在宇宙學(xué)研究中，哈勃定律成為了宇宙膨脹理論的基礎(chǔ)。這些星系為什么會(huì)遠(yuǎn)離我們飛馳而去？因?yàn)橛钪嫣幵诓粩嗟呐蛎涍^(guò)程之中，這種膨脹是一種全空間的均勻膨脹。因此，在任何一點(diǎn)的觀測(cè)者都會(huì)看到完全一樣的膨脹，并且這種膨脹幾乎可以以任何速度進(jìn)行——甚至超過(guò)光速。隨著時(shí)間流逝，由于宇宙的整體膨脹，所有的星系將離我們?cè)絹?lái)越遠(yuǎn)，直到最終留給我們一個(gè)一片空寂的空間。

科學(xué)家們對(duì)于宇宙具體的形狀和大小數(shù)據(jù)存在分歧，但是他們可以通過(guò)光年進(jìn)行非常精確的計(jì)算。光年是天文學(xué)長(zhǎng)度單位，是指光在真空中行走一年的距離，是由時(shí)間和光速計(jì)算出來(lái)的，一般被用于衡量天體間的距離。那么，如果我們認(rèn)為宇宙自誕生以來(lái)大約為200億光年，這是否就意味著我們能看到200億光年遠(yuǎn)的地方呢？答案是錯(cuò)誤的，因?yàn)楦鶕?jù)哈勃定律，這個(gè)宇宙處在不斷的膨脹之中，宇宙膨脹導(dǎo)致傳播光線的波長(zhǎng)將被拉伸，就像橡皮筋被拉長(zhǎng)一樣，一個(gè)天體的距離越遠(yuǎn)，當(dāng)然它在傳播的過(guò)程中光波波長(zhǎng)被拉伸的幅度越大，光線也就越紅。

實(shí)際上，至今沒(méi)有人知道宇宙究竟有多大。目前流行的觀點(diǎn)是，宇宙是無(wú)限的，是有某種邊界的，是一個(gè)直徑約為930億光的球體。也就是說(shuō)，如果你從這個(gè)點(diǎn)出發(fā)旅行，最終將回到你出發(fā)的地方，就像在地球上那樣，類似在一個(gè)球體的表面旅行。

外星人，你在哪里

唐昀

茫茫宇宙，究竟有沒(méi)有外星人？美國(guó)硅谷有一批科學(xué)家執(zhí)著地相信，人類不是孤獨(dú)的智慧生命，銀河系存在著大約1萬(wàn)個(gè)地外文明。半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，他們孜孜不倦地探索星空，希望接收到來(lái)自遙遠(yuǎn)星球的信號(hào)。

掀起熱潮

美國(guó)經(jīng)典科幻電影《接觸未來(lái)》中，著名影星朱迪·福斯特飾演的女主角埃莉·阿洛韋是一名天文學(xué)家，她堅(jiān)信外太空存在生命，但大多數(shù)人認(rèn)為她想法瘋狂。終于有一天，她接收到來(lái)自外太空的信號(hào)，于是美國(guó)政府派她代表人類，飛躍宇宙，去和外太空的生命接觸。

吉爾·塔特?fù)?jù)信就是埃莉·阿洛韋的原型。她是位于美國(guó)硅谷的地外文明搜尋研究中心負(fù)責(zé)人，也是一名天文學(xué)家。“只要你坐著聽(tīng)我說(shuō)一小時(shí)，你就會(huì)認(rèn)真接受外太空確實(shí)存在獨(dú)立進(jìn)化的智慧生命這一觀點(diǎn)，”塔特說(shuō)。

地外文明搜索活動(dòng)始于1956年。時(shí)年26歲的科學(xué)家弗蘭克·德雷克將一臺(tái)25米口徑的射電望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)了距離地球440光年的昴宿星團(tuán)，他的接收器收到兩個(gè)神秘信號(hào)。

