《寻找外星人的科学：14深入剖析费米悖论》歌词

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[00:00:05] 欢迎收听科学有故事

[00:00:09] 比科学故事更重要的更重要的更重要的是科学精神

[00:00:17] 今天呢

[00:00:18] 我来跟大家深入的来谈一谈这个费米悖论

[00:00:21] 我们来剖析一下费米悖论的逻辑关系

[00:00:25] 看看费米悖论到底能带给我们一些什么样的思考和知识

[00:00:29] 从前面的节目呢

[00:00:31] 你已经了解到了费米悖论的核心思想就是人类没有发现外星人的踪迹这个呢

[00:00:37] 我们把它简称为观点

[00:00:38] 甲和人类应该发现外星人的踪迹这个呢

[00:00:42] 我称之为观点

[00:00:43] 以这个甲乙观点互相矛盾

[00:00:47] 但目前呢

[00:00:48] 我们已经知道观点讲是观测事实

[00:00:51] 这样一来呢

[00:00:52] 就必须要给观点已做出一个合理的解释

[00:00:56] 也就是说我们必须要解释人类为什么没有发现外星人的踪迹

[00:01:04] 我们是否孤独地生存在银河系的边缘

[00:01:10] 外星文明在哪里

[00:01:14] 让我们一起来聊聊寻找外星人的科学吧

[00:01:23] 现在呢

[00:01:24] 我要把这个观点以啊

[00:01:26] 给他拆开揉碎了

[00:01:28] 让你看清楚这个观点以呢

[00:01:31] 其实是建立在下面四项层层递进的

[00:01:35] 有逻辑关系的四项假定基础之上的

[00:01:39] 请大家一定要听仔细啊

[00:01:41] A

[00:01:42] 假定人类文明不是银河系中唯一的智慧文明

[00:01:48] 比假定人类文明在宇宙中只是个平庸的文明

[00:01:53] 并且我们不是第一个在银河系中出现的文明在人类文明诞生以前的10 0多

[00:02:00] 一年中银河系就诞生了智慧文明人类文明也不是唯一的一个试图与外星文明建立联系的文明

[00:02:10] 更不是唯一的把目光投向宇宙发展太空技术的文明

[00:02:16] C

[00:02:16] 假定对于比我们更先进的文明而言

[00:02:20] 星际旅行并不是什么难以企及的技术

[00:02:24] 这些智慧文明正在执行太空扩张和殖民的计划

[00:02:29] 他们还有可能采用会自我复制的机器人来帮助他们的星际殖民计划的假定

[00:02:37] 即便是以我们人类现在能展望到的技术而言

[00:02:41] 银河系的殖民化也能在不到1 0亿年的时间内完成

[00:02:46] 而这段时间

[00:02:47] 无论是相对于地球的年龄还是相对于银河系的年龄都不算长大家如果没有听清楚这ABCD 四项

[00:02:56] 假定的话呢

[00:02:57] 我建议你可以翻过去重新再听一遍这四项假定呢

[00:03:01] 它是层层推进的

[00:03:02] 如果说这四个假定都是对的那么就能确定无疑的推论出外星人应当出现在地球这个观点

[00:03:11] 然而基于现在观测到的事实

[00:03:13] 目前

[00:03:14] 我们唯一理性的分析是必须否定其中的一项或者多项假定

[00:03:20] 那么我们不妨一项一项的来分析一下我也请大家来跟我一起思考一下

[00:03:26] 首先呢

[00:03:27] 让我们来否定a 假定

[00:03:29] 也就是说人类就是银河系中唯一的智慧文明

[00:03:34] 这个否定a 假定呢

[00:03:36] 显然是最痛快的解决费米悖论的快刀了

[00:03:39] 那可谓是一了百了

[00:03:41] 但显然呢

[00:03:42] 如果你听过我前面说的

[00:03:45] 为什么我会相信宇宙中还有其他智慧文明存在的理由的时候

[00:03:49] 你可能会跟我一样觉得要轻易的否定这个a 假定是在理智上很难接受的一件事情

[00:03:57] 在我们这个如此浩瀚的银河系中

[00:04:00] 并且在银河系10 0多亿年的历史中

[00:04:03] 如果说人类文明真的是唯一出现的智慧文明

