費米悖論和黑暗森林法則

1950年的一天,諾貝爾獎獲得者、物理學家費米在和別人討論飛碟及外星人問題時,突然冒出一句:“他們都在哪兒呢?”

這句看似簡單的問話,就是著名的“費米悖論”。

理論上講,人類能用100萬年的時間飛往銀河系各個星球,那麼,外星人只要比人類早進化100萬年,現在就應該來到地球了。

換言之,“費米悖論”表明了這樣的悖論:

A.外星人是存在的——科學推論可以證明,外星人的進化要遠早於人類,他們應該已經來到地球並存在於某處了;

B.外星人是不存在的——迄今為止,人類並未發現任何有關外星人存在的蛛絲馬跡。

1959年,《Nature》發表了一篇想像力十足的文章《尋求星際交流》——它如今已被該領域研究者奉為“經典中的經典”,兩位天文學家科科尼和莫里森提出,可以利用微波輻射來探測銀河係其他文明的構想。

之後天文學家弗蘭克·德雷克(Frank Drake)提出了兩道方程解,被稱為德雷克公式(又叫德雷克方程):

公式1為:N=Ng×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×FL

公式2為:N=R*×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L

其中:

N 代表銀河系內可能與我們通訊的文明數量

Ng銀河系內恆星數目

fp恆星有行星的比例

ne每個行星系中類地行星數目

fl有生命進化可居住行星比例

fi演化出高智生物的概率

fc高智生命能夠進行通訊的概率

fL科技文明持續時間在行星生命週期中佔的比例

公式2與公式1的區別在於R*替代了Ng,L替代了fL。

R*為銀河系形成恆星的平均速率,

L為科技文明壽命

科學家不同意很多公式中變量的值(可以嚴謹地說德雷克公式計算於銀河系中且我們可能接觸的外星生物的數量,而不是有生命的機率)。

取決於不同的值,方程式可以暗示生命的形成是頻繁或稀少的。

德雷克計算我們在任何時間可能接觸的外星生命只有1個。

物理學家史蒂芬·韋伯2002出版的《地外文明在哪兒?》一書中,列舉了費米佯謬的50種解決方案,主要可以歸納為以下三個方面

一、宇宙中不存在別的文明。

二、外星文明是存在的(或曾經存在過),但它們迄今為止還無法和我們接觸。

三、外星文明已經來到地球,只是我們不知道。

注:《三體》小說中的黑暗森林法則,也可以解釋費米悖論。

“費米悖論”的實質就是否定外星文明的存在:既然我們至今還未發現外星人的蛛絲馬跡,為什麼還要相信它呢?

那麼,黑暗森林法則是怎麼解釋這一點的呢?

宇宙就是一座黑暗森林,每個文明都是帶槍的獵人,像幽靈般潛行於林間,輕輕撥開擋路的樹枝,竭力不讓腳步發出一點兒聲音,連呼吸都必須小心翼翼:

他必須小心,因為林中到處都有與他一樣潛行的獵人,如果他發現了別的生命,能做的只有一件事:開槍消滅之。

在這片森林中,他人就是地獄,就是永恆的威脅,任何暴露自己存在的生命都將很快被消滅,這就是宇宙文明的圖景,這就是對費米悖論的解釋。

一旦被發現,能生存下來的是只有一方,或者都不能生存

《三體II黑暗森林》中,葉文潔向羅輯提出:宇宙社會學的核心理論:

1、生存是文明的第一需要

2、文明不斷增長和擴張,但宇宙中的物質總量基本保持不變

猜疑鏈:

由於公理1,兩方為了保證自己的生存,必須先判斷對方善意惡意,“善意文明並不能預先把別的文明也想成善意的”。

(1)若A選擇與B交流,則由於上述的相互判斷,猜疑鏈形成,同時A暴露己方存在。若AB實力相當,則猜疑鏈後B對A構成實際威脅;若B落後於A,則技術爆炸(可能由A的交流引發)可能使B在相對較短的時間內對A形成威脅。

(2)若A選擇隱蔽,則B技術發展後仍會發現A,猜疑鏈發生,A的存在暴露,轉化為第一種情況。

由公理1和猜疑鏈性質,得出結論:若文明A發現文明B,A只能對B施以打擊。

“總結起來,一、讓你知道我的存在;二、讓你存在下去,對我來說都是危險的,都違反第一條公理。”——劉慈欣《三體2:黑暗森林》

…不管文明在其內部是善意的還是惡意的,在進入猜疑鏈構成的網絡中後都會變成同一種東西。

——劉慈欣《三體2:黑暗森林》

這個理論,對於“大寂靜”即費米悖論提出了一個可能的解釋。

技術等級較高的文明傾向於隱藏自己,使其他文明難以探查。

暴露自己的文明在黑暗森林打擊中被消滅。

生存選擇的結果是所有的文明都變得難以發現。

技術爆炸:

文明進步的速度和加速度不見得是一致的,弱小的文明很可能在短時間內超越強大的文明。

可能由內因或者外因(例如宇宙文明的交流)引發。

原著中認為人類步入工業革命後短短兩百餘年巨大的技術飛躍(較於人類物種存在的三百萬年與七千餘年的文明)即是一例(劉慈欣《三體2:黑暗森林》)。

葉文潔打開結果文件,人類第一次讀到了來自宇宙中另一個世界的信息。

其內容出乎所有人的想像,它是三條重複的警告: 不要回答!不要回答!不要回答!

在令她頭暈目眩的激動和迷惑中,葉文潔接著譯解了第二段信息:

這個世界收到了你們的信息。

我是這個世界的一個和平主義者,我首先收到信息是你們文明的幸運。

警告你們:不要回答!不要回答!不要回答!

你們的方向上有千萬顆恆星。

只要不回答,這個世界就無法定位發射源。

如果回答,發射源將被定位,你們的行星係將遭到入侵,你們的世界將被佔領!

不要回答!不要回答!不要回答!

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