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假如按我們現在所知，宇宙中再無其它生命存在，將意味著什么？ “人們偶爾會被真相絆倒，但是大多起身后便跑開了，就好象什么也沒有發生過。”——溫斯頓·丘吉爾 去年圣誕節當天，Eric Metaxas 用他發表在《華爾街日報》上的一篇雄文照亮了全世界。文章名為《科學越發證明上帝的存在》。他所討論的，是我們知識前沿的問題。比如說，這就是我們的行星：  而這，是其它行星：  他的意思也就是說，我們所生活的，是一個被優選過的地方。我們所生活的行星具有所有對生命有利的條件，這其中包括： 我們距離太陽的距離正好，因此氣溫對于生命來說很舒適。 我們行星的大氣壓正好，使得地表水能夠以液態形式存在。 我們的重元素與有機分子處于恰到好處的平衡中，因此這對于生命的出現是個有利因素。 我們行星的水量適中，使得海洋和大陸能夠同時存在。 生命在我們的世界上出現得很早，并且貫穿在這個行星的完整歷史中，最終使得我們，這種有感覺能力、有自我意識的生物得以出現。  這些事實發生的概率，放在宇宙中看確實極其稀有和罕見。但他所討論的范疇并非如此。看起來，將所有因素調整得恰到好處，然后再匯集起來，似乎是一件不可思議的事情，因此我們的宇宙似乎是經過精心設計的，以便使得人類能夠得以產生。否則的話，由于我們誕生的機率微乎其微，僅用巧合來解釋會無法讓人信服。 許多人相信這個論斷。不過有必要問我們自己三個問題，來檢驗一下我們自己的內心是否足夠真誠。每次回答一個，不過先把三個都列出來，以便知道我們要如何開始。 在科學上，生命產生的條件是什么？ 在宇宙中，這些條件是罕見還是常見？ 最后，如果我們在我們認為條件符合的地方沒有發現生命，就可以證明上帝的存在嗎？ 這些都是大問題，所以讓我們小心回答。  1.) 在科學上，生命產生的條件是什么？換言之，地球上所發生的一切都是在十分特殊的方式下進行的，而我們所知的生命，它們需要多少條件才得以產生，以及這些生命中又有多少是以一種特別的方式產生的？在其它地方，在不同的條件下，它們還能產生嗎？  我列出的，是基于假設外星生命與我們相似的前提下的，它們的存在也基于原子和分子的化學結構，以液態水作為其生命功能的基本需求，且不可能存在于我們所知對一切地球生命有害的環境中。 只憑這些條件，那么我們已經知道，僅在我們的銀河系中就有數十億個行星符合條件。 我們對系外行星，即圍繞著太陽之外其它恒星運行的行星世界的研究，已經顯示有大量的不同類型巖石質行星存在，它們和它們的恒星距離恰到好處，假如它們的大氣層和地球相似，那么它們的表面就有可能存在液態水。我們已經開始逐漸具有相應的技術能力，來探測那些太陽系外的，與地球大小類似行星的大氣層及其成份；當前我們能夠拿下的是海王星大小的行星，而在十年之內，詹姆斯·韋伯空間望遠鏡將會更進一步。  不過，是否還有其他需要考慮的情況？比如是否太靠近星系中心，受超新星爆發影響的機率是否高，會不會經常被“消毒”？如果不存在像木星這樣的大家伙來幫助我們清掃小行星帶又會怎樣？大量的小行星轟擊會不會把產生的生命打掃得干干凈凈？另外，我們之所以存在，是由于宇宙還較年輕。許多恒星會存在數萬億年，但是距我們的太陽開始變熱，并將我們的海洋烤干之時也只剩下不到十至二十億年時間。而假如宇宙過于年輕，則會沒有足夠的重元素。是否因為只是恰如其時，我們才能夠在宇宙中產生，并有幸在所有星系被暗能量驅散之前一睹它們的風采？  這些問題的答案，可能都是不會！Metaxas 用這些來證明我們的存在是有多么不可思議，但是這其中卻沒有一個能夠證明他的觀點。假如我們離星系中心很近，是的，恒星形成率會更高，而超新星爆發率也更高。但是更為主要的是，這將意味著大量重元素的產生速度也更快，復雜生命形式也會得以有機會更早地產生。因為我們太陽系位于銀河系遠郊，所以我們才需要等待更久！  至于“消毒”，你必須離超新星非常近，這種事才會發生——二者必須比星系中心恒星間的通常距離還要近得多——或者正對著超新星的波束。