[00:04:07] 那这个宇宙也未免太乏味了吧

[00:04:10] 从科学的角度来说呢

[00:04:12] 要否定a 假定就意味着我们一定还忽略了某些极其特殊的创造智慧文明的必要条件

[00:04:20] 而这个必要条件发生的概率要小到令人不可思议

[00:04:24] 也就是令人发指

[00:04:25] 才行啊

[00:04:26] 总之从理性的角度来说

[00:04:29] 否定a 假定总让人觉得带有那种掩耳盗铃式的天真和无知

[00:04:35] 好

[00:04:35] 那我们就把这个矛头来指向B 假定

[00:04:39] 假如我们否定B 假定呢

[00:04:41] 如果说B 假定不成立

[00:04:44] 那么也就意味着两种可能性第一人类文明就是银河系中文明程度最高的文明了

[00:04:52] 第二出于某种原因

[00:04:54] 所有的智慧文明在发展到可以进行星际旅行之前就一定会灭亡

[00:05:01] 人类文明难道真的是这个银河系中最先进的技术文明吗

[00:05:06] 这个命题似乎很难正真也同样难以证伪

[00:05:11] 况且我们已经有了经验和证据

[00:05:13] 在这个命题前面呢

[00:05:15] 都少得可怜

[00:05:16] 但我们还是可以从少的可怜的已知事实中做一番分析

[00:05:21] 我们队外星文明确实一无所知

[00:05:24] 所以呢

[00:05:24] 我们也只能从分析我们自己的人类文明入手

[00:05:29] 我们通过已有的这个确凿的证据知道地球呢

[00:05:33] 已经存在了46 亿年生命大概是在地球的第11年左右诞生的到现在呢

[00:05:40] 已经进化了差不多3 6亿年

[00:05:43] 当然这些数字呢

[00:05:44] 是有争议的啊

[00:05:45] 但是不管怎么说

[00:05:46] 大树不会差到哪里去

[00:05:48] 那么地球生命还将存在多少年呢

[00:05:50] 从我们现有的宇宙学知识来讲

[00:05:53] 地球上的生命确定会消亡的时候是太阳即将熄灭的时候太阳呢

[00:05:59] 大概在5 0亿年以后会成为一颗红巨星到那个时候太阳将膨胀到吞没地球地球呢

[00:06:07] 也会变成一颗被烤得通红的岩浆球地球还有50 亿年的时间适合生命的生存

[00:06:15] 虽然呢

[00:06:16] 在这个中间有可能发生小行星或者彗星撞地球的恶性事件

[00:06:22] 但这些事件都不至于完全摧毁地球的生命

[00:06:26] 也就是说一颗类地行星的寿命

[00:06:29] 其实呢

[00:06:30] 大致就等于它的数组恒星的寿命

[00:06:33] 我们已经通过天文观测知道银河系中的绝大多数的恒星的寿命呢

[00:06:38] He 太阳都是差不多的

[00:06:40] 都是11 0年左右

[00:06:43] 那么

[00:06:43] 如果有外星文明存在内科允许文明发展的外星球的平均寿命也应当是10 0亿年左右

[00:06:52] 好了

[00:06:53] 你可以看出

[00:06:54] 假如我们认为宇宙中的文明平均来说是一个可以活到10 0岁的人的话

[00:07:00] 那么地球文明

[00:07:01] 今天是36 岁尚未步入中年

[00:07:05] 一个尚未步入中年的文明难道就可以成为银河系中最先进的技术文明吗

[00:07:12] 要我从理性上接受这样的结论呢

[00:07:14] 似乎是很难的

[00:07:16] 这里面呢

[00:07:17] 还有一些特别需要注意的是文明的发展是加速度的地球文明在3 0岁的时候仍然只是生活在海洋中的长得跟螃蟹似的

[00:07:29] 那种三叶虫到了33 岁的时候呢

[00:07:32] 才从海洋来到陆地变成长得跟蜘蛛差不多的昆虫到了35 岁的时候呢就变成了恐龙

[00:07:40] 这样的庞然大物

[00:07:42] 然后在35.8 岁的时候终于直立了起来

[00:07:46] 释放了双手

[00:07:48] 再到35 .95 岁的时候呢

[00:07:50] 发明了文字在接下去的几乎是每隔几个小时就会有飞跃

[00:07:56] 从发明火药到制定火星登陆计划

