整个广袤的宇宙究竟有多大,科学家通过宇宙微波背景辐射的观测发现我们的宇宙已经膨胀了138亿年,但宇宙的直径显然要大于这个数值,最新的研究认为宇宙的直径可达到920亿光年,甚至更大。
而英国诺丁汉大学天体物理教授克里斯托弗·康赛里斯(Christopher Conselice)带领的一项研究指出,哈勃空间望远镜拍摄的照片显示,宇宙中星系的数量比此前科学家估计的还要多十倍,约为2万亿个。平均每个星系中约有1亿颗星星。
那么如此大的宇宙真的只有地球存在生物吗?这是科学家一直在思索的问题,为此 1960年,美国天文学家法兰克德雷克提出提出了一条用来推测“银河系内可能与我们接触的文明数量”的方程,这就是著名的“德雷克方程”:N=Ng×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×FL。
德雷克方程最大的意义与价值就是它的变量几乎囊括了所有的与外星生命有关的因素。
这个公式的含义是,银河系内可能与我们通讯的文明数量=银河系内恒星数目×恒星有行星的比例×每个行星系中类地行星数目×有生命进化可居住行星比例×演化出高智生物的概率×高智生命能够进行通讯的概率×科技文明持续时间在行星生命周期中占的比例。
但是这个公式却无法求解,这个公式里唯一已知的变量是恒星形成的速率。而随着2009年开普勒探测器的上天,已经可以解读该公式中的两个变量,即行星世界存在概率与可居住带上岩质行星出现的可能性。但这个公式的最大变量——科技文明的存在时间却无法得出!
不过自这个公式诞生以来激起了无数科学家的热情,1961年,德雷克在格林班克会议(讨论"奥玛兹计划"与地外生命探索)上写出这个方程,多位位科学家表示出极大热情。
这些科学家们将每一组变量带入。结果发现,N的最小值为20。这就意味着银河系中至少约有20个可以和我们交流的文明。而最大值甚至可以高达50000000。
那在这里,我们又要提出一个疑问,如果真的存在外星人,他们会是怎么样的一种生物。
因为在地球上没有哪一个已知的生命形式,可以在完全无水的环境下生存,或者可以不含有核酸和蛋白质这也让科学家在寻找外星生命的时候,往往先去寻找是否有水源和氧气。
但著名的生化学家阿西莫夫对这样的论断表示质疑,为什么其他环境下就不能诞生生命,地球上的生命进化成这样,是因为它逐渐适应了以水作为媒介。生命适应水,而不是水适应生命:
我们所需要的是真正的多样性。当谨慎的天文学家用“Life-as-we-know-it”(我们所知的生命)这一说法来限定那些在另一个世界里的生命的时候,我们就会变得很不耐烦。那些生命可不可以是“Life-not-as-we-know-it”(并非我们所知的生命)
他在自己的一篇文章《并非我们所认识的》。他依据我们人类的生命形式推衍,认为在其他星球也可以基于别的化学基础而发展起来的其他生命,所以阿西莫夫给出了宇宙中外星生物可能存在的六种生命形态:
1、以氟化硅酮为介质的氟化硅酮生物;
2、以硫为介质的氟化硫生物;
3、以水为介质的核酸/蛋白质(以氧为基础的)生物;
4、以氨为介质的核酸/蛋白质(以氮为基础的)生物;
5、以甲烷为介质的类脂化合物生物;
6、以氢为介质的类脂化合物生物。
地球上的生物绝大部分那属于以水为介质的核酸/蛋白质(以氧为基础的)生物。那么在其他星球上,环境的不同也会催生不同的生命形式。
比如硅基生命,它们甚至可以不摄取有机物,而只从宇宙空间中吸收星光维持生命,他的身体是由多数光线粒子和少数物质粒子组成,物质粒子在必要时也可以转化成光线粒子。
这种生命出现在火星的可能性会比较高,因为火星土壤的主要元素是氧,其含量约占50%,其次是硅为15~30%。这种生物呼出的自应是硅和氧的化合物———二氧化硅。
二氧化硅其实就是我们平时在沙滩上所见的沙,也就是说,这些火星生物在呼吸时所喷出的是沙粒!