“那是一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)刻，”如今已經(jīng)白發(fā)蒼蒼的德雷克回憶說(shuō)，“它們看起來(lái)好像是智慧生命的信號(hào)，如果是這樣，整個(gè)世界將隨之改變。”

世界的確發(fā)生了變化，但不是因?yàn)槿祟惡偷赝馕拿鹘⒘寺?lián)系（神秘信號(hào)其實(shí)是發(fā)錯(cuò)的警報(bào)），而是因?yàn)榈吕卓碎_(kāi)創(chuàng)性地使用了射電望遠(yuǎn)鏡，人類開(kāi)始搜尋外星人。

4年后，德雷克發(fā)起“奧茲瑪計(jì)劃”，這是人類第一次有目的、有組織地在宇宙空間尋找外星人，被視為地外文明搜索的起點(diǎn)。

1971年，美國(guó)國(guó)家航空航天局啟動(dòng)“獨(dú)眼神計(jì)劃”，耗費(fèi)巨額資金建立龐大的射電望遠(yuǎn)鏡網(wǎng)絡(luò)，在距離地球1000光年的外太空尋找生命。

地外文明搜索在美國(guó)掀起熱潮并迅速席卷全球。許多人聲稱見(jiàn)過(guò)飛碟以及飛行器墜毀后留下的外星人遺體。熱潮還引來(lái)《X檔案》等電視劇和無(wú)數(shù)科幻小說(shuō)的流行。

德雷克還創(chuàng)建了用于計(jì)算銀河系智慧文明數(shù)量的“德雷克公式”。他估計(jì)銀河系里大約有1萬(wàn)個(gè)地外文明，“這一數(shù)字既不夸張，也不保守”。

這一公式出現(xiàn)在地外文明搜索研究中心的每一個(gè)角落：T恤衫、海報(bào)、接待室的裝飾瓷磚……

研究中心高級(jí)天文學(xué)家塞斯·肖斯塔克說(shuō)：“我可以和每一個(gè)人賭一杯星巴克咖啡，我們將在幾十年內(nèi)找到外星人。”

然而，直至今日，人類還沒(méi)有搜尋到一個(gè)傳說(shuō)中的“小綠人”（外星人）。

主動(dòng)出擊

如果沒(méi)有外星人，這意味著在橫跨10萬(wàn)光年、厚1000光年、擁有1000億顆星球的銀河系，甚至在擁有1700億個(gè)銀河系的整個(gè)宇宙，人類是唯一的智慧生命。

即使像德雷克所言，銀河系有1萬(wàn)個(gè)地外文明，人類也只是一百萬(wàn)分之一。即使地外文明向地球發(fā)來(lái)信息，無(wú)線電波以光速傳播，也需要數(shù)千年才能到達(dá)地球，然后，他們得等數(shù)千年后才能收到人類的回復(fù)。

坐等地外文明發(fā)來(lái)信息顯得過(guò)于渺茫，也許人類應(yīng)該主動(dòng)向他們發(fā)送信息。地外文明搜索研究中心心理學(xué)家道格·瓦科奇說(shuō)：“我們需改變戰(zhàn)略，著手向外太空發(fā)送信息。這件事需要幾代人的努力，現(xiàn)在就應(yīng)該開(kāi)始行動(dòng)。”

問(wèn)題是：我們?cè)撓蛲庑侨苏f(shuō)些什么？肖斯塔克建議利用谷歌服務(wù)器將整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)上的信息都發(fā)送出去，讓外星人自己去解讀。“有人擔(dān)心其中含有太多色情內(nèi)容，但那也是人類的一部分，”肖斯塔克說(shuō)。

瓦科奇則表示反對(duì)，認(rèn)為那實(shí)在“不夠光彩”，應(yīng)當(dāng)選取“優(yōu)雅”內(nèi)容發(fā)送。同時(shí)，他還反對(duì)只發(fā)送科技信息，因?yàn)橥庑侨说目萍家苍S與我們完全不同，“我們應(yīng)當(dāng)擁有更開(kāi)放的‘宇宙觀’”。

