大過濾器毀滅

『壹』 淺析費米悖論引發的「大過濾器」理論

1950年，美籍義大利物理學家恩里科·費米和他的一些同事在美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室共進午餐，大家談論到了外星人和當時發生的一系列UFO事件。對此，費米發表了一個將被載入史冊的問題："其它智慧生命在哪裡？"

這一疑問成了費米悖論的基礎，也就是對地外文明存在性的過高估計和缺少相關證據之間的矛盾。

70年後，我們仍然沒有回答這個問題，這導致了許多為什麼我們還沒發現地球外的智慧生命體的理論推測。

其中一個流行的說法是，一定存在某種「大過濾器」阻止生命達到高級發展階段。

這個詞是由牛津大學人類未來研究所的經濟學家羅賓·漢森創造的。1996年，漢森發表了一篇題為《大過濾器-我們快過了嗎？》的文章。他在文中提出，一定有什麼東西阻止非生物物質聚集在一起形成生物體，並阻止其達到「卡爾達肖夫指數」上的高度文明發展水平。

卡爾達肖夫指數是根據一個文明所能夠利用的能源量級，來量度文明層次及技術先進程度的一種假說。蘇聯天文學家尼古拉·卡爾達肖夫在1964年首先提出用能量級把文明分成三個量級：I型、II型和III型。I型文明利用它的故鄉行星所有可用的能量，II型文明利用它的行星所圍繞的恆星所有的能量，III型文明則利用它所處星系的所有能量。一般認為，人類文明目前接近但尚未達到I型文明。

漢森認為，存在「大過濾器」這種可能性對人類來說不是好兆頭。他說：「人類似乎有一個光明的未來，也就是說，有一個非同小可的機會擴大到使宇宙充滿持久的生命。但我們附近的空間現在似乎是死的，這一事實告訴我們，任何一塊死區都面臨著一個天文數字般的低概率產生出這樣一個未來。因此，在死亡和不斷擴大的持久生命之間存在著一個巨大的過濾器，人類面臨著一個不祥的問題，即，我們距離這個過濾器有多遠？」

牛津大學人類未來研究所的哲學家尼克·博斯特倫提出了類似的觀點。他說：「大過濾器可以被認為是一個概率障礙。它由一個或多個極不可能的進化轉變或步驟組成，這些轉變或步驟的發生是一個類似地球的星球產生智能文明的必要條件，而這種文明的類型是我們目前的觀測技術所能看到的。」

當費米提出著名的悖論時，科學家們已經在假設宇宙中一定存在大量的生命。考慮到宇宙的規模和年齡，這並不奇怪，因為宇宙的直徑為930億光年，而且可觀測的部分估計已經存在了138億年。光是這個可觀測的空間估計就有2萬億個星系。

而我們的銀河系直徑超過1億光年，其中包含2千億到4千億顆恆星。即使我們假設這些恆星中只有1%的恆星包含有行星，其中1%的行星可以支持生命，其中1%的行星產生了智慧生命，而這些生命中有1%的生命開花結果，形成了先進的文明，那也意味著可能有2000個文明存在。

這個論點大約在十年後被美國天文學家、「搜尋地外文明計劃」（SETI）項目的研究學者弗蘭克·德雷克博士正式確定下來。德雷克博士提出了一個方程式，用數學方法總結如下：

其中，N代表銀河系內可能與我們通訊的文明數量；R代表銀河內恆星形成的數量；fp代表恆星有行星的可能性；ne代表可能發展出生命的行星的平均數；fl代表以上行星發展出生命的可能性；fi代表演化出高智生物的可能性；fc代表該高智生命能夠進行通訊的可能性；L則表示該高智文明的預期壽命。

德雷克博士說：「我寫下了所有需要知道的東西來預測探測外星生命的難度。觀察這些數據後發現 ，如果你把這些東西乘在一起，就會得到一個數字N，也就是銀河系中可探測到的文明的數量。這是以無線電搜索為目的，而不是為了搜索原始生命形式。」

在其1973年出版的題為《宇宙聯系外星視角》一書中，卡爾·薩根聲稱，由於人類尚未達到I型文明發展水平，因此應該將0型列入其中。他認為：「I型文明在通訊方面的能力相當於地球目前的全部動力輸出。除了與外星文明的通訊之外，還有大量的用途。按照這個定義，地球還不是I型文明。我們現在的文明應該被歸為類似0.7型的文明。」

根據這些參數，I型文明不僅會發展到占據其星球的整個表面積，而且會在低地軌道上殖民。這樣的文明可以由系外行星獵手通過尋找行星周圍的衛星雲(又稱克拉克帶)來識別，這些衛星雲在行星變軌期間是可見的。

