《三體》8 月 23 日，在美國(guó)西雅圖舉辦的 2015 年 “雨果獎(jiǎng)” 結(jié)果最終揭曉，中國(guó)科幻作家劉慈欣的長(zhǎng)篇科幻小說(shuō)《三體》不負(fù)眾望，獲得最佳長(zhǎng)篇小說(shuō)獎(jiǎng)?！度w》此次獲獎(jiǎng)是中文作品和中國(guó)作家第一次在國(guó)際科幻作品大獎(jiǎng)中獲得獎(jiǎng)項(xiàng)?！坝旯?jiǎng)”是世界科幻協(xié)會(huì)所頒發(fā)的獎(jiǎng)項(xiàng)，自 1953 年起每年在世界科幻年會(huì)上頒發(fā)?！坝旯?jiǎng)”堪稱科幻藝術(shù)界的諾貝爾獎(jiǎng)。在世界科幻界，“雨果獎(jiǎng)”和 “星云獎(jiǎng)” 被公認(rèn)為最具權(quán)威與影響的兩項(xiàng)世界性科幻大獎(jiǎng)。
當(dāng)討論恒星和星系的時(shí)候，一個(gè)能挑戰(zhàn)幾乎所有人類神經(jīng)的問(wèn)題，就是：“地球之外是否還有智能生命存在？”讓我們用數(shù)字來(lái)討論這個(gè)問(wèn)題。
雖然銀河系里面有 1000 億 - 4000 億個(gè)恒星，并且在可觀測(cè)的宇宙內(nèi)有幾乎同樣數(shù)量的星系。對(duì)應(yīng)每一個(gè)銀河系的恒星，就有一個(gè)巨大無(wú)比的星系。也就是說(shuō)，可觀測(cè)宇宙內(nèi)的恒星數(shù)量大概是在 10^22 到 10^24 之間，這個(gè)數(shù)字寫出來(lái)是這樣的：據(jù)估計(jì)，地球上沙子的數(shù)量是 7.5x10^18 粒，也就是說(shuō)，對(duì)應(yīng)地球上的每一粒沙子，宇宙中都有 10000 顆恒星?？茖W(xué)界對(duì)于恒星中有多少是和太陽(yáng)類似（大小、溫度、光度）的還沒(méi)有定論，通常的觀點(diǎn)是 5% 到 20%。我們采用最保守的估計(jì)（5%）, 以及對(duì)于恒星數(shù)量估值的下限（10^22），那么就是說(shuō)有 5x10^20 個(gè)恒星是和太陽(yáng)類似的。
而這些和太陽(yáng)類似的恒星里有多少是擁有一個(gè)和地球類似（允許液態(tài)水存在的溫度條件來(lái)支持類似地球生命）的行星的呢？這個(gè)科學(xué)界也沒(méi)定論，有些觀點(diǎn)認(rèn)為這個(gè)比例高達(dá) 50%，也有比較保守的研究認(rèn)為應(yīng)該在 22% 左右。根據(jù)我們已經(jīng)知道的恒星形成過(guò)程的天文學(xué)知識(shí)，科學(xué)界現(xiàn)在比較確定任何一個(gè)非雙星的恒星都應(yīng)該擁有至少一顆行星 (詳見(jiàn)德國(guó)科學(xué)家魯?shù)婪? 基彭哈恩所著《千億個(gè)太陽(yáng)》)，結(jié)合前面采用的 5% 類太陽(yáng)恒星的假設(shè)，就是說(shuō)宇宙中有至少 1% 的恒星，擁有一個(gè)類似地球的行星，也就是說(shuō)存在 10^20 個(gè)類似地球的行星。這個(gè)觀點(diǎn)之前只是推論，但是 Kepler-452b 的發(fā)現(xiàn)讓這個(gè)結(jié)論變得令人信服：對(duì)應(yīng)地球上的每一粒沙子，宇宙里就有 100 個(gè)類似地球的行星。再往后推算，我們就只能瞎蒙了。假設(shè)經(jīng)過(guò)數(shù)十億年的時(shí)間，這些類似地球的行星中，有 1% 出現(xiàn)了生命。再假設(shè)，那些出現(xiàn)了生命的行星中，有 1% 的行星上的生命的智能發(fā)展到了類似地球的程度。這就是說(shuō)，可觀測(cè)宇宙中存在一百萬(wàn)億個(gè)智能文明。