然而，接下來(lái)會(huì)有兩個(gè)假想令人沮喪。一是我們可能在錯(cuò)誤的時(shí)間、錯(cuò)誤的地點(diǎn)向錯(cuò)誤的對(duì)象發(fā)送信息。外星人也許不使用無(wú)線電，而是用激光或其他技術(shù)。目前，研究中心很少搜索激光信號(hào)，大量研究還是基于無(wú)線電波。

另一件沮喪之事是，外星人可能根本就不想搭理人類。他們?cè)诩夹g(shù)上應(yīng)該比人類先進(jìn)上千年甚至數(shù)百萬(wàn)年，即使找到我們，也可能因?yàn)橛X(jué)得我們太無(wú)聊、太渺小或正在自我毀滅而懶得理會(huì)。

當(dāng)然，我們也可以看到積極一面。“如果我們收到來(lái)自地外文明的回復(fù)，它很可能比我們的歷史長(zhǎng)久得多，”塔特說(shuō)，“這意味著人類還可以生存很長(zhǎng)時(shí)間。”

而且，一旦我們找到一個(gè)地外文明，就意味著宇宙間可能還存在著數(shù)百萬(wàn)個(gè)其他地外文明。

回到地球

心理學(xué)家保羅·戴維斯在其新書《可怕的寂靜》中說(shuō)，我們其實(shí)不必到外太空尋找生命以證明我們是否孤獨(dú)，也許我們生活的地球就隱藏著答案。

一些科學(xué)家堅(jiān)信，人類曾不止一次在地球上出現(xiàn)。在地球最初的7億年里，太空中接連發(fā)生流星爆炸，使地球一片荒蕪，而我們的祖先完成進(jìn)化大約只需1億年時(shí)間。這意味著，在兩次爆炸間隙，有足夠的時(shí)間讓人類活過(guò)一回。如果那些早期生命形式得以存活，或者留下任何痕跡，我們就能找到他們。

“如果生命在地球上重復(fù)起源過(guò)，那么我們基本可以肯定，宇宙也是如此，”戴維斯說(shuō)。

地外文明搜索研究中心有兩個(gè)受美國(guó)國(guó)家航空航天局資助的研究項(xiàng)目有可能有朝一日提供關(guān)鍵證據(jù)。一是他們對(duì)火星的探測(cè)，如果那里存在生命，是否意味著“第二次創(chuàng)世紀(jì)”？不一定，因?yàn)榛鹦呛偷厍蛟谛行潜〞r(shí)發(fā)生過(guò)巖石互換，生命體可能就此發(fā)生轉(zhuǎn)移。

另一個(gè)是針對(duì)木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二的研究，那里可能充滿生命。它的表面覆蓋著冰，但因?yàn)槟拘堑匦囊Φ淖饔茫l(wèi)星受熱，冰下的水呈液態(tài)。因此，除火星外，木衛(wèi)二是太陽(yáng)系最有可能存在生命的星球。而且，由于木衛(wèi)二與地球沒(méi)有發(fā)生巖石互換，因此那里的生命將是真正意義上的“第二次創(chuàng)世紀(jì)”。

但是，真正令地外文明搜索活動(dòng)具有科學(xué)價(jià)值的是以下兩大發(fā)現(xiàn)。一是嗜極生物，比如能在核反應(yīng)堆里存活的輻射球菌、啃食巖石的髓石蟲、生活在溫度極高的深海洞穴里的超嗜熱菌等。這些生物的發(fā)現(xiàn)表明，生命可以在超乎想象的環(huán)境中生存。

另一個(gè)發(fā)現(xiàn)是外星球，又稱太陽(yáng)系外行星。以前人們只是推測(cè)它們的存在，1995年終于發(fā)現(xiàn)了第一顆，如今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)數(shù)百顆。

