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图1-23 红外天文卫星IRAS效果图
第二个礼物的出现解决了这一问题，它叫做“红外天文卫星”，简称“IRAS”，它是由美国、荷兰、英国三家的航天部门联合耗巨资打造的人类第一颗专门用于扫描宇宙中的红外辐射源的卫星，它相当于一
个太空中的天文台，可以24小时不间断地扫描整个天空，堪称天文学家的一件划时代的利器。IRAS于1983年1月25日成功发射升空，并于11月21日达到使用寿命，总共执行了10个月之久的太空任务。IRAS在宇宙中一共找到了50多万个红外射线源，向地球发回了海量数据。这些数据直到今天还在做进一步分析，这里面到底能不能发现具有戴森球特征的数据目前尚不能下
确切的结论。但将近30年过去了，至少我们现在还没有找到戴森球。
人类在寻找戴森球上的努力并没有到IRAS就停止。2003年8月25日，在IRAS升空整整20年后，美国航空航天局发射了“斯皮策空间望远镜”（又名“空间红外望远镜设备组”），这颗耗资8亿美金的超级太空望远镜是IRAS的超强升级版，它的精度更高，工作寿命也要长得多，至今仍然在太空工作。
人类期待着斯皮策望远镜能够带来惊喜，但宇宙实在太大了，仅仅是银河系就拥有如此广漠的星际空间，即便在银河系中真有数百颗“戴森球”，但我们要找到它们就相当于在撒哈拉大沙漠的上空，从飞机上拿着 671b." >望远镜在沙海中寻找均匀分布在整个沙漠中的一粒粒泛着微弱红光的沙子，其难度可想而知。因此，直到今天我们仍然没有得到期待已久的好消息，但人类也不会因此而放弃，除了执著和努力，我们还需要一点点的好运气。
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图1-24 斯皮策空间望远镜效果图
二十二 冯·诺依曼机器人
虽然我们至今仍然没有发现戴森球，但是科学界都不得不承认戴森的这个想法绝妙无比，如果科学家也分派别的话，那么戴森显然是属于浪漫派的。
进入80年代以后，同样属于浪漫派的美国著名物理学家、宇宙学家法兰克·迪普勒又提出了一个比戴森球更富有浪漫色彩的理论，用这个理论来寻找外星人我们不但不需要望远镜，甚至都不需要抬头朝天看，而是到地下去寻找。
你一定觉得这事太不可思议了，我真不是跟你开玩笑。这个理论首先跟计算机之父冯·诺依曼有着很大的关系。
如果说我们要编制一个历史上的著名神童录的话，那么冯·诺依曼是必定要赫然在列的，他不但是个神童而且也绝对是个天才，智商高得惊人。他在1944年开始主持设计人类历史上最伟大的发明——电子计算机（以后简称电脑），并在1..945年奠定了电脑的设计思想，这个思想一直沿用至今。今天你看到的任何一台电脑、手机、ipad等等新潮的数码设备，其工作原理仍然是冯·诺依曼当年设计的那套原理，简单一点说就是二进制加五大件。电脑的运算指令全部采用二进制，到今天也没变。另外五大件就是任何一台电脑都由运算单元、逻辑控制单元、存储单元、输入单元、输出单元五部分组成，这五大件到今天也没变过。因此在有些场合，人们仍然把电脑称之为“冯·诺依曼机”。我之所以要花费一番笔墨把冯·诺依曼这个神人简单介绍一下，就是要让你相信此人不是普通人，他的远见卓识是罕见的。
1951年，也就是冯·诺依曼提出了电脑的设计思想之后6年，他又在数学模型上证明了一个他自认为非常重要的思想，那就是一种可以具备自我复制能力的机器人在理论上是完全可以设计并制造出来的。冯·诺依曼就如同设计电脑的五大件一样也提出了这种会自我复制的机器人的构成部分：建造机构和建造程序。建造机构可以自动寻找合适的材料然后把他们变换成各种所需的零件，这当然是超级复杂的，可能多达几十亿种零件，然后这些零件在建造程序的指挥下被组装成跟自己一模一样的机器人，最后一步就是把这套建造程序再“拷贝”到机器人中，这样就完成了一个自我复制过程，跟病毒的复制差不多。