[00:08:00] 只不过用了几分钟的时间从人类文明的成长轨迹

[00:08:04] 我们不难推测出只要人类文明涨到36 .00 00 1 岁

[00:08:10] 也就是现在的10 00年后

[00:08:12] 人类的宰人宇宙飞船或许呢就已经可以冲出太阳

[00:08:17] 即便是以我这样一颗想象力还算丰富的脑袋也无法想象出

[00:08:23] 如果人类涨到了37 岁将会发生什么

[00:08:27] 而我们前面假定的平均寿命可是1 00岁

[00:08:31] 这么说来呢

[00:08:33] 只要智慧文明是在银河系中普遍存在的那么人类文明怎么都没有道理能成为这中间最最牛的文明吧

[00:08:42] 或许人类文明真的是离死期不远了

[00:08:46] 不光是人类文明所有发展到跟人类文明差不多程度的文明

[00:08:51] 离死期都不远了

[00:08:52] 这就是否定B 假定的假设二

[00:08:56] 这种假设呢

[00:08:57] 你不能说完全没有道理来看看我们今天的地球文明吧

[00:09:01] 核弹的数量加起来可以毁灭地球文明十多次环境恶化导致的沙漠化每年都在吞噬大片大片的土地淡水资源呢

[00:09:13] 在被大批大批的污染

[00:09:15] 所有的这一切似乎都在预示着人类文明正在面临灭绝的危险

[00:09:21] 虽然我不能直接证明这个观点的错误

[00:09:24] 因为毕竟谁也无法准确地预测未来

[00:09:28] 但如果把人类看成是一个整体物种的话

[00:09:31] 那么每个物种呢

[00:09:32] 都会有求生的本能

[00:09:34] 在面临物种灭绝的时候生存的本能就会彰显出来

[00:09:40] 我们能意识到以上这些毁灭我们自身的世界本身就是这种生存本能的体现

[00:09:47] 因此呢

[00:09:47] 要让我相信人类作为一个整体会自杀的话

[00:09:51] 从理智上来说呢

[00:09:52] 我也是无法接受的

[00:09:54] 刘慈欣在三体二中提出过一种叫做文明免疫力的概念

[00:09:59] 也就是当文明的机体受到侵害到一定程度后呢

[00:10:03] 免疫系统就会起作用

[00:10:05] 例如当大规模的污染

[00:10:07] 导致人口死亡一半的时候

[00:10:09] 人类会迅速的开始觉醒

[00:10:11] 当人类的社会体制和经济体制出现重大问题的时候

[00:10:15] 导致全人类的生活水平严重下降的时候

[00:10:19] 这种文明免疫力也会开始起作用

[00:10:22] 人类社会从古至今就具备自我改良的特性

[00:10:26] 想要否定B 假定不论从逻辑上还是理智上

[00:10:31] 感情上来说呢

[00:10:32] 都太难了

[00:10:43] 再来看看

[00:10:44] 如果我们否定C 假定呢

[00:10:46] 否定这个假定的核心思想是文明与文明之间广漠的星际空间太大了

[00:10:53] 任何文明再怎么努力都无法克服这巨大的距离

[00:10:57] 这个理由呢

[00:10:58] 是具有相当的说服力的

[00:11:00] 即便银河系中比地球文明更发达的外星文明的数量在百万这个数量级

[00:11:06] 那么如果他们是平均分布在银河系中的话

[00:11:09] 我们也可以算出文明与文明之间的平均距离呢

[00:11:13] 大概也是数百光年

[00:11:16] 这个距离对我们目前的人类来说

[00:11:19] 显然是绝对无法逾越的距离

[00:11:21] 以人类现有的技术水平至少要数百万年才能到达最近的临近

[00:11:28] 文明除了技术上的障碍

[00:11:31] 还有社会学上的障碍

[00:11:32] 一个文明愿意付出几代人的代价去飞向一个未知的世界吗

[00:11:37] 即便是掌握了冬眠的技术可以在整个飞行过程中保持冬眠来对抗漫漫长路

[00:11:44] 然而这毕竟意味着这代探索者再出发

[00:11:48] 以后就彻底与母亲告别了与他们的亲人告别了在经历了数百万年的行情到达目的地后

[00:11:56] 他们的母亲文明是否还存在也成了未知数

[00:12:00] 真的有文明愿意做出这样的探索吗

