宇宙之外會有生命體的存在嗎?

2020-09-17分类:科技


沒有人能夠給出肯定的答案。但我們能基於現有的科學知識做一些大膽的猜測。
例如,在地球的環境開始適宜生命體存活後不久(大約3億5千萬年前),第一個生命就出現了。這強有力地表明生命體的出現並不是偶然。拋擲一千次硬幣,出現一次連續的七次正面是相當常見的事。但如果在一千次拋擲中出現一個罕見連續二十次正面,那是非常令人驚訝的。

多細胞生物出現在6億年前,花費了將近30億年。
同樣地,智慧生命的出現花了非常長的時間,大約在200萬年前才出現。
這表明生命是相當普遍的。多細胞生命並不常見,而有智慧的生命更加罕見。
從邏輯上講,宇宙中其他地方存在生命的可能性非常高。但正如其他海報所指出的,宇宙無邊無際。據最新的觀測資料顯示,目前可觀測宇宙的大小大約是460億光年,包括了超過20億個星系。這僅是“可觀測宇宙”,“真正的宇宙可能要比我們所估計的大五倍。”

若以非常籠統的角度來思考這個問題,結論如下:
到目前為止,地球是唯一已知存在生命體的星球;
儘管無法否認其可能性,但太陽系中沒有其他行星被證明有生命存在,;
地球的位置很優越——作為一顆環繞太陽的行星,處於一個金屬含量高、水資源豐富的太陽系中,還有一顆保護它的大型衛星;

我們已經發現了數千顆太陽系外行星,而且至少有幾十顆類地行星和太陽位於適宜的相對位置,可以推斷出整個銀河系可能至少有幾百萬顆符合要求的行星;
大約在38億年前,地球上的生命在地球形成後相對迅速地發展起來,但那時僅僅是微生物;
此後經過30億年多,細胞生命才得以進化;

在一個類地行星上,微生物生命的發展不會非常罕見——這似乎是一個合理的假設。這表明,僅在銀河系就有成千上萬的行星孕育著某種形式的原始生命;
多細胞生命的發展似乎更難以確定,而地球極有可能是銀河系中唯一形成多細胞生命的行星;
然而,即使多細胞生命在銀河系這樣的星系中非常罕見,這仍然表明在整個宇宙中,有數十億顆行星有生命,同時其中一些行星存在智慧生命。

顯然,即使只是在火星或木星衛星上發現一種非常簡單的外星生命形式,這些假設將會被推翻。
另一種在未來幾十年內或許會成為現實的是,人們在太陽系外的行星上發現生命的長期跡象。
如果這些努力都不能找到生命存在的證據,這當然不會有助於 “發現宇宙中存在的其他生命”,同時也不會扼殺這些可能性。由於宇宙如此之大,又有如此之多的星系,很可能有存在著各種各樣的生命的數十億顆行星,但我們永遠無法確定這個可能,除非在我們自己星系中找到它們。

需要再三強調的是,某件事物的“機率”是統計分析中的一個基本概念。“機率”是被計算出來的。計算機率需要經驗資料,或一個嚴謹的模型 (最好兩者皆有)。該模型需要具體到足以允許根據它進行近似估計。換句話說,我必須能夠看到在可能性範圍內發生的常規事件,或者我必須能夠基於那些已與之前的資料進行了測試的數字模型來計算它。
為了估計宇宙中存在更多生命的“機率”(無論是單細胞生物,還是巨集觀生命,或是像我們自己這樣有知覺的生命),我們需要資料。或至少,我們需要了解生命形成的物理和化學知識,我們需要足夠嚴謹的細節以便做出這樣的論斷“在這個星球上,有了這些具有普遍性的條件和材料,我們希望能找到這些種類的生命有機體……。”然後,當我們研究這類行星時,我們會發現它們確實含有我們所預測的那種生命。

因此,在“真正的科學”中,理論和實證觀察總是攜手並進的。我們收集初始資料…建立假設和模型…用它們來預測我們在其他條件下會發現什麼……去尋找那些條件…根據需要對模型進行偶爾的調整……因此,從“無知”到(但願)“瞭解更多”。
但是…(注意!注意!)就地外生命而言,我們對此沒有任何瞭解,也沒有任何一種途徑來了解。我們沒有合理的工作模型來解釋有機生命“產生”的條件。更別提把地球當做模型了——地球上存在生命,我們都知道這該死的事實!(是的……我知道…說得好像我們瞭解地球上生命的起源。但事實是…我們並不瞭解。我們只是知道地球上有生命……因為我們看到了。但是,即使所有的條件都完全一樣,我們也不知道在另一個類地行星上出現生命的可能性有多大。)