这种会自我复制的机器人被迪普勒称为“冯·诺依曼机器人”。
当然，以我们人类目前所掌握的技术，离制造这种机器人还差着十万八千里，但是毕竟从理论上来说，它是完全有可能被制造出来的。上世纪80年代，迪普勒正式在他的论文中清晰表述了他的观点，他充分相信一个高度发展的智慧文明必然会想办法设计制造冯·诺依曼机器人，因为机器人在探索外太空方面有着比生物体多得多的优势。它们不需要空气，生存的温度范围很大，不怕辐射，不需要庞大的生命维持系统。对它们来说，最重要的东西是能量，而能量在太空中很容易从恒星发出的光中获取，可以说，宇宙空间中是充满着能量的。冯·诺依曼机器人在宇宙中就好像鱼儿在海洋中一样自由自在。而且，以冯·诺依曼机 5668." >器人的实力，再自己建造个飞船什么的，就更不在话下了。bbr>藏书网
迪普勒说，只要建造出第一台冯·诺依曼机器人，把他发射出去，那么剩下的事情就不需要管了，它们会自己不断繁衍和扩张，而建造他们的文明只需要舒舒服服在家里等待他们发回的报告即可。更有意思的是，迪普勒做了一个计算，他假定每个冯·诺依曼机器人在找到合适的恒星系后，再复制两个自己和
两艘飞船，然后这三个机器人再一起向新的恒星系探索，那么，只要经过36代的繁衍，整个银河系就是他们的了。并且这时候就到了最关键的时刻，不可以再繁衍第37代了，否则整个银河系中的重金属都会被他们“吃”光。因此，在冯·诺依曼机器人的程序中必须设定一种“绝育”程序，在第36代机器人被建造出来的时候，所有的机器人都将“挥刀自宫”。
冯·诺依曼机器人在银河系中的扩张速度完全取决于飞船的巡航速度，这是因为星际空间的巨大，复制自己所需要的时间可以忽略不计。如果飞船的巡航速度能达到光速的十分之一，那么只需要300万年，整个银河系就是他们的天下了，每一颗恒星系中都会留下他们的足迹。如果飞船再慢一点，即使是以人类目
前掌握的技术在理论上就有望达到的光速的千分之一，那么也只需要1亿年，银河系中就爬满了这种机器人，而1亿年与银河系的寿命相比，真的不算什么。
最近这几年随着像《黑客帝国》、 href='/article/8955.htm'>《第二人生》这样的电影和网游的兴盛，冯·诺依曼机器人又出现了另外一种翻版，那就是很多科学家相信最终有一天人类可以把自己的思想植入电脑中，人类不再需要生物体的躯壳，而直接活在由硅、金属和电流交织成的集成电路中。是的，我估计你已经想到了，这就是——变形金刚。这些科学家相信总有一天人类中有一个分支将会成为变形金刚，这个分支继承了人类的思想和文化，但是却有一个不死之身，他们会在广袤的星际空间中征伐、殖民。变形金刚是冯·诺依曼机器人的一个升级版，这真是越来越像科幻大
.9９liｂ.片了，但宇宙中没有哪一条物理规律禁止这样的事情发生。其实，科学幻想之所以能称之科学幻想，最重要的一条就是不违背物理规律，历史上很多当时被人们认为是异想天开的科学幻想今天都成了真。因此，冯·诺依曼机器人和变形金刚在全世界有着众多的信徒，难说这一天会不会到来，或许，比我们想象的还要来得更快呢。
如果我们相信这一切，那么我们就可以在地球上寻找高度发达的外星文明的证据了，在地球45亿年的历史中，完全有可能曾经是冯·诺依曼机器人的原料采集地。我们只需要在地层中探测某一个区域的重金属含量，如果明显低于平均水平的话，那么很有可能就是当年被“变形金刚”们挖去建造飞船了，同样的理论也可以应用到月球或者太阳系中其他行星和小行星上。总之，如果哪一天我们真的发现重金属含量异常的话，用冯·诺依曼机器人的理论来解释或许是一种最方便的解释。