[00:12:04] 我先从技术的角度来谈谈我的看法

[00:12:07] 如果我们把人类能够掌握的交通工具的速度和所经历的时间粗略的列一下你会看到我们从不行的两公里

[00:12:17] 每小时跨越到马车的40 公里

[00:12:20] 每小时左右大概用了多少时间呢

[00:12:23] 是10 0万年

[00:12:25] 那么从马车的40 公里

[00:12:26] 每小时到火车的10 0公里

[00:12:28] 每小时我们大约用了30 00年

[00:12:31] 然后再到民航客机的80 0公里

[00:12:34] 每小时我们又用了10 0年左右的时间

[00:12:38] 然后从民航客机到喷气式战斗机的40 00公里

[00:12:42] 每小时的速度

[00:12:43] 我们大概只用了40年的时间

[00:12:46] 然后再从这个喷气式战斗机的40 00公里

[00:12:49] 每小时到火箭的5万公里

[00:12:52] 每小时我们用了多久呢

[00:12:54] 也就是十年的时间

[00:12:55] 我们发现速度增加的越来越快

[00:12:59] 而所需的研究的时间呢却越来越短

[00:13:02] 当然这是一个粗略的数据

[00:13:05] 我们现在的化学火箭技术呢差不多

[00:13:07] 已经到了一个瓶颈

[00:13:08] 最近这50年火箭的速度并没有取得本质的进步

[00:13:13] 但没有人会怀疑人类能够突破化学火箭的技术瓶颈

[00:13:17] 一旦突破

[00:13:18] 我们将很快又迎来一个速度的大提升

[00:13:22] 现在呢

[00:13:23] 最有希望迎来速度大飞跃的技术是可控核聚变技术科学家曾经按照人类的经济发展的速度和可控核聚变技术需要花费的资金做过一个估计应该在2 50年之内

[00:13:38] 人类就能够掌握可控核聚变技术

[00:13:40] 从而将飞行器的速度提升到光速的1 %在这个速度之下人类飞往最近的外星文明所需要的时间呢

[00:13:50] 可能就可以缩短到几万年

[00:13:52] 这样的概念了

[00:13:53] 虽然这个时间在你看来仍然是很久远

[00:13:57] 但这毕竟不会构成星际旅行的根本逻辑矛盾

[00:14:01] 换句话说

[00:14:02] 只要有外星文明比我们早进化个几万年的时间

[00:14:07] 这在文明进化的宇宙学尺度上来说是非常非常小的那么它们的探测器飞临地球至少在技术上是没有根本性障碍的

[00:14:17] 我在从社会学的角度来谈谈我的看法

[00:14:20] 人类的生存范围从行星的表面扩展到外层空间是一个逻辑必然

[00:14:26] 只要文明得以存续

[00:14:28] 这个发展方向是不可避免的

[00:14:31] 因为行星表面的生存空间和地球的资源都是有限的生存空间和资源很快就会被耗尽从宇宙的尺度上来说呢

[00:14:40] 这真的将会是很快发生的事情

[00:14:43] 我做个简单的计算你就知道这有多快乐

[00:14:47] 假设从一对夫妻开始在理想化的状况下繁殖后代

[00:14:52] 仅仅按照每年3 .3 %的比例递增

[00:14:55] 1600 年后所有人的体积加起来就将和整个地球的体积一样大了

[00:15:01] 当然了

[00:15:02] 这个是个非常理想化的计算真实的世界不可能是这样的

[00:15:07] 但我仅仅想通过这个计算告诉你人口的增加和资源的消耗远比你想象的要快得多得多

[00:15:15] 哪怕我们把战争

[00:15:17] 疾病等等因素全都考虑进去

[00:15:20] 不出数万年地球肯定将无法满足人类对空间和资源的需求

[00:15:26] 而把数万年这个数字放到银河系的年龄中

[00:15:30] 简直就快得像眨一下眼睛而已

[00:15:32] 所以呢

[00:15:33] 一旦在技术条件允许的情况下

[00:15:36] 人类必将向广袤的太空索取生存空间和资源在太阳系的宇宙空间中资源的储存量是非常巨大的

[00:15:46] 比如说一颗直径10 00公里的小清新所含有的铁框的量就相当于整个地球的储藏量一颗木星的卫星也就是木A 2 的淡水资源就比整个地球的海水总量还要大