而即使是后面這種情形，造成徹底的消毒也是極其罕見的，你每次只能“消毒”半個行星，因為這些波束存在的時間都非常短！ 因此，這些行星的大氣層不會被完全轟掉，深海生命也會得以幸存，而且有許多理由可以讓人相信，無論情況有多糟糕，條件也會好轉，從而使復雜生命得以回歸。 生命一旦占據了世界，用某些生物學家的話來說，就會躲藏在“它的皮膚之下”，難以將其徹底地消滅。而它也不會被消滅。  現在來說小行星。是的，一個沒有木星這樣大家伙的太陽系會存在更多的小行星，但是要是沒有木星這樣的行星存在，它們的軌道還會被擾動從而進入內太陽系嗎？這會導致滅絕性事件變得更常見，還是相反呢？退一步說，即使有更多的撞擊事件，它會使得復雜或智慧生命的產生可能性降低嗎？還是大量的滅絕事件會加速生命的分化，從而使得智慧生命產生的可能性變得更大？ 從最好的方面來說，木星對生命影響的證據也是似是而非的，正如要想獲得我們在銀河系內陸位的證據也是稀少的。但是即使這些事情都成了真，我們還有大量的行星世界存在——僅在銀河系內，仍然有數千至數億個行星能夠符合我們的苛刻標準。 最后，我們的出現相對較早，但是在我們的太陽系形成前許多億年，那些組成恒星和太陽系的原材料就已經大量存在于各個星系中了。我們發現的潛在宜居行星中，年齡甚至有七十至九十億年的！因此，我們很可能并不是第一個產生的生命形式。看起來，那些生命產生所必須的條件，至少我們能夠測量的那些條件，遍布整個星系，因此也可能遍布整個宇宙。  2.) 在宇宙中，這些條件是罕見還是常見？ 科學家用德雷克方程式時通常都不會過份樂觀：這個方程式最常被用來估算銀河系中智慧文明的數量。而在卡爾·薩根的電視系列片《宇宙》中所呈現的這部分內容可以說是最糟糕的。 所以讓我們實際來算一算——加入現實的不確定性——來看看我們會得到什么結果。  讓我們盡力來推算——從那些我們已經發現的，來推斷那些我們還沒有看到，或者看不到的——在我們的銀河系中，應當有大約一萬億到十萬億顆圍繞恒星運行的行星，而其中大約有五百億至八百億顆候選行星具有以下三大特征： 是巖石質行星， 所處的位置能夠恒定地獲得與地球相似的溫度， 因此它們的表面應當能夠存在液態水！ 所以這些行星已經在那里了，它們圍繞恒星運行，而且處于合適的位置！更進一步，我們需要它們有能夠形成復雜生命的合適原材料。那這些組成生命的磚塊是什么，它們在那里存在的可能性有多大呢？ 不管你信不信，這些組成復雜分子的重元素，在宇宙中無處不在。有足夠的恒星誕生并死亡，周期表上的元素以極高的豐度散布于整個星系。 但是它們是否能夠正確地組合在一起？可以看看上圖中，我們銀河系中心附近的分子云“人馬座B”。水，糖，苯環和其它有機分子就那樣令人驚訝地存在于星際空間中。 如甲酸乙酯（左）和 n-丙基氰（右），前者是覆盆子的味道！通過測量發現，這樣的復雜分子，就一個個地分布在分子云、原行星盤和恒星的外流物質中。因此，僅就銀河系而言，就有數十億次機會，而建筑的磚塊已經就續，你可能會想到——正如費米所想那樣——在我們的星系中，出現多次智慧生命的機率是無法避免的。 但是，我們首先要將非生命變為生命。這會是一個不小的功績，也是各自然科學學科中最大的謎題之一：這是一個偶然性的問題。在某種程度上，它發生在了我們身上，無論它發生在太空中，海洋中，還是大氣中，總之它發生了，我們這個行星及其生物多樣性便是證據。 但是我們至今還無法在實驗室里把非生命物質變成生命。因此現在還無法說它的可能性有多少，盡管我們在最近的幾十年中取得了不少神奇的進步。它可能會在大約 10-25% 的行星世界上發生，這意味著在我們的星系中，最多大約有 200 億個行星擁有生命。（其中包括過去曾有生命和現在有生命，以及太陽系的其他地方，如火星、木衛二、土衛六或土衛二。）這是我們樂觀的估計。 不過有可能會少得多。地球上存在生命的可能性又有多少呢？換句話說，如果我們一次又一次地做太陽系形成的實驗，在數百、數千甚至數十萬次實驗中，是否會有一次能夠產生出生命呢？