世界上有很多地外文明搜寻机构在致力于用这种方法来寻找外星文明的遗迹，但至今尚未出现让世人信服的证据。
二十三 解剖外星人闹剧
就在天文学家们天上地下的寻找外星人的忙忙碌碌中，时间悄然进入了90年代。一个崭新的时代到来了，天文学家们终于等到了一个重量级的武器——哈勃太空望远镜。这架多灾多难的太空望远镜在经历了无数的劫难，花掉了美国纳税人25亿美金之后，终于在1990年发射升空。但升空后又差一点成为一个太空垃圾：哈勃的主镜片被证实有2微米的误差，虽然这仅仅是一根头发丝的百分之一，但这足以让哈勃患上“近视眼”，还不如地面上的望远镜看得清楚。一直到1993年，NASA终于通过给哈勃带上一副“近视眼镜”挽回了面子，也总算没让美国纳税人近30亿美金的付出打水漂。
哈勃望远镜成了整个90年代到21世纪初天文学界的主角，它让我们对宇宙的认识达到了一个全新的高度。对寻找外星人痴迷的科学家们当然不会放过哈勃这个超级武器。可正当他们信心满满的要用哈勃做出重大发现的
９９lｉｂ?时候，一盘录像带的出现却差一点儿让人们忘记了哈勃望远镜，忘记了寻找外星人的正途在哪儿。
1995年8月，英国的一家电视台收到一盘神秘的录像带。当录像带上的画面展现出来的时候所有看到的人都震惊了，这是一盘长达90分钟的“解剖外星人”的录像。然后各路专家出马，通过画面中的一些细节，认定这就是当年罗斯威尔事件中的外星人。这下让电视台简直高兴得要疯掉了，这简直是天上掉下来的礼物啊。他们也不再去追问这盘录像带的来源，迅速地开始“组织货源”，卖给全世界的电视台。当年，全世界有44个国家的电视台播放了这段录像，全球的飞碟爱好者们就像过节一样庆祝这个史无前例的大发现，罗斯威尔外星人到底有没有的疑问终于真相大白了。这段名为“解剖外星人”的录像现在很容易就能在网上搜到，你要是没看过现
在就可以到网上看看。
这盘录像带在全世界引起了巨大的轰动，无数人相信外星人存在的铁证终于出现了。在全世界掀起的外星人热潮中，由威尔·史密斯主演的好莱坞科幻大片《独立日》开拍。这是一部讲述美国空军痛打外星人的商业大片，其主要情节就是建立在罗斯威尔事件之上的。这部影片1996年公映，那一年我是外语系大学一年级的新生，我看得是热血沸腾，在一年之内至少看了4遍，背里面的台词，学着总统演讲：
“We will not go quietly into the night!”
“We will not vanish without a fight!”
“We're going to live on!”
“We're going to survive!”
“Today, we celebrate our Independence Day!”
虽然从今天的眼光来看，这部影片有很多硬伤，幻想的成分太重，但是有些电影就是娱乐娱乐的，让我们感到快
?９9ｌib.乐的电影就是好电影。
《独立日》之后，紧接着1997年，又一部好莱坞大片，由朱迪·福斯特主演的《超时空接触》公映，就是本书引子中描述的那部影片，更是将公众对外星文明的热情推向了新的高度。这部电影在科学性上那是和《独立日》不可同日而语了，它是根据卡尔萨根的科幻小说tact改编的，严肃探讨人类文明与外星文明接触的可能性，绝对是一部科幻电影的佳作。
其实那盘解剖外星人的录像带是漏洞百出的，但是整整11年过去了，要不是一个执著的英国人终于找到了这盘录像带的制作者，总还是有很多人宁愿相信那是真的。那个执著的英国人叫曼特尔，他用了10多年的时间追查录像带的来源，终于找到了这 76d8." >盘录像带的制作人，英国电视圈的名人哈姆费雷斯。他本人后来也承认了确实是自己所为，并且亲自出面详细介绍了这盘录像带的制作过程，包括请了哪些人来当演员，外星人是怎么制作出来的，怎么用鸡内脏充当外星人内脏，等等。