這些發(fā)現(xiàn)催生出一門新興學(xué)科——天體生物學(xué)，專門從事地球以外生命體的猜想研究。為尋找更多外星球，美國(guó)國(guó)家航空航天局去年啟動(dòng)“開(kāi)普勒計(jì)劃”，迄今已有不少新發(fā)現(xiàn)。

地外文明搜索研究中心也有了新的探測(cè)“武器”：在芒廷維尤以北300公里處架起艾倫望遠(yuǎn)鏡陣列。此項(xiàng)目由微軟公司創(chuàng)始人之一保羅·艾倫資助，待完工時(shí)，將有350臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡專門用于搜尋外星人。

肖斯塔克說(shuō)，這一切都是為了圓一個(gè)夢(mèng)，一個(gè)全人類的夢(mèng)。

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專家稱數(shù)字革命導(dǎo)致地球很難被外星人發(fā)現(xiàn)

據(jù)英國(guó)《每日電訊報(bào)》報(bào)道，美國(guó)“搜尋地外文明”組織創(chuàng)始人弗蘭克·德雷克近日聲稱，由于數(shù)字革命的出現(xiàn)，早期的電視、無(wú)線電廣播和雷達(dá)等設(shè)備發(fā)射和傳送的模擬信號(hào)越來(lái)越少，這使得外太空很難探測(cè)到地球的模擬信號(hào)，外星人可能無(wú)法看到或探測(cè)到地球。

德雷克說(shuō)，一些老式模擬電子信號(hào)功率可達(dá)100萬(wàn)瓦特，通常可以傳送到數(shù)百萬(wàn)英里的外太空，甚至可以抵達(dá)一些遙遠(yuǎn)的恒星系統(tǒng)。相對(duì)而言，數(shù)字信號(hào)的傳播能力則要微弱得多。現(xiàn)在逃到外太空的無(wú)線電信號(hào)大約只有2瓦特，甚至不及一部手機(jī)所收到的信號(hào)。如果這種情況再繼續(xù)下去，我們的地球?qū)⒆兊煤茈y被探測(cè)到。

不過(guò)，德雷克堅(jiān)信宇宙中某些地方存在外星生命，而且極有可能比地球上的生命形態(tài)要高級(jí)得多。英國(guó)皇家學(xué)會(huì)近期在倫敦舉行的一次會(huì)議上，德雷克宣稱，“我們將以更多的頻率去繼續(xù)搜尋更多的恒星系統(tǒng)。”

宇宙與生命的沉思

方舟子

一個(gè)流傳頗廣的對(duì)進(jìn)化論的攻擊為：生命是如此復(fù)雜，它的產(chǎn)生和進(jìn)化是一個(gè)概率幾乎為零的不可能事件。攻擊者往往還煞有介事地做一番概率計(jì)算，“證明”即使把宇宙的時(shí)間全都用完，也無(wú)法自發(fā)生成一個(gè)細(xì)胞。其實(shí)這是一個(gè)早被達(dá)爾文用自然選擇原理解決了的問(wèn)題。高度復(fù)雜的事物可以分解為更簡(jiǎn)單的事物一步一步地通過(guò)選擇形成。突變是偶然的，但是在自然選擇的作用下，偶然性大大降低。生命的產(chǎn)生和進(jìn)化并不是一個(gè)完全隨機(jī)的過(guò)程，因此不能做簡(jiǎn)單的概率計(jì)算。舉例來(lái)說(shuō)，打麻將摸到一手清一色一條龍，是一個(gè)幾乎不可能的小概率事件，或許從來(lái)就沒(méi)人摸到過(guò)。但是通過(guò)不斷地?fù)Q牌，最后得到清一色一條龍的機(jī)會(huì)雖然很小，還是有許多許多次出現(xiàn)了。