[00:16:00] 这不过是太阳系总物质量的沧海一粟

[00:16:04] 因此呢

[00:16:05] 从生存空间和资源的这个角度来看

[00:16:08] 只要文明继续程序人类发展出一个个的太空城就是逻辑必然

[00:16:14] 每一个太空城都生存着上百万甚至上千万的人口

[00:16:19] 这些太空城的最理想的栖息地呢

[00:16:22] 是火星和木星之间的小行星带中

[00:16:25] 因为那里呢有巨大的资源储量

[00:16:28] 对于在太空城出生的人来说

[00:16:30] 宇宙空间才是他们的家

[00:16:32] 而地球则是旅游胜地

[00:16:35] 随着一代又一代的太空人的更迭

[00:16:38] 它们对于地球家园的感觉必然与我们这些古人是完全不同的太空城

[00:16:44] 为了获取资源必然需要有动力装置可以在太阳系中移动人类的本性呢

[00:16:51] 也决定着太空城需要有防御性或者进攻性的武器装置

[00:16:55] 那么实际上

[00:16:56] 每一座太空城就是一艘新建一种叫做星舰文明的崭新的文明形式将在我们的太阳系中沿着一条河

[00:17:05] 地球文明截然不同的方式进化

[00:17:08] 当然

[00:17:09] 这种文明的根基

[00:17:10] 还是人类文明

[00:17:12] 你可以假想一下

[00:17:14] 当新建文明遍布太阳系的时候

[00:17:17] 这可能也就是数万年以后就会发生的事情

[00:17:20] 每一艘星舰文明都会从心理上摆脱对宇宙空间的恐惧感和离开地球的孤独感

[00:17:28] 但反过来呢

[00:17:29] 对太阳系以外宇宙空间的好奇心将会越来越强烈

[00:17:33] 终于有一天一艘满

[00:17:35] 在资源的新建决定向另外一个恒星系出发

[00:17:39] 其实对于新建上的大多数老百姓来说

[00:17:43] 这艘星舰到底是停留在太阳系中还是处于航行中

[00:17:47] 他们可能根本就不在意

[00:17:49] 也不关心对他们来讲太空城就是他们的全部

[00:17:53] 他们的生活

[00:17:54] 工作

[00:17:54] 娱乐全都是在太空城中完成的这就好像很多一辈子没有离开过家乡的宅男宅女一样太空城航行到哪里

[00:18:04] 他们的生活就在哪里越来越多的星舰文明向着宇宙深处进发了每艘星舰的航向都不同

[00:18:13] 新建本身也并不在乎朝哪个方向航行

[00:18:17] 因为银河系中的恒星系基本上也就是平均分布的

[00:18:21] 他们每到达一个恒星系就补充资源建造新的新建分流人口

[00:18:27] 而这些新的新建呢

[00:18:29] 有可能编队一起航行也有可能各自**

[00:18:32] 选择一个新的方向航行

[00:18:35] 以上关于新建文明的畅想呢

[00:18:37] 并不是我一个人的异想天开

[00:18:39] 美国的科普巨匠

[00:18:41] 阿西莫夫也认为

[00:18:42] 新建文明是人类发展的必然方向之一至少呢

[00:18:46] 从逻辑上来讲

[00:18:47] 这并没有什么矛盾

[00:18:49] 阿西莫夫

[00:18:49] 他做过一个粗略的计算

[00:18:52] 假设每隔1万年一艘新舰变成两艘新建

[00:18:56] 然后各自选择随机的方向继续航行的话

[00:19:00] 就像是一种细胞每1 万年分裂一次的话

[00:19:03] 那么用不了一年银河系的每一个角落都将不满这种新建了看来呢

[00:19:10] 想要否定C 假定依然是困难重重啊

[00:19:14] 于是我们看到从C 假定开始

[00:19:17] 我们自然而然的就来到了地

[00:19:19] 假定一年是多长

[00:19:22] 不过是我们前面假设10 0岁的文明的一岁而已

[00:19:26] 而我们的银河系呢