那么罗斯威尔事件的真相又是什么呢？我只能告诉大家这件事情有真相，但如果你不相信，那么对你而言，就永远没有真相。2003年6月，罗斯威尔事件整整56年后，大批的军方档案过了保密期，于是当年罗斯威尔事件的原始档案逐渐被解封。综合这整整11箱的罗斯威尔事件档案以及过去的几十年中的各种调查报告，事件的真相逐渐浮出水面。其原委大概是这样的：1947年，正值美苏冷战时期，两国都频频进行核试验。为了有效地探测苏联的核试验，美国军方有一项计划，代号“莫古尔”，这是一项属于军方绝密的A级计划。莫古尔计划其实就是利用高空气象气球来探测核爆产生的低频波，从而探知核爆的各项指标参数。根据设计要求，气球下方要悬挂各种标靶物，这些标靶一般都由军方委托玩具厂商制作，其中有些为了实验的需要，是用橡皮制成的人形标靶。一只探测气球坠毁在罗斯威尔，气球上的
设备和几个假人散落一地，军方赶到迅速回收，就是这样，完了。
但经过这么长时间，罗斯威尔事件和美国军方已经落入了“精神病人效应”中。就是说，一旦某个人被认为是精神病人了，那么这个人永远就不可能再真正复原了，因为他此后所有的行为都可以被认为是在“装”，他说的任何话都可以被认为是假话。从这个意义上说，罗斯威尔事件已经永远不可能有所有人认可的真相了，因为美国政府已经被一部分人定性为“会撒谎”，那么不论他们将来是继续否认罗斯威尔掉下了外星人也好还是承认掉下来的的确是外星人，都只能让一部分人相信，其余的一部分人仍然可以继续保有自己的信念。
二十四 划时代的发现
罗斯威尔事件只能算是我们外星人搜寻史话中的“野史”，还是让我们回到“正史”上来吧，真正的科学史一定是由科学家们创造的。
1995年终于来了，世界上的天文迷们为这一年等待了几十年，它注定要成为外星人搜寻历史上最重要的年份之一。以至于很多年以后，人们还会津津乐道地谈论这一年的天文发现。这一年，在寻找太阳系外行星的事业上有了重大的进展。
我们先来回顾一下本书第七节讲到的“天体测量法”寻找系外行星的内容，虽然我们无法在望远镜中直接看到系外行星，但是我们可以通过观测恒星有规律的“抖动”来推测这颗恒星被一颗行星环绕。但这个方法确是一个典型的知易行难之事，我打过一个比喻，这就好像是坐在游乐场的“咖啡杯”里面观察远在几公里外的一盏小小的灯泡的微弱抖动。
但“天体测量法”却有着开创性意义，它为天文学家们打开了一个崭新的思路。在这个基础上，天文学家们又发展了一种被称为“视向速度法”的观测方法。
我们已经知道恒星周围如果有行星，那么这颗恒星就会围绕它们的共同质心旋转。现在想象一下你站在一个很大的广场上，远远的有一个人在原地兜圈子，从你的角度望过去，你会发现这个人时而远离你，时而靠近你，我们把他相对于你视线方向的速度称为“视向速度”。假设一颗恒星是在做着圆周运动，那么如果我们用视向速度作为Y轴，用时间作为X轴，那么画出图来就会是像下面这样的一个正弦曲线：
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图1-25 恒星的视向速度是正弦曲线
知道这个曲线有什么用呢？既然第一个办法都无法观测到抖动，
