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真正先进的外星文明不会向外扩张

时间: 2019年05月10日 | 作者: Frank Wilczek | 来源: 环球注册新宝GG(huanqiukexue.com)

第七回 | 外星人在哪?可能藏起来了


撰文 | 弗兰克·维尔切克(Frank Wilczek)

翻译 | 胡风梁丁当


传奇的意大利裔美国物理学家恩里克·费米(Enrico Fermi)当年提出的一个问题,在我脑海里萦绕了四十多年。费米问道:“他们在哪里?”这个他们,指的是外星人。


人类的科技文明只有大约300多年的历史。它指数式的增长预示着,在不久的将来,比如1000年后,人类活动将发展到在银河系的每个角落都能看到的程度——只是由于光速有限,消息需要几万年以后才能传到银河系的边缘。


我们的银河系有大约1000亿颗恒星,以及10倍于这个数量的行星和卫星。费米据此推断有很多科技文明会在银河系中产生。其中有些文明应该已经演化了几十亿年,发达程度远远超过我们,活动中心足以辐射整个银河系。那么,为什么我们还没有接触到它们?


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一个可能的解释是这样的文明极其罕见。生命的出现可能并不寻常。但这和我们地球的历史不符。尽管我们还不理解生命起源的细节,但我们已经找到了几种可能的生命起源方式,并且知道当地球变成一颗稳定的、温度合适的星球后,生命很快就诞生了。所以在类似地球的行星上,生命应该是普遍存在的。


若要形成更先进的、可以创造技术的智慧生命体,则需要更长的时间。而且,从变形虫到人的进化之路充满了偶然事件。因此,我们或许是银河系唯一的智慧生物。但我怀疑事实并非如此,因为物种演化可以做许多大胆、复杂的实验,而创造出智慧的实验,会给生物带来极为出色的适应能力。照此看来,在太空深处应该有很多更古老的技术文明。


那么他们到底在哪里?我认为有两个最可能的答案,我把它们分别叫做“过度扩张”和“沉默是金”。


 “过度扩张”假说来自爱德华·吉本(Edward Gibbon),他认为罗马帝国的衰落是“过度扩张带来的自然和不可避免的结果……庞大的架构屈服于自身重量带来的压力。” 西班牙和英国等其他帝国的衰落告诉我们,复杂的文明可能具有内在的脆弱性。我们现在的文明就可能毁于核战争或灾难性的气候变化。所以,更高级的文明大概已经不可避免地消亡了。


我给出的第二个答案 “沉默是金”,则是受了最近量子计算机发展的启发。量子计算机具有强大的功能,但它们非常精致而脆弱,需要置于又冷又暗的环境里才能发挥最佳功效——这样它们才可以免受辐射和热的影响。同理,一个超级发达、受人工智能主导的文明可能也不想被打扰,这样它可以优化智能和思考能力。


最近,我听了物理学家理查德·沃尔夫森(Richard Wolfson)一个关于计算的报告。由此,我有了一个关于先进文明更具体的想法,可以涵盖我刚刚描述的几个想法。我把它叫做“小而慧”。它建立在两个相互关联的原则上:原则一是有效的计算必定涉及相互作用;原则二是光速为通信的极限速度。以此推论,最有效的思考——即快速而同步的思考,只能在一个较小的空间内进行。


考虑一个10 GHz的计算机,这比你今天能买到的计算机快不了很多。在每步运算所花的时间内,光只能前进大约1英寸。那么,一群强大的思考单元,如果它们遵守物理定律并且需要互相传递最新信息,彼此的间隔就不能超过这个距离。对于那些身处最新宝5,发展超级先进的技术的思考者而言,为了兼具快速和协调,就会尽量将这类技术小型化。


所以,基于信息技术的真正先进的文明可能选择向内扩展,从而获得更快的速度和更高的集成度,而不是向外扩张——那样他们会在等待中失去耐心。如果的确如此,那么对于费米的问题“他们在哪?”我们可以这样回答:他们一直都在,只是太不起眼了。