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一次看懂自然科學

一次看懂自然科學

  • 作者:劉炯朗
  • 出版日期:2010/11/15
內容連載 頁數 1/2
摘自〈德瑞克方程式〉

「在太空外,有沒有外星人的存在?」應該是每個人都曾經有的疑惑。「外星人」只是個比較通俗的名詞,嚴格地說,是地球以外「有智慧能力的生命」(extra-terrestrial intelligence)。有關「外星人是否存在?」這個問題,有以下三個不同的回應:

第一個回應是,「不一定吧?假如他們真的存在,為什麼我們還沒有看到呢?」這個回應源自二十世紀鼎鼎有名的物理學家費米(Enrico Fermi)。一九五○年,當費米和同僚談到外星人存在與否這個問題時,費米的回應是「外星人在哪裡?」(Where is everyone?)表面上費米的回應可以解釋為「我不相信外星人存在」,但從客觀的科學觀點來解釋,費米的回應是「既然你說按照科學數據的分析估計,宇宙間應該有外星人存在,而且,照今天科學和技術上的成就來估計,我們可以想像得到外星人會有來到地球探訪的能力,那麼,如何解釋為什麼我們到現在還沒有看到一個外星人呢?」這個說法就叫做「費米的兩難論」(Fermi’s Paradox),就是外星人根本不存在呢?還是真有外星人,只不過我們沒看到而已?

第二個回應是,「他們是可能存在的,讓我們想辦法去聯繫他們,跟他們交換訊息」。一九五九年,兩位天文物理學家科可尼(Giuseppe Cocconi)和莫里森(Philip Morrison),提出「外星人存在」的可能的想法,並且具體建議偵測外星人發出的訊號的作法。

第三個回應是,「宇宙這麼大,歷史這麼悠久,按照若干數據的分析估計,外星人、外星文明是應該存在的」。這個想法的基本論點可以用一個例子來說明,假如我們讓一大群、很大很大一群猴子在電腦上敲敲打打,總有隻猴子會敲出一套莎士比亞全集,還有一隻猴子會敲出一套唐詩三百首。宇宙的歷史大概是一百四十億年,光是銀河就有差不多一千億顆恆星,宇宙差不多有一千億座銀河,這些都是龐大得難以想像的數字。一九六一年,美國有位天文學家德瑞克(Frank Drake)提出一個方程式,用來估計在銀河裡外星文明的數字,這就是有名的「德瑞克方程式」(Drake Equation)。

接著,我將逐一討論這三個觀點。其實,當我們問:「外星人是否存在?」這個問題時,有人會反問:「管他們是否存在?我才不在乎。」這是消極的看法,我後面的討論裡會談到,「即使他們存在,我們要不要跟他們來往」的一些顧慮。讓我先從費米的兩難論談起。

要回答費米的兩難論,我們有兩個解套的可能:一是找出足夠理由論證,說明外星人是不可能存在的。其二則是相信外星人是存在的,一個可能是,或許他們留下痕跡,我們沒有看到,或許看到了,卻不願意承認這是外星人留下來的痕跡;另一個可能是,他們還沒有和我們聯絡上。讓我們一一來細看,為什麼外星人不可能存在?

一個解釋是,人類是宇宙中最原始的生命,得等人類逐漸演進後,別的星球上才會有外星人出現。但是,單在銀河系統裡,就有許多遠比太陽更老的恆星,這些恆星在一百萬年前已經存在,那麼他們技術和文明的發展,應該比我們早了一百萬年。

還有一個解釋是,地球可能是唯一或者非常少數的地方,有適當的環境讓生命孕育進化。太陽和地球間天體運行的關係,地球和月亮間的潮汐,水和其他化學元素的存在,都相當獨特,具有讓生命孕育進化的條件。
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