难道还有办法测量出视向速度不成？别急，所以说科学家就是聪明，他们总是能想到一些我们想不到的东西。首先你回想一下，你有没有站在铁路边上看火车疾驰而过的经验？当一列火车从远处驶来，发出鸣叫时，你会听到鸣叫声的音调会升高；然后从你身边驶过后，又会降低（注意我这里说的是音调，不是音量）。这是因为声音是一种波，当波源向你飞速靠近时，它的频率会变高，反之则变低，这个现象以它的发现者名字命名，叫做“多普勒效应”。如果恒星也能像火车一样发出鸣叫声，那就好办了，我们只要竖起耳朵听一下音调的变化就大致知道了恒星的速度变化。遗憾的是，这该死的恒星它不会叫啊。幸好，恒星会发出很强烈的光，光也是一种波，同样会产生多普勒效应，当一颗恒星跟你之间有视向速度时，光波的频率就会忽而变高，忽而变低。光的不同频率对应着光的不同颜色，就像彩虹，一边是红色，一边是蓝色，当光的频率变低时，颜色就会朝着红色端移动，我们称之为“多普勒红移现象”；反之就朝着蓝色端移动，称之为“多普勒蓝移现象”。现在假设一颗恒星有视向速度，我们就可以用灵敏的光谱仪来测量到多普勒效应，如果我们发现这颗恒星发出的光频率的变化恰好符合上面的正弦曲线图，那么我们就可以推断出这颗恒星在原地兜圈子，那恒星为什么会原地兜圈子呢？
想来想去，除了它周围有一颗行星围绕着旋转以外，也想不出第二个解释了。因此，只要找到了产生视向速度的恒星，也就相当于找到了行星存在的证据。
这个方法真是令人拍案叫绝，它绝就绝在把人类现有的技术条件所能达到的观测精度大大提高了，因为光谱仪的精度要远远的高于检测照片上恒星的位移的精度，而且最妙的是光谱的变化几乎不受地球自转和公转的影响，也不受大气的干扰，这简直就是天赐的礼物啊。
视向速度法一经发明后，很快就迎来了激动人心的发现。1988年，加拿大天文学家布鲁斯·坎贝尔等人宣布，利用视向速度法，发现仙王座γ星拥有行星。但没过多久，布鲁斯自己开始怀疑起自己的发现了，因为他的硬件设备不怎么灵，观测精度有点糙，而且来自圈内的质疑声又不断，所以这个可怜的天文学家在巨大的压力面前不得不宣称说对自己的发现结果尚有所保留，还在继续确认当中。这一确认就再没下文了，他就这样生生地丢掉了第一个发现系外行星的桂冠。比这更令他懊丧的是，到了2003年，别的天文学家用更强悍的硬件设备证实了仙王座γ星确实有行星环绕。而这时候大家几乎已经把布鲁斯当年的工作都忘掉了，实在太多年过去了，天文学界已经发生了翻天覆地的变化。
真正具有里程碑意义的历史性发现是在1995年10月6日，瑞士天文学家米歇尔·麦耶及戴狄尔·魁若兹宣布首次发现了一颗围绕飞马座51的行星，这一天现在基本上被公认为人类发现系外行星的开端。
这两个瑞士人是幸运的，虽然寻找系外行星的工作是极其枯燥的
，但他们数年的辛劳得到了回报。然而，与此形成鲜明对比的是两个悲情的美国天文学家：马西和巴特勒。这俩老哥在加州拥有当时世界上最先进的设备，为了寻找系外行星已经付出了11年的努力。虽然他们确信利用视向速度法肯定能找到系外行星，但一直未能如愿，不过他们始终不曾放弃。1995年的一天早上，他们还没睡醒，就听说了两个瑞士人宣布发现了飞马座51星有行星环绕。俩人大吃一惊，并且对此并不十分相信，马西对巴特勒说：“该死的，这不可能，我们对飞马座51星有一抽屉的观测资料，要是有行星我们早就应该发现了！”于是两个人立即开始重新分析那些资料，结果很无奈地证实这两个瑞士人是对的。这里面的关键问题在于飞马座51的这颗行星的公转周期只有4天，而马西他们一直以为周期会是10年左右，谁能想到居然有一颗行星4天就绕恒星转一周，这速度也太惊人了。他们忽略了4天波动一次的数据，就这样错过了可能会影响他们一生的发现，第一个发现系外行星的桂冠就这样幸运地落在了这两个瑞士人的头上，这让马西和巴特勒无比郁闷。
不过，遗憾的是，在更灵敏的仪器发明之前，利用视向速度法发现的行星都不可能允许生命的发生。因为限于目前的技术所能达到的精度，视向速度法只能观测到巨大的类似像木星这样的气态行星对恒星引起的抖动。不但要个头大，还得离宿主恒星比较近，只有这样引起的恒星抖动才足够大到能被光谱仪捕捉到。而像