《地球上的生命是外星文明的粗略指南

Y你可能会想象，在全球流行病及其所有的社会和经济后果中，我们的头脑会集中在迫在眉睫的地球灾难上。但显然不是全部。一个恰当的例子是，最近新闻标题像病毒一样传播，大意是在我们的银河系中应该有“至少36个外星文明”。不是10个，不是1000个，也不是10亿，而是36个。你已经知道了，36个其他的智能生命散布在我们的宇宙附近，所以把它放进你的烟斗里，抽吧。

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极其丰富的并可能是我们所理解的与生命相关的复杂化学的最佳孵化器。我们也越来越接近能够评估一些其他的世界，这些系外行星，通过数据的保真度，可以揭示生命的基本特征，通过它的化学成分和它对行星环境造成的变化。与此同时，人们又重新燃起了寻找生命和技术生命证据的兴趣;要么以无线电波或激光脉冲发射结构化信息，要么以反映意图和复杂性的方式塑造其周围环境。

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哪怕是最微小的暗示或线索结合起来，看看我们是否不能得出关于其他地方存在生命的可能性的有统计学意义的声明——无论是微生物还是文明。从这个意义上说(我自己也属于这一类)，我们是摇着包装精美的礼物，看看能不能说出自己得到的是什么礼物的孩子。问题在于，包装可能在很长一段时间内都不会脱落，我们所有的猜测都是基于基本假设——基于先验知识或预期，而这些知识或预期本身可能是高度偏颇和不寻常的。

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研究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。

得出这些数字需要几个步骤。有些与详细的天体物理分析有关，以评估特定年龄和元素组成的恒星和行星系的可能数量。例如，结果表明，我们星系中的恒星平均年龄约为98亿年——这与大多数恒星形成的年代相符并不令人惊讶。

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。

这也正是科学的羽毛被正确地激怒的地方。对这些提出的假设和原则最直接的技术反驳是，我们在地球上遭受着强大的“赢家偏见”。例如，如果智能出现得更早或更晚，它就会审视自己的历史，并选择它的存在时间为“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，任何基于我们目前对地球上生命的了解而做出的关于智能或代理等属性的假设都是非常不可靠的。在大多数情况下，将这些假设引入到对其他地方存在文明可能性的定量分析中似乎有些言过其实。尽管这种智力练习是有价值的，因为我们可能有更多的数据可以参考。

也许，在未来几个月的日日夜夜，让我们暂时停下来思考更大的图景的任何事情都是有价值的。通过思考社会和文明在宇宙时间中不断展开的故事来寻求一点喘息的机会。

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。