根據卡爾達肖夫的說法，第II類文明最好的例子就是能夠在母星周圍建造巨型基礎設施（即戴森球）的文明。這將使該文明能夠利用其太陽產生的所有能量，並使其母星系統的可居住空間成倍增加。

第III類文明的特徵比較難描述，但各種理論家都認為，一個足夠先進的外星智慧生命體可以在其整個星系周圍，或者在其星系的核心區域周圍建造巨型基礎設施，以便利用其超大質量黑洞的能量。可以說，一個能夠利用其整個星系能量的文明是不可能不被注意到的。

漢森認為，「過濾器」 必須位於一個星球上，出現生命和成為星際文明之間的某一點。以地球上的生命和人類的出現為模板，他闡述了生命成為太空文明需要遵循的九個步驟，這些步驟包括：

1.適宜居住的恆星系統(有機物和適宜居住的行星)

2.生殖分子(如RNA)

3.原核生物單細胞生命

4.真核細胞單細胞生活

5.有性生殖

6.多細胞生命

7.能使用工具的動物

8.工業文明

9.大規模的殖民化

根據「大過濾器」假說，這些步驟中至少有一個必須是不可能的。要麼是生命早期很難從無機材料中出現，要麼是隨著物種越來越先進，災難性失敗的幾率會增加。這兩種可能性中的任何一種都會給人類帶來重大後果。

如果過濾器位於早期步驟，那麼復雜的生命形式，包括人類的存在就一種是罕見的發展結果。另一方面，如果過濾器位於較晚的步驟，那麼許多地外智慧生命體一定已經達到了我們目前的發展水平，但卻未能走得更遠。這就意味著，滅絕可能就在我們前面。

出於這個原因，有很多人認為發現地球以外的生命不會是一個值得慶祝的消息。正如博斯特倫所總結的那樣：「從幾十億個潛在的生命萌芽點開始，最後我們可以觀察到的地外文明的總數為零，因此，大過濾器必須足夠強大。也就是說，即使擲了許多億次骰子，最後也會一無所獲：沒有外星人，沒有飛船，沒有信號，至少在我們這個地方不能探測到信號。」

銀河系中沒有任何物種達到第九步，這是一個必然的結論。否則，它存在的證據將隨處可見。因此，智慧物種完全有可能沒有從第八步過渡到第九步，即第一類文明到第二類文明。

大過濾器假說和費米悖論是不可分割的，要解決其中一個問題總是會牽扯到另一個問題。例如，將過濾器放在漢森太空文明發展九步法的早期階段，就會得出這樣的結論：人類沒有發現智慧生命的證據，因為它不存在，這正是費米悖論的基礎。

另一方面，如果真的有智慧生命存在，但它發展的條件卻很罕見，那麼我們就只能得出一個結論：我們根本還沒有找到任何證據，這正是費米悖論的另一種可能的解決方法。

或者智慧生命由於技術進步而自我毀滅，這可能是核戰爭、氣候變化、人工智慧的發展或其他手段的結果。以人類為例，可以說我們面臨的許多生存威脅是我們這種發展水平文明的典型特徵。

圍繞為什麼我們還沒發現地外智慧生命還有很多推測，比如地外智慧並不是不存在，而是在冬眠（獸化假說）。還有一種理論認為，它們可能是為了避免接觸，以免干擾我們的進化（動物園假說）。甚至有人提出，人類被地外智慧生命體刻意隔離（又稱天文館假說），所以他們可以更仔細地研究我們。

當然，這些都是理論，就像費米悖論本身一樣，在找到地外智慧存在的證據之前，這些假說無法證實。

著名科學家，科幻作家阿瑟·C·克拉克曾說：「有兩種可能。要麼我們在宇宙中是孤獨的，要麼我們不是，這兩種可能性都同樣可怕。」

『貳』 大過濾器假說是怎樣的此說法的根據是什麼

我認為的根本跟其他人認為的根本可能不一樣，因為這是我自己認為的，生命他是出現了條件的，這意味著我們人類其實已經通過了大過濾器，而且生命從地球進化而來，經歷了很長一段時間，在宇宙中，像地球這樣條件獨特的行星是罕見的。生命是由一系列非常偶然的事件從地球演變而來的，換句話說，生命在宇宙中可能極其罕見，而先進文明則更為罕見。

但隨著演化，主要恆星的溫度會越來越高，那麼整個星球的環境不再適合生命的生存，否則恆星每次都會發生大爆發，強大的恆星風破壞了地球上的電網和通訊，使文明直接回到了電氣時代，太陽曾經大規模爆發，但當時人類還沒有進入現代文明，所以沒有受到影響。如果它現在發生，可能會對現代文明造成巨大的破壞。

關於大過濾器假說是怎樣的此說法的根據是什麼的問題，今天就解釋到這里。