如果这样的推衍成立的话,那么人类对于外星生命的搜索范围将会扩大。
当然,外星生物也有可能并非是基于别的化学基础而发展起来的生命体,说不定它们会是等离子形态。
在整个宇宙中,等离子体是物质最常见的状态。物质总共有6种形态,气态、液态、固态、等离子态、玻色—爱因斯坦凝聚态、费米子凝聚态
我们要知道,整个宇宙中最常见的物质系统和气体一样,它没有固定的形状或体积,等离子体的密度比液体或固体要小。但与传统气体不同,等离子体态是一种电离气体,有自由电子,以及有自由移动的正离子或负离子。
人们常年看到的闪电、流星以及荧光灯点亮时、火焰燃烧(只有部分高温火焰才是真正的等离子体,其他大部分日常生活中见到的火焰,都是激发态的气体分子)时,它们都是处于等离子态。
如果外星人是这样的生命形式的话,我们的确会把它忽略。它们的温度可能高达几千甚至上万度,如果想要和他们交流握手,可能要冒着灰飞烟灭的风险。
由等离子体推敲,那么也有可能会存在中子星的简并态生命。中子星是除黑洞外密度最大的星体,恒星演化到末期,经由重力崩溃发生超新星爆炸之后,可能成为的少数终点之一,质量没有达到可以形成黑洞的恒星在寿命终结时塌缩形成的一种介于白矮星和黑洞之间的星体,其密度比地球上任何物质密度大相当多倍。
简并态物质
而这样存在的生命是具有高密度的,体积可能只有一颗芝麻大小,而体重却重如磐石。
当然,外星生命体还可能是机械物种,就和最近的电影《阿丽塔》一样,将生物和机器进行改造结合,从而实现自我进化,从有机躯体最终发展成机械物种。
除了意识外所有的躯体都可以用机械取代,这种状态就比人类强很多,而且这也是未来人类进化的方向之一,而且虽然是机械结构,也有可能进行繁衍生育,也有可能永不衰老。像近日,著名的机器人科学家彼得·斯科特·摩根就把自己改造成了半机器人,当然这是比较初级的,当生命发展到了高智慧的时候,将身体与机械相结合,的确也可能会是外星生物主动进化的方式之一。
还有一种,就是我们绝对无法观测到的生命形式,就是存在于低维空间和高维空间的生命体。
关于维度之间的差距,刘慈欣的三体曾经向我们进行过一些浅显的展示。举个简单的例子来说,从我们三维对二维所造成的影响。我们三维世界看二维世界就好像是一幅画,假设这幅画里面有许多的二维人。
我们对着其中一个二维的人画一个圈,那么周围所有的人都无法再看到他的存在了,这个二维化的人就被隔离了开来,他们没有任何办法打破这个隔阂。相比较二维世界而言,我们就好像是他们的造物主。我们对着这个二维世界吐一口水,那么整个世界都会陷入一片汪洋大海。朝着二维世界吹一口气,那么整个世界就陷入了天崩地裂。
而高维空间可以说如今还是科学家的想象,高维空间究竟会是什么样子,也是一个难以描绘想象的地方。即使存在高维生命体,如何进入高维空间,也是人类面临的一个难题。
因为有科学家认为,我们的身体很有可能会被扭曲撕裂,因为四维空间的时空扭曲肯定比三维空间更厉害,所以如果人进入了的话,首先就要面对的是身体有可能会被撕裂的问题。
总而言之,宇宙如此浩大,蕴藏着许许多多的秘密,等待着我们去探索,发现,宇宙中也可能存在着形形色色的奇妙的生命,它们或许拥有不同的循环和生存方式。当然,也可能和刘慈欣说的这样:
可能宇宙中的生命并不是唯一性,但是也不具备普遍性,很有可能在人类之前存在过无数个生命和文明,但是,文明的发展时间和寿命是有限度的,它的一个周期很有可能只有几十万年,甚至是几百万年。
但不管怎么样,对宇宙保持一种好奇心,不断积极去探索,我们的文明才会不断前进进步。