从我们对宇宙的认知来看,宇宙中应该存在着大量与地球相似的宜居行星,据此我们不难推测出宇宙中应该存在很多种智慧文明,而由于宇宙已经存在了大约138亿年之久,我们还可以推测出,宇宙中应该存在着领先人类几百万年、甚至是数十亿年的外星文明,以他们的科技水平,应该早就可以在宇宙中畅游了。
如果真是这样,那么宇宙中应该到处都是这些高级文明活动的迹象,但实际情况却并非如此,迄今为止,我们从未发现过任何有关外星文明的确切证据,这是为什么呢?为了解释这个问题,人们提出了很多猜想,“黑暗森林法则”就是其中之一。
简单来讲,这种猜想认为宇宙就像是一座黑暗森林,其中隐藏着大量的智慧文明,由于种种原因,这些智慧文明都将宇宙中的其他文明视为永恒的威胁,因此在“黑暗森林”中的众多文明通常都会非常小心地隐藏自己,同时又准备着将可能存在的威胁清除掉,在这种情况下,假如某个文明不小心暴露了自己,那他们很快就会遭到来自其他文明的打击。
不得不说,“黑暗森林法则”能够很好地解释了我们前面提到的问题,也得到了很多人的认同,那么宇宙中真的存在“黑暗森林法则”吗?笔者认为,答案是否定的。
理论上来讲,宇宙中的外星文明可以是多种形式,他们的生存范围应该不只是宜居行星,不过因为我们目前只知道像地球这样的宜居行星才有生命,所以我们不妨将这个范围缩小一点,假设宇宙中可能存在的外星文明只存在于宜居行星上。
那么我们有没有在太阳系之外发现宜居行星呢?答案是肯定的。
到目前为止,科学家已经发现了4千多颗已被确定系外行星(即不属于太阳系的行星),在它们之中就存在着不少的宜居行星,而在2020年9月的时候,一篇发表在《天体生物学》的论文,更是直接列出了24颗“比地球还要宜居的行星”。
当然了,发现了宜居行星并不代表发现了地外生命,但这没关系,我们还有其他的方法来进行更深入的分析。
如上图所示,当一颗行星在经过其主恒星与观测者之间的区域时,观测者就可以看到其主恒星的光度出现一定的变化,通过对这种现象的分析,观测者除了可以发现这颗行星的踪迹之外,还可以获取这颗行星的透射光谱,如果观测设备足够强大的话,观测者甚至还可以获取到这颗行星的发射光谱。
(注:透射光谱是指背景光源发出光线透过被观测的物体形成的光谱,而发射光谱则是指被由观测物体本身发出的光谱)
由于不同类型的元素,其发射和吸收的电磁波都不一样,因此通过对获取到的行星光谱进行分析,我们就可以得知这颗行星大气层的化学成分,并进一步推测出该行星是否存在生命甚至是智慧文明,下面我们来举例说明一下。
假如我们发现一颗宜居行星的大气层中长时间地保持着大量的水蒸气和氧气时,就可以怀疑这颗行星上存在着生命,为什么呢?首先就是水蒸气的存在就表明这颗行星上有水,而因为氧气的化学性质很活泼,很容易与其他物质发生反应,所以一颗行星上能够长时间地存在着大量的氧气,有很大的可能就是在这里存在着某种能够进行光合作用的生命。
在此基础上,假如我们又在这颗行星的大气层中发现了工业文明所释放的独特化学物质,例如四氟化碳、三氯氟甲烷、氯氟烃等等,那么根据这些科学依据,我们就可以基本上确定这颗行星上存在着智慧文明。
事实上,我们的地球就是这样一颗行星,可以想象的是,既然我们可以通过这种方式发现宇宙中其他文明,那么他们同样也可以通过类似的方式发现我们的存在,而假如宇宙中真的存在“黑暗森林法则”,那么那些强大的高级文明就将毫不犹豫地对而对地球发动打击。
进一步想,地球并不会是特殊的例子,因为在强大的观测手段下,宇宙中的任何文明都不可能完美地隐藏自己。
在这种情况下,根据“黑暗森林法则”的设定,各种文明之间的争斗将会此起彼伏,宇宙也就不是可以隐藏的“黑暗森林”了。很明显,在我们的宇宙中,这样的事情并没有发生,这就足以说明“黑暗森林法则”在宇宙中根本就不存在。
看到可能有人会问了,既然如此,那为什么人类直到现在还没有发现地外生命呢?
这其中最大的原因就是人类现有的观测设备还不够强大,但我们不必灰心,因为人类目前正在建造更加强大的望远镜,例如“詹姆斯韦伯空间望远镜”、“巨型麦哲伦望远镜”和“E-ELT望远镜”等等。
在不久的将来,这些望远镜就可以投入使用,届时人类对宇宙的观测能力将得到前所未有的提升,从而对搜索地外生命的研究领域提供巨大的帮助。
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