可知的關係中做了這樣一個茶壺的例子。

　　

　　王立銘（生物學家）

　　嗯，其實說白了奧卡姆剃刀也不過是個經驗法則，在宇宙里對不對還兩說呢。也許真正的自然規律就是很複雜呢。

　　

　　秦曾昌（人工智慧專家）

　　有的時候，guess和educated guess 是真理戰爭的五十步笑一百步，但是educated guess逐漸形成了我們的科學，使我們學會看得更遠一些。我個人感覺對於「歪杏仁」還沒到科學層面，如果我沒錯的話是沒有什麼證據強到說有或者沒有，還是在educated guess階段。

　　

　　李湜（智能機器人專家）

　　嗯嗯，贊同。被證明的guess成為了科學。任何人都可以guess，然後就努力地去證明吧��。

　　

　　王立銘（生物學家）

　　嗯，確實。其實吧，說到宇宙的問題，我們根本談不上educated guess，知道的太少，啥信息線性放大億萬倍都會出問題。

　　

　　李湜（智能機器人專家）

　　五十步笑百步��，沒啥本質區別。

　　

　　秦曾昌（人工智慧專家）

　　��除非有什麼證據說有或不可能有，那就是邁了一大步。

　　

　　王立銘（生物學家）

　　宇宙是一萬億，然後你說五十步一百步有啥區別……我覺得在一萬億步那裡，我和牛頓之間差的那幾千步都可以忽略不計了……

　　

　　李湜（智能機器人專家）

　　嗯嗯，放到宇宙層面上，我們現在所掌握的所有規律、定律，都不敢說準確了，可能只是在有限尺度上正確，我們無法知曉在宇宙尺度上的規律。

　　

　　王立銘（生物學家）

　　嗯，同意。

　　

　　秦曾昌（人工智慧專家）

　　每當想到這個，覺得做科學就是沒前途的職業和沒希望的愛好，太多不可知了��……

　　

　　王立銘（生物學家）

　　哈哈哈哈

　　

　　秦曾昌（人工智慧專家）

　　������

　　

　　李湜（智能機器人專家）

　　科學家就應該這樣的哇，每個階段的研究，都會被下一個階段的推翻掉��。但是沒有現在的階段，又不會有下個階段出現。科學有前途，科學家沒有前途……

　　

　　秦曾昌（人工智慧專家）

　　對呀，就像你好大力氣壘的積木，早晚會被其他小朋友推翻，多不爽。唯一的安慰是，他推的時候你不在了，要是你還在，而且還看著，那就是最大悲劇了。

　　

　　王立銘（生物學家）

　　只能說享受下琢磨問題的快樂吧，管他真理無窮，進一分有一分的歡喜。比如說，我知道基本的十以內算數規則，然後自己想出了12+3等於幾，我會很高興，管他是不是宇宙規律，管他是不是缸中之腦呢。

　　科學人註：把大腦泡在營養液的缸里，並持續接收著刺激信號，這個大腦能分清自己是生活在缸里嗎？《黑客帝國》就是一個缸中之腦的故事。

　　

　　張雙南（天文物理學家）

　　恆星形成又死亡一樣，高級文明出現又消失，人類只是其中一個而已。

　　

　　李湜（智能機器人專家）

　　嗯嗯，有出現，就一定有消亡。

　　明天（科學人編輯）

　　張老師，人類是不是沒希望了？

　　

　　

　　

　　楊宇光（航天專家）

　　以現在人類可以預見的對宇宙和物質世界的基本認識，以及基於這些認識可以預見的科技發展水平，人類不可能進行恆星際航行，即便是40萬億公裡外的比鄰星也不可能。

　　明天（科學人編輯）

　　我們肉身過不去，信息可以傳遞過去的話，不是也有可能跟太陽系之外的文明交流嗎？

　　

　　

　　楊宇光（航天專家）

　　與其他恆星附近的文明通信要比航行容易得多得多，但目前人類做不到，將來能否做到也不確定。

　　

明天（科學人編輯）

　　現在做不到的原因是什麼呢？

　　

　　

　　楊宇光（航天專家）

　　剛才我說過，發射功率連基本的信噪比要求都達不到。

　　