回到咱們銀河系，運(yùn)用同樣的算法，和對(duì)于銀河系恒星數(shù)量估計(jì)的下限（1000 億），我們可以算出來(lái)，銀河系里可能有 10 億個(gè)類似地球的行星，和 10 萬(wàn)個(gè)智能文明。SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence，地外文明搜尋計(jì)劃) 是一個(gè)以收聽(tīng)來(lái)自地外智能文明信號(hào)為目的的組織。如果銀河系里存在 10 萬(wàn)個(gè)智能文明，哪怕其中只有很少一部分對(duì)外發(fā)射無(wú)線電波或者激光束或者其它聯(lián)系信號(hào)，SETI 的衛(wèi)星陣列應(yīng)該會(huì)收到各種各樣的信號(hào)。但是，SETI 從來(lái)沒(méi)有收到過(guò)這樣的信號(hào)，一次都沒(méi)有。那么問(wèn)題來(lái)了：Where is everybody？這還不是最奇怪的地方。我們的太陽(yáng)是個(gè)很年輕的恒星，也就是說(shuō)存在著年紀(jì)比地球大很多的類地行星，理論上來(lái)說(shuō)他們的文明程度應(yīng)該遠(yuǎn)比我們發(fā)達(dá)。
我們的地球是 45.4 億年，假設(shè)我們把地球和一個(gè) 80 億年的行星 X 對(duì)比
比我們領(lǐng)先一千年的文明所能帶給我們的震撼，可能就像我們現(xiàn)在的世界能給一個(gè)中世紀(jì)人的震撼一樣。一個(gè)比我們領(lǐng)先一百萬(wàn)年的文明和我們的差距，可能和我們與大猩猩的差距那般。而行星 X 上那個(gè)比我們領(lǐng)先了 34.6 億年的文明會(huì)是怎樣呢？
卡爾達(dá)肖夫指數(shù)是根據(jù)一個(gè)文明所能夠利用的能源數(shù)量來(lái)量度文明層次的指標(biāo)。它有三個(gè)類別：I 型文明：有能力使用所在行星的全部能源。人類還沒(méi)有達(dá)到 I 型文明，按照卡爾薩根的算法，人類可以算作 0.7 型文明。
II 型文明：有能力使用母恒星的全部能量。我們還沒(méi)有辦法理解這樣的事情要怎樣才能做到，但是人類還是盡量使用想象力來(lái)考慮這個(gè)問(wèn)題的，一種可能是戴森球，這是包圍母恒星的巨大球形結(jié)構(gòu)，它可以捕獲大部分或者全部的恒星能量輸出。
III 型文明把前面兩張都甩在了后面，它能夠動(dòng)用相當(dāng)于整個(gè)銀河系那么多的能源。當(dāng)然，這一型的文明聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)不可思議，不過(guò)別忘了，前面的行星 X 上的文明可是有 34 億年的時(shí)間慢慢發(fā)展的。如果行星 X 上的文明和我們類似，并且成功生存到了 III 型的話，他們可能已經(jīng)掌握了星際旅行的方法，甚至開(kāi)始對(duì)整個(gè)星系的殖民了。
對(duì)于恒星際殖民的方法，以銀河系為例，有一種比較有效的方法就是復(fù)制，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是創(chuàng)造一種能夠航行到別的行星的機(jī)器，然后用利用新行星上的材料花 500 年左右的時(shí)間自我復(fù)制，然后將兩個(gè)復(fù)制品送向下一個(gè)目標(biāo)，即使用比光速慢的多的速度航行，這個(gè)模式也能用 375 萬(wàn)年的時(shí)間完成整個(gè)銀河系的殖民。當(dāng)計(jì)量單位是 10 億年的時(shí)候，375 萬(wàn)年不過(guò)是一眨眼而已?；氐轿覀兾覀冎暗耐扑悖绻y河系里 1% 的智能文明成功的達(dá)到了具有星際殖民能力的 III 型文明的話，光銀河系就應(yīng)該有至少 1000 個(gè) III 型文明了。如果真是這樣的話，這些文明的存在應(yīng)該很容易被留意到才對(duì)。
但是我們至今為止，什么都沒(méi)看到，什么都沒(méi)聽(tīng)到。 也從來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)他們中的任何一個(gè)Where is everybody?在我的上一篇文章中，我寫到了 NASA 宣布發(fā)現(xiàn) Kepler-452b 的事情，但是這件事情背后的深刻含義恐怕并沒(méi)有被深入思考。之前一直有一個(gè)論點(diǎn)認(rèn)為位于宜居帶的行星有可能很少，地球是萬(wàn)里挑一的幸運(yùn)兒。現(xiàn)在看來(lái)，只怕不是。人類用很不精確的觀測(cè)手段，觀測(cè)了幾百顆恒星，就輕易找到了一顆宜居行星。如果不是碰運(yùn)氣碰上了，那這件事情說(shuō)明僅僅銀河系里，宜居行星的數(shù)量級(jí)可能在千萬(wàn)甚至億這個(gè)級(jí)別上，而且這顆行星比地球早開(kāi)始 15 億年。距離只有 1400 光年，即使造出光速 1/100 的飛船就可以在 14 萬(wàn)年到達(dá)。這種飛船不需要太科幻的技術(shù)，完全在人類現(xiàn)有理論的框架內(nèi)，人類可以在幾百年內(nèi)造出來(lái)應(yīng)該是大概率事件。即使不造飛船，建一個(gè)瞄準(zhǔn)這個(gè)行星的發(fā)射站，只需要 1400 年就可以讓對(duì)方收到地球的問(wèn)候。然而，地球至今都沒(méi)有收到任何來(lái)自這顆早進(jìn)化 15 億年的兄弟的任何信息。
