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在布满宜居行星的宇宙中,生命可能仍然非常罕见

分类:新闻摘要 作者:鞭辟入里 评论:0 点击: 409 次 日期:2016-07-03

开普勒22b可能是一颗宜居行星,但即便如斯,它也未必真能孕育生命。图片起源:NASA/Ames/JPL-Caltech  开普勒22b可能是一颗宜居行星,但即便如斯,它也未必真能孕育生命。图片起源:NASA/Ames/JPL-Caltech

  文章起源:环球科学

  当今的主流观念以为生命在宇宙中广泛存在,但或许我们高估了生命产生的容易程度。

  本文作者:保罗·戴维斯是亚利桑那州立大学的理论物理学家和宇宙学家,同时也是该校“超越:科学基本概念中心”的主任。他是物理学领域最多产的科学作家之一。

  20世纪60年代,那时我还是一名学生,简直所有的科学家都以为人类是宇宙中存在的唯一智慧生命,探索地球外的智慧生命被以为是荒唐可笑的;还不如直接宣称说是想寻找神灵。科学界关怀的是生命的起源,当时学界广泛以为生命纯属化学物质偶尔形成,其产生概率非常小,以至于不可能呈现第二次。弗朗西斯?克里克(Francis Crick)这样描述生命:“生命在此刻呈现简直是一个奇迹,由于要满足那么多的前提,才能够形成生命。”雅克?莫诺(Jacques Monod)同意这一观念,1976年,他在名为《偶尔性与必然性》(Chance and Necessity)的书中写到:“最终,人类会明白,他们在冷漠无垠的宇宙中孤立无援,是由于他们自己的产生本来也是偶尔。”

  而现在,主流观念明显倒向了另一边。很多著名的科学家声称宇宙中充满了生命,而且至少有一部分是智慧生命。生物学家克里斯汀?德?迪夫(Christian de Duve)甚至声称生命是“宇宙的必然”。但科学自身在这些年却简直没有产生改变。今天,我们仍然不了解生命从无到有的这一进程,认识水平和达尔文写下“目前思考生命的起源完全没有意义;人们倒不如思考一下物质的起源”的那个时代相差无几。

  毫无疑问,最近发现的数百个太阳系外行星,给地外文明探索计划(SETI)打了一针强心剂。天文学家以为,银河系中就存在数以亿计的与地球类似的行星。显然,那里具备生命生存的地理前提。然而,只有在真正呈现生命的时候,适合居住才意味着有生命居住。

  人们常常问我,我们怎样才有可能找到地球外的智慧生命。这个问题是毫无意义的,由于我们不知道化学物质的混合物转变为一个活细胞的进程,那实在是太庞杂了,所以我们无法算出生命产生的概率。未知进程的产生概率是无法估算的。然而,天体生物学家似乎更关怀微生物最终进化成智慧生物的概率。尽管生物学家也没有对其进行数学计算,但至少他们知道这个转化进程,即达尔文演变论。可是,这就有些本末倒置了。最大的不确定性在第一步——首先要有微生物。

  卡尔?萨根(Carl Sagan)曾经谈到过,生命起源没有那么困难,不然生命不会在地球刚变得适宜居住时就立马呈现。不错,地球生命早在35亿年前就已经存在。然而,萨根的论证却忽视了这样一个事实,我们自身就是我们研究的地球生物进程的产品。除非生命很快呈现在地球上,不然在太阳温度变得非常高,足以将地球烤成薯片前,人类是不可能及时演变出来的。由于这个不可避免的选择偏差,我们从地球这唯一的样本中是得不到有统计意义的结果的。

  另一个常见的论证就是宇宙如斯浩瀚无边,肯定在某处会存在生命。但这一论述意味着什么呢?假如我们把注意力限制在可观测宇宙内,宇宙中可能有10^23颗星球。不错,这个数字很大,然而,与随机形成简单有机分子的几率相比,这个数字可能就不够大了。假如化学物质变成生物的路途漫长而又庞杂,那么有可能万亿颗行星中,才有一个呈现生命。

  关于生命广泛存在的断言基于一个默许假定,其假设生物不是随机化学反应的产品,而是某种定向自组织进程的产品,这个进程更倾向于形成生命——即自然界有一种生命准则在发挥作用。也许存在这样一种准则,但假如是这样,我们到现在还没有找到证据。

  或许,我们不需要把目光看得太远,假如生命真如萨根所说是随便地突然呈现,那么地球上就应该呈现过好几次生命。假如地球上生命的起源多种多样,来自另一次起源的微生物后代就可能存在于我们的周围,形成了一种影子生物圈。还没有人认真地在我们身边寻找未知生命,但只要发现一种“异形”微生物就可以解决这个问题。(撰文 保罗?戴维斯(Paul Davies) 翻译 赵欢 审校 dzmark7)

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致儒先生

转载自:http://tech.sina.com.cn/d/s/2016-07-02/doc-ifxtsatn7962112.shtml




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