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费米悖论的原因是不是这个? 第1页

  

user avatar   da-di-de-yong-bao 网友的相关建议: 
      

不是的,费米悖论这个问题实际上并不是没有答案。而是我们无法证明哪个答案是对的。

*宇宙中有且只有一个文明,即,地球。

这个答案本身对应浩瀚的宇宙来说不单单自大,而且非常可笑。但这个答案在没有发现外星生命或外星智慧生命前,都无法排除。无论你觉得有多可笑。

*宇宙中文明众多。

这个答案最大的问题在于,宇宙中如果有众多文明或者智慧生命,那么智慧生命的起源时间必然各不相同,有比地球更晚,也会有众多智慧生命比地球更早的接触太空。那么如果有一个文明它在一亿年前发展到了现在地球这样的科技。再经过一千万年把航行速度提升到光速的30%剩余的九千万年那么它的探测器也能飞行300万光年的距离。

而银河系的直径是十万光年。也就是说哪怕宇宙航行速度上限是光速的3%,只要文明能提早出现一亿年,那么探索整个银河系也是完全可以做到的。

这就是费米悖论让人头痛的地方。既然第一个回答是自大而可笑。那么第二个答案就应该正确,但是我们没有找到任何可以证明外星文明存在的线索。

所以人们又在第二个答案上添加各种解释。但目前为止没有一个解释能有权威性。

大过滤,这个不需要什么解释。

寿命限制,上世纪这个经常能出现,但是随着目前AI,机器人,电脑算法不断完善,在发展千年或者一千万年后,探测器需要载人?

黑暗森林,这个很有市场,但这个理论需要三个前提。

第一,所有文明必须在进入深空探测前就能发现这个理论,那么所有文明才能统一保证沉默。

第二,所有文明必须全部放弃探索宇宙或本星系的工作,由于探测器会给母星传递消息其天线一定是朝向其母星的。

第三,没有任何一个单独星系可以孕育出两个或两个以上的文明,如果二个文明同一个星系必然会产生文明交流。啥深林也没用。

还有就是什么文明发展到一定程度后必然导致毁灭,外星人已经来到地球,我们不知道而已等等各种理论。

所以费米悖论其他解释都是在解释一件事,即为什么我们没有发现外星人(外星人没有发现我们)。因此光速并不是限制星际旅行的问题,光速限制的仅仅是我们人类肉体的星际旅行。光速也不是费米悖论的绊脚石。


user avatar   MarryMea 网友的相关建议: 
      

费米悖论的原因不是这个。

假设光速无法超越,不能推导出“星际旅行无法实现”。这被现实事件直接证伪:

  • 奥陌陌[1]、鲍里索夫彗星等星际天体展示了凡庸的大块石头乃至一些学者提倡的“氢冰山”“宇宙尘兔”之类极度脆弱的垃圾就可以星际航行,在数十亿年间都不会损毁。

科学不是客观真理。现代科学早就不自诩能导向真理,而是采用依赖模型的实在论。

我很愿意谈宇宙的黑暗、广阔、稀薄,但这样稀薄的宇宙对通讯和宇航工具是非常宽容的,你可以用人类已经拥有的技术发射电磁波,或是投射简单载具去跟其它文明当面交流。

光速通讯

大谈“我们和其他文明尚未接触,意味着这样那样的可能性”的“费米悖论”,并不追求在科学上有多么好的准确性。在当年的时代背景下,科学家们想要表达的其实是“无线电广播文明[2]的寿命可能相当短暂”,然后宣扬核战争对人类生存的威胁,号召大家反对核武器。他们也是没想到后来有学者证明了拿人类现有的技术打造可接收比邻星b的电视广播信号的射电望远镜需要直径33100千米的天线

  • 什么大沉默,分明是我们的观测力又聋又瞎,根本就无法有效识别地外文明的迹象。

在这种条件下,费米悖论的可信度跟“你身边到处都是目前无法观测的幽灵”毫无区别[3],没有可证伪性[4]我们现有的观测力无法有效检测到“存在方式和沟通手段与我们完全相同”的地外文明,100光年内的初步排查要等今后建造新的望远镜。

直径约33100千米的天线并不现实。但如果你确切地知道地外文明存在于某处,你可以发射远比电视信号强大和集中的信号。而且,这不一定需要专门建造信号发射器:

  • 大型磁帆航天器[5]的同步辐射可以在数千光年的距离上被人类现有水平的射电望远镜观测到,
  • 巨型加速器工作时放出的高能中微子可以在数万光年乃至更远的距离上被中微子探测器检测到——如果有文明使用巨型加速器去研究普朗克能量下的物理现象,实验产生的高能中微子在距离该加速器数百万光年的地方都可以探测到。
  • 中微子在真空和各种介质中的速度都接近真空光速,在实践上,中微子很可能比光子先到达隔着一些气体云的目的地。