保守一點，就算有百萬分之一的機會，給 400 億個行星以合適的溫度，僅銀河系內，仍然會有至少 40000 個行星擁有生命。 然而我們仍然想要知道得更多；我們要尋找大型的，特別的，多細胞的，能夠使用工具的生物。因此，通過許多方式，我們想尋找一種聰明的動物，一種非常特殊的智慧形式。特別是一種可以與我們進行溝通的智慧形式，即便相隔著浩瀚的星際空間！ 那這種情況是不是會常見？我們知道，從自我復制的有機分子開始，到特別的分化了的人類，需要數十億年（粗略計算）的恒定氣溫，正確的進化步驟，以及大量的運氣。這類事情發生的概率有多高？百分之一？樂觀地說，可能有吧。這就涉及到有多少行星能夠維持恒溫，能夠避免 100% 的大規模滅絕事件，能夠產生多細胞生物，能夠分出性別，能夠進行物種分化、長出足夠發達的大腦，并最終學會使用工具。 要不然，那里的確會有許多生命，只是看起來都像是這樣： 事實上可能會更少；與其說我們是進化的必然結果，還不如說是一次意外。在像地球這樣的行星上，擁有合適的原材料，進化出像人類這樣的動物，即便是有百萬分之一的概率也是過于樂觀了；我能夠很容易地想像到，十億個地球（或更多）才能夠產生出一次像人類這樣的生物。 假如我們采用上面那樣的樂觀估算，也許銀河系中有 2 億個行星世界有能力與我們進行溝通。但是如果我們對生命的產生和智慧的出現概率都采用悲觀的估算方法，那我們星系僅有 25000 分之一的機會能夠擁有這樣的文明。 換句話說，生命是一個夢幻般的賭注，而智慧生命可能并不是。這是有依據的科學估算，而這也假定我們能夠誠懇地面對各種不確定性。因此，在我們的星系中，生命產生的條件確實是到處存在；生命可能常見，也可能罕見；而智慧生命可能常見，可能罕見，也有可能根本不存在。科學發現得更多，我們的所知也會更多。 最后…… 3.) 如果我們在我們認為條件符合的地方沒有發現生命，就可以證明上帝的存在嗎？ 當然，有人會同意這一點。但是對我來說，這是一種可怕的樹立信心的方式。請這么想： 你愿意把自己對宇宙的信仰建立在一種可以被科學證偽的有神論或超自然起源論上嗎？ 我自己是一名持開放態度的無信仰者，但是我極其尊重信徒。科學的奇妙之處在于，它可以讓每個人通過自己的眼睛去看宇宙，并發現其中的奧秘。 為何您對上帝的信仰，需要由科學針對一個我們還不知道究竟的問題來給出答案？假如我們發現，嘿，猜猜是怎么回事，其它行星上產生生命所進行的化學反應，和這個行星上過去曾經發生的方式是一樣的，然后你的信仰就被動搖了？而假如我們把整個星系篩選一遍，最后發現人類是銀河系中最聰明的物種后，你的精神勝利法就成功了？ 或者，您的信仰——不管是哪種——不管什么時候都能夠站出來，來面對科學所揭示出的宇宙真相，而無論這個真相是什么嗎？ 幾乎所有研究宇宙的科學家的專業意見都認為，其它的行星世界上極其可能存在生命，而且有極大的機會——如果我們投身于其中的話——在一代人的時間里，就能夠找到來自其它行星世界的首個生物學跡象。地球以外是否存在智慧生命，或者更具體地說，在地球之外，我們的銀河系中是否存在現在仍然存活著的智慧生命，的確是一個可以質疑的命題，但是它的結果與支不支持上帝的存在毫無關聯，就象爭論魚和鳥類是不是在地球上首次出現一樣，與神存不存在沒有關系。 宇宙的真相就在那里，就在宇宙之中，對于我們來說，只需通過問詢，便可得到。為了一個不確定的信念，讓科學知識作出對我們所有人都有可能造成傷害的解答，這是一種知識的錯覺——或者說是在獲得證據之前便已得出所謂的結論——我們從中得到的只能是真實知識的廉價替代品——除非我們能夠提出正確的問題。科學從來就無法證明上帝是否存在，假如我們把信仰當作一種借口，來得出貌似科學的結論，我們是難以做到的，若如此，我們便是冒著嚴重的風險，來剝奪求真的可能。 所以，我在此懇求大家：不要讓信仰削減你對這個多彩世界的興趣。求知的樂趣——靠自己來求得答案——能夠讓我們不受蒙騙。愿你的信仰——如果你有的話，能夠提高你，充實你，而不是讓它帶走科學的神奇！ |
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