[00:19:28] 至少已经有13 0亿年的历史

[00:19:31] 就算他前51年太热不适合生命的演化

[00:19:35] 就算银河系的殖民化在放大十倍

[00:19:38] 需要11年那也是绰绰有余的可是为什么没有新建文明到访我们的地球呢

[00:19:45] 他们到底在哪里呢

[00:19:47] 在不否定ABC 假定的前提下能不能否定地假定呢

[00:19:52] 科学有故事我们下一期接着为您聊

[00:19:57] 我是朱老板

[00:19:58] 我是吴金平

[00:20:00] 我是汪杰

[00:20:03] 我们是科学声音

[00:20:07] 今天这一期啊

[00:20:08] 我录的是特别特别的辛苦

[00:20:10] 为什么呢

[00:20:11] 我的这个舌根的侧面部位啊

[00:20:13] 又长了一个很大的溃疡

[00:20:15] 只要一说话呢

[00:20:16] 就非常的疼

[00:20:18] 这个舌头呢

[00:20:18] 也不太捋的直而且最讨厌的事呢

[00:20:21] 长口腔溃疡的时候呢口水就特别多说不了几句话呢就满口都是口水了

[00:20:27] 所以呢

[00:20:28] 这一期呢

[00:20:28] 我录了特别久的时间

[00:20:30] 而且录完的时候呢

[00:20:31] 基本上都已经是满头大汗了

[00:20:33] 如果讲的不好也请大家多多包涵

[00:20:37] 那么从本期节目的结尾废话开始呢

[00:20:40] 我每次都要给自己的收费专辑也就是科幻世界漫游指南

[00:20:45] 做一个小广告方法呢

[00:20:47] 就是每次都选取一小段最近更新的一期收费节目中的精华片段给大家在这里放一下

[00:20:56] 算是做广告

[00:20:58] 粗看上去呢

[00:21:00] 卡尔萨根写的这个情节啊

[00:21:02] 也就是外星人似乎能够提前26 年关闭大消息的这个情节看上去呢

[00:21:07] 有点儿奇怪

[00:21:08] 实际上呢是相当的精彩

[00:21:11] 就在卡尔萨根提笔创作这本书的前一年著名的物理学家也是爱因斯坦的同事会了提出了物理学史上名垂千古的量子选择延迟实验实验的原理呢

[00:21:25] 我们在这里不可能讲解的很细

[00:21:27] 我只能粗略的说一下这个实验呢

[00:21:29] 提出了一个构想

[00:21:31] 他认为一个光子到底是走过了a 路径

[00:21:34] 还是B 路径是可以在这个光子实际走过之后再决定的

[00:21:39] 如果用一个宏观世界中的比喻的话

[00:21:42] 那么就是从上海飞到纽约可以飞跨越北极的那条航线也可以飞跨越太平洋的那条航线

[00:21:49] 但是到底飞了

[00:21:50] 哪条航线确实可以在飞机到达之后再决定这个呢

[00:21:55] 非常的反常识

[00:21:57] 因为他打破了爱因斯坦所坚信

[00:21:59] 因果律本来吧原因产生结果

[00:22:02] 凡事有果必有因这应该是一个很自然的现象

[00:22:07] 但是会勒的这个延迟实验呢

[00:22:10] 却挑战了因果律会了认为结果可以影响原因

[00:22:14] 当然了这个实验在惠勒提出后的很多年都无法在实验室中被证实或者证伪

[00:22:21] 但是到了20 00 年

[00:22:24] 好啦

[00:22:24] 如果没听过瘾呢

[00:22:25] 可以购买我的收费专辑科幻世界漫游指南

[00:22:29] 那么本期节目就讲到这里

[00:22:31] 如果你觉得我的节目非常有趣的话呢

[00:22:34] 希望您能够多多分享

[00:22:36] 别忘了点一下订阅或者呢

[00:22:38] 你也可以给我打赏组织鼓励好

[00:22:41] 我们下期节目再见

[00:23:00] 嗯嗯嗯