“个体的寿命太短”不足以成为交流的障碍。

  • 一方面,地球上就有并无自然寿命限制的生命形式[6],其使用的生理生化功能并不超出我们的知识范围。
  • 另一方面,最近几十年,一些社会学研究使用超个体理论将人类文明解释为并非由个体直接组成,而是城市文明,城市的寿命那可就不是个人的寿命这么短暂了:即便发一次信号需要等待若干传代,你仍然可以期待文明之间的交流。

宏观低速宇航

我们的航天器完全可以达到比奥陌陌和鲍里索夫彗星等星际天体更快的速度、远超“氢冰山”“宇宙尘兔”的坚固程度。

  • 以旅行者1号的飞行速度,一万七千多年可以飞1光年,这种水平的航天器在数百万年内就足够飞到光世纪世界[7]的每个恒星附近。
  • 根据NASA用太阳帆携带探测器探索日光层的任务研究,太阳帆飞行器的速度可以达到15~25天文单位每年(约72~119千米每秒),这样飞1光年需要2530~4217年,几十万年就能飞到光世纪世界的每个恒星附近了。

一些细菌、古菌早已证明地球型碳基生命在稳固的环境里可以半永久地生存、消耗极小。

  • 2020年,科学家们在资源贫瘠的深海沉积物里找到了维持生命1.105亿年的细菌群落,这不是芽孢而是正常生活的细菌,其极为缓慢地取得的能量主要用来维持生命,在实验室里获得额外资源后又恢复迅速传代的正常周期。
  • 新墨西哥盐湖里找到的2.5亿年前的细菌孢子在实验室里苏醒[8]
  • 近年来,一些科学家在从大肠杆菌到耐辐射奇异球菌的微生物基因组里成功储存了信息。在微生物的传代速度大幅下降的情况下,可以期待这些信息在数百万年间几乎不会有损失,一大群微生物互为备份可以期待将信息储存数十亿年。
  • 在储存信息方面并不怎么需要依赖生物体:另一些科学家用飞秒激光蚀刻纳米结构,可以期待储存信息数百亿年[9],足够等待宏观低速载具跨越银河。

按照上述事实,用我们现在的技术投射有少量石头和金属装甲保护的未经基因改造强化的地球生物去太阳之外的恒星附近都是没有实质障碍的。

地球上现有的所有生命可能来自共同的祖先[10],而你的生物学身体也是从一个细胞发育出来的。那么,投射能够在目标天体上铺设生物圈、制造人类的装置并不是多么遥远的事情。

这是近未来发射航天器去追奥陌陌和鲍里索夫彗星的计划:

亚光速宇航

  • 2016年,得到霍金支持的“突破摄星计划”讨论了用大型太空激光器将光帆飞行器加速到真空光速的20%去探索比邻星。这在理论上完全可行,也没有什么工程学上看起来不可解决的障碍。
  • 用光帆推进达到真空光速10%的冯·诺依曼探测器,覆盖银河系规模的天体系统需要约50万年。这比人类种的历史还短210万年呢。
  • 简单的构造就可以从太阳辐射和太阳风里集结巨大的能量去推动航天器,例如戴森-哈罗普太阳风发电卫星。太阳泵浦激光、核爆泵浦激光之类非常规的激光器都可以用在这个领域。
  • SWIMMER(Spacecraft With Interstellar Medium Momentum Exchange Reactions)[11]可以达到真空光速的5%~50%,并在电磁波束可以到达的范围内有效减速。SWIMMER的工程挑战并不小,但其构造非常简洁、单纯,不需要任何超越的科学技术,远比光帆飞行器容易减速。根据你建造的具体规模,它可以朝临近的其它恒星附近投送大量的载荷。

对驳斥费米悖论有兴趣的话,可以看看:

参考

  1. ^ https://www.zhihu.com/question/317557918/answer/1260525296
  2. ^ “无线电广播文明”是和20世纪的人类文明水平相近的文明,那时候的科学家以为这还比较容易辨认。
  3. ^ 可信度的判定可以参照:人类真正可以信任的东西是什么? - 赵泠的回答 - 知乎 https://www.zhihu.com/question/429528670/answer/1601576001
  4. ^ 例如你说外星人没来过,别人说人家来的时候我们还没演化出来,这就说不到一起去。
  5. ^ 利用恒星风的带电粒子在固定磁场中偏转的性质将其部分动量传递给航天器,以此获得加速度。也可以利用恒星或行星的磁场的斥力
  6. ^ https://www.zhihu.com/question/416825223/answer/1430553846
  7. ^ 距离太阳100光年内的空间和其中的一切
  8. ^ https://doi.org/10.1038%2F35038060
  9. ^ 日立飞秒激光石英玻璃点阵预期可以保存数据3亿年。加州大学伯克利分校的研究人员开发的铁纳米粒子-碳纳米管复合体预期可以保存数据10亿年。南安普顿大学的研究人员开发的飞秒激光蚀刻玻璃纳米结构预期可以保存数据130亿年以上。
  10. ^ https://www.zhihu.com/question/418449550/answer/1468064003
  11. ^ https://arxiv.org/abs/1808.02019



  

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