　　李湜（智能機器人專家）

　　感覺我們需要一套全新的科學理論體系，就像現代物理與經典物理。

　　「19世紀的最後一天，歐洲著名的科學家歡聚一堂。會上，英國著名物理學家威廉·湯姆生（即開爾文男爵）發表了新年祝詞。他在回顧物理學所取得的偉大成就時說，物理大廈已經落成，所剩只是一些修飾工作。」

　　明天（科學人編輯）

　　那除了從地球上直接發射信號之外，還有沒有別的可以傳得更遠的靠譜的通訊方式？

　　

　　

　　楊宇光（航天專家）

　　以我的認識應該沒有。

　　

　　李湜（智能機器人專家）

　　通訊的距離，還是能量問題。楊老師說了，集中地球所有能量，也無法把信息發到比鄰星上去。

　　明天（科學人編輯）

　　發射一個空間飛行器，邊飛邊「廣播」呢？

　　

　　

　　李湜（智能機器人專家）

　　本質一樣的。

　　

　　張雙南（天文物理學家）

　　光速不變，你就是以光速飛行，發出去的光的速度也還是一樣的。

　　明天（科學人編輯）

　　聽不懂了……邊飛邊廣播的話，不是就不需要消耗地球上的能量了嗎？光速的影響是啥？

　　

　　

　　楊宇光（航天專家）

　　那更困難，人類目前最大的航天器是國際空間站，也不過十萬瓦級的功率，即使採用比沖達到萬秒的電推進，人類有文明史以來收集過的所有能源，包括所有的核彈，都不夠把承載一個人的恆星際飛船加速到接近光速。推進劑佔總重量百分之九十多的多級化學燃料火箭，只能將總重百分之幾的載荷加速到不足十公里每秒。低速時的火箭方程是自然對數形式，接近光速時是雙曲正切形式，難度可不是一個數量級。

　　

　　李湜（智能機器人專家）

　　其實核心還是目前我們人類的技術太弱��。悶頭好好搞理論吧，就像張雙南老師說的��。

　　明天（科學人編輯）

　　以下是吃瓜群眾的educated guess，楊老師您看看問題在哪：

　　1）在太空中的飛行器沒有阻力，會朝著某一個方向一直前進。

　　2）給這個飛行器裝一個簡單的無線電裝置，靠太陽能板就能驅動的那種，然後一邊飄蕩一邊用這個小裝置重複廣播一些簡單的類似「come on baby，我在地球」的信號。這裡面的問題在哪？是不可控嗎？（不是要把肉身弄到比鄰星，是把聲音傳過去）。高中水平的educated guess��。

　　

　　

　　楊宇光（航天專家）

　　距離太陽超過五億公里，太陽能已經非常弱了……

　　明天（科學人編輯）

　　哦，就是沒等飄出太陽系，已經連用簡單裝置發送單一信息的能量都無法獲取了，這麼理解對嗎？

　　

　　

　　楊宇光（航天專家）

　　可以這麼理解，用超大的核反應堆可以。

　　明天（科學人編輯）

　　能塞進飛船的核聚變反應堆？

　　

　　

　　楊宇光（航天專家）

　　受控核聚變的確是有希望的方向，但無法解決恆星際航行問題。因為功率有限，需要的燃料太多。

　　明天（科學人編輯）

　　呃……我以為核聚變可控之後人類就只剩長生不老要解決了。那還有那些理論突破可能會有幫助？

　　

　　

　　楊宇光（航天專家）

　　人類目前可認知的理論，即使突破了也難以實現恆星際航行。

　　

　　張雙南（天文物理學家）

　　需要科幻雞湯。

　　明天（科學人編輯）

　　所以我能不能這麼理解：想要實現恆星際旅行，必須得有什麼理論能把人類現有的認知給顛覆了？

　　

　　

　　楊宇光（航天專家）

　　對，現有可預見的認知，將來可以發展更多的新技術，可以幫助我們征服太陽系，但做不到恆星際航行。

　　明天（科學人編輯）

　　怪不得星際穿越里要靠未來的人類呢，控制蟲洞啥的……

　　

　　

　　張雙南（天文物理學家）

　　目前還是靠摩拜單車吧！

　　科學人註：文中所有出場人物真人都比漫畫形象帥！

　　插畫：孔穎

　　編輯：婉珺

　　排版：Sol_陽陽