而且,我們也沒有辦法在這個星系漫步,以經驗主義來觀察其他行星上是否存在“生命”(或可以被認為是生命的東西)。目前,在我們力所能及的範圍內,大約只有火星(勉強),木星和土星的一些衛星的冰層下可能有液態水。
即使我們踩在這些星球的土地上,我們也無法仔細地進行搜尋,以確定它們是否存在生命。雖然,我們正處於向土衛二發射探測裝置的計劃階段……土衛二是土星的衛星…我們希望能夠鑽破冰層來探測。或者我們可以試試繞木星旋轉的木衛二。但即使是這些(非常區域性的,最小程度的)獲取真實資料的嘗試,也可能需要幾十億美元和幾十年的時間。
至於來自貴賓席的問題…“概括一下銀河系內外的生命”我們完全不知道如何檢查任何距離地球星際距離的系統、行星或月球。僅僅使人類的裝置到達附近的星系,都將花費數千年的時間。我們能從這些地點在現實時間範圍內獲得的唯一證據就是無線電或類似的電磁傳輸。這些顯然來自有知覺的、有智慧的、有技術能力的生物。
因此,人們必須問……“機率”是多少?朋友,我們不知道。除了地球上的生命,我們沒有任何經驗資料。這是我一直強調的問題。無論現在地球上有多少生命……不管它在這裡存在了多久,也不管它經歷了幾百萬年的其他形式……當問題是關於宇宙中的生命時,地球上的所有生命只能夠構成一個資料點。一個。只有一個。就是這樣。
就目前而言,我們不知道宇宙中是否所有其他行星和衛星都沒有生命,而地球只是一個“獨一無二的例外”……或者是不是所有的地方都“爬滿”了各種各樣的生物,只是我們還不知道而已。(例如)火星、木衛二和土衛二確實給了我們至少一些經驗工作去著手研究(花費巨大和努力)。但就整個宇宙而言……在這一點上我們能做的很少。

我們可以掃描其他恆星周圍的遙遠行星的光譜,尋找某些似乎是生物產生的化學特徵。自由分子氧(我們所有的動物都喜歡的氧)是高度活性的,因此一般來說,我們不會在沒有生命的地方發現大量漂浮在周圍的氧。甲烷也是如此(儘管還沒發現符合“化學還原”的條件)。但這是相當單薄的資料。我們不能確定,但古怪的化學過程也可能在沒有“生命”的情況下產生這些物質。(就此而言,我們不能絕對確定“我們所知的生命”是可能存在的唯一一種“生命”。)
當然,在科學中,我們經常對某些情況和條件作出相當嚴格的陳述,某些條件“必鬚髮生”在特定時機。而在這件事上,我們可能永遠無法“近距離”進行觀察,也無法“在實驗室”創造上述條件。當一顆恆星變成超新星時,它的內部經歷了什麼演變?是在靠近中子星的表面?還是在黑洞裡?或者緊隨著大爆炸?在這樣的情況下,我們必須使用完善的物理理論來“計算”發生的事情,然後嘗試擴充套件這些計算以產生後續的結果。我們可以在安全距離外,或在大爆炸數十億年後,獨立地進行檢查……等。
目前,我們甚至還沒有達到從有機化學中產生的“生命”的那種複雜的水平。絕對不是。
如果我們最終能夠建立一個能將可論證和可測試的“有機化學”轉變為一個真正的預測模型的“有機生命的理論化學”,……在給定的這些化學和物理條件下,這樣一顆行星,這樣一顆恆星,將(按照化學反應和發展的普遍規律)在必然的情況下產生這些生物體。”那麼也許問題就變成鏡面的“宇宙中的生命有多普遍?”

但是,從我們目前對化學的理解來看,所期望的那種預測建模的能力是一個非常非常“苛刻的要求”!目前,我們根本沒有這樣的認識,也遠沒有這樣的認識。請記住,如果我們真的有這樣的知識,我們將創造我們自己的人工生物,滿足我們自己的需要,慾望和幻想。
就像我說的…遠遠不及。因此,我們真的不知道“概率是多少”。當人們推測機率的時候,“推測”,便是他們在嘗試的一切罷了。我們甚至不能說他們的推測有多接近“真相”。真正的“機率”是一個計算過程。現在,我們甚至沒有任何方法來進行計算。
作者: quora

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