人類都可以這么輕易就發(fā)現(xiàn)宜居星球，難道外星文明就發(fā)現(xiàn)不了地球嗎？ 可事實(shí)上，整個(gè)宇宙對(duì)地球都是徹底的沉默。Where is everybody?我們所不知道的一切《三體》之后，無(wú)書(shū)可讀，現(xiàn)在的科幻小說(shuō)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我的好奇心和想象力，一方面我對(duì)作者的文筆和閱歷有要求，另外對(duì)作者的科學(xué)背景有要求，因此，除了阿西莫夫和克拉克最近翻譯出版的小說(shuō)之外，我現(xiàn)在更多的是看科普和科學(xué)方面的書(shū)，甚至在有些我自己基礎(chǔ)知識(shí)比較扎實(shí)的領(lǐng)域，比如化學(xué)方面，我是直接看相關(guān)的大學(xué)和研究生教材。
我注意到一個(gè)明顯的事實(shí)是，我們?nèi)祟惉F(xiàn)在科學(xué)越來(lái)越發(fā)達(dá)，但是學(xué)科的分類也越來(lái)越垂直，很少有人能夠從更高的高度去描述學(xué)科之間的聯(lián)系，在學(xué)科與學(xué)科之間的交界處，出現(xiàn)了明顯的斷層，有些還有明顯的不相容。比如我們知道化學(xué)這個(gè)學(xué)科的底層是基于電子在量子物理的泡利不相容原理約束下的在原子核之間的運(yùn)動(dòng)，但是我們并不知道所有的細(xì)節(jié)，比如我們不知道 X 射線和其他輻射是如何引起有機(jī)分子同分異構(gòu)的轉(zhuǎn)變；我們知道生物學(xué)和化學(xué)的邊界是基因，基因具有生命的一切特征，因而和非生物不同，基因同時(shí)和遵從一般化學(xué)定律的分子有關(guān)，但是我們現(xiàn)在無(wú)法精確的知道每一個(gè)生命行為下所對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)的方程式，我們不知道每一個(gè)有機(jī)分子同分異構(gòu)體的轉(zhuǎn)變所對(duì)應(yīng)的生物學(xué)和遺傳學(xué)上的影響。
在更大的尺度上，我們雖然知道宇宙起源于大爆炸，但是我們至今不知道太陽(yáng)系和其他恒星是如何從星際氣體和塵埃云形成的，為什么太陽(yáng)系的角動(dòng)量都給給了行星而太陽(yáng)自身則保存了絕大部分的質(zhì)量；我們雖然知道這個(gè)宇宙有億萬(wàn)顆恒星，而且每一個(gè)單星都應(yīng)該有行星，但是我們依然不知道為什么從來(lái)沒(méi)有外星文明和我們聯(lián)絡(luò)。
從我熟悉的計(jì)算機(jī)專業(yè)的角度講，我們知道信息、比特和熵，但是如果考慮一下把一比特信息放入黑洞中，那么會(huì)發(fā)生什么？每當(dāng)我有閑暇的時(shí)候，我喜歡去思考這些問(wèn)題，雖然身體無(wú)法脫離地球，但是我的精神可以悠游太虛，這是我的休息和生活方式。
對(duì)于我來(lái)說(shuō)，讀完《三體》之后，再也沒(méi)有科幻小說(shuō)可以滿足我的想象力，因而我恐怕只能自己思考，我是一個(gè)有很強(qiáng)好奇心的人，我努力想要了解人在宇宙中的位置，這個(gè)了解不僅僅為了知道人類是否會(huì)飛向其他恒星，也不僅僅是想知道人類在未來(lái)是否會(huì)遭遇其他文明，我更想知道的是，我們?nèi)祟愂欠裼心芰φJ(rèn)識(shí)世界的終極規(guī)律，宇宙是怎么來(lái)的，宇宙的未來(lái)如何？意識(shí)乃至智慧是宇宙發(fā)展中的偶然還是必然？我們是有唯一的宿命還是可以改變自己的未來(lái)？
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