嚴(yán)格地說(shuō)，基因突變也并非是完全隨機(jī)的。基因組的某些區(qū)域要比其他區(qū)域更容易發(fā)生突變。在物理、化學(xué)因素的作用下，基因組也會(huì)自發(fā)形成某種有序的結(jié)構(gòu)。這種所謂“自組織”現(xiàn)象，更大大降低了生命的產(chǎn)生和進(jìn)化的偶然性，有的學(xué)者甚至認(rèn)為自組織對(duì)生物進(jìn)化的作用，并不亞于自然選擇。事實(shí)上，自組織是在生物界和非生物界都普遍存在的現(xiàn)象。如果不考慮自組織因素而單純做概率計(jì)算，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)水結(jié)成冰也是一個(gè)概率幾乎為零的不可能事件。以概率計(jì)算攻擊進(jìn)化之荒謬，由此可見(jiàn)。

比利時(shí)生物學(xué)家克里斯汀·德·迪夫（Christian René de Duve）所著《活力之塵》（Vital Dust，中譯本名為《生機(jī)勃勃的塵埃》，王玉山等譯，上海科技教育出版社出版），更試圖說(shuō)明，生命起源和進(jìn)化，乃是生物化學(xué)作用的必然結(jié)果。它的新版副標(biāo)題“生命作為宇宙之必然”（Life as a Cosmic Imperative，原副標(biāo)題為“地球生命的起源和進(jìn)化”）即是對(duì)這一觀點(diǎn)的歸納。德·迪夫是現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)的主要?jiǎng)?chuàng)建者之一，因發(fā)現(xiàn)溶酶體和過(guò)氧化物酶體這兩種細(xì)胞器而在1974年獲得諾貝爾生理學(xué)獎(jiǎng)。晚年致力于研究生命起源和科普創(chuàng)作，在此之前已出版過(guò)兩本很受歡迎的科普著作《活細(xì)胞導(dǎo)游》（Guided Tour of the Living Cell，1984）和《細(xì)胞藍(lán)圖》（Blueprint for a Cell，1991）。在自傳中，他說(shuō)：“我計(jì)劃將我的余生貢獻(xiàn)于進(jìn)一步探討我們對(duì)生命和心靈日益增長(zhǎng)的了解能告訴我們宇宙有何結(jié)構(gòu)和意義。”

宇宙具有結(jié)構(gòu)，這是科學(xué)已發(fā)現(xiàn)的，事實(shí)上也是科學(xué)研究能夠成立的前提。但是宇宙是否真的有意義？這是一個(gè)哲學(xué)問(wèn)題，而不是科學(xué)問(wèn)題。德·迪夫認(rèn)為，宇宙的結(jié)構(gòu)必然能夠產(chǎn)生生命和思維，再由思維發(fā)現(xiàn)宇宙的結(jié)構(gòu)和理解真善美愛(ài)，就是宇宙的意義。這是一種改頭換面的目的論，只不過(guò)導(dǎo)向目的的神秘力量由生物化學(xué)力量所取代。宇宙學(xué)認(rèn)為我們的宇宙的確令人驚訝地適宜生命的生存，如果在宇宙大爆炸的最初時(shí)刻，物理常數(shù)略有不同，就很可能不會(huì)有生命。但是我認(rèn)為這并不意味著宇宙有什么既定目的或意義。對(duì)此最簡(jiǎn)單的也是最好的解釋是人屬原理（Anthropic Principle，常被不恰當(dāng)?shù)刈g為“人擇原理”）：因?yàn)檫@是我們所從屬的宇宙，如果沒(méi)有這樣的宇宙，就不會(huì)有我們?nèi)祟悺？赡苓€有許許多多不同的宇宙有著不同的生存條件，我們無(wú)法知道而已。我們很容易把一個(gè)僅知（未必是僅有）的偶然結(jié)果誤解為必然結(jié)果。根據(jù)現(xiàn)狀去推想起始條件的必然意義，乃是沒(méi)有意義的事后諸葛亮，就像一位在混戰(zhàn)中奪得皇位的人自稱是真龍?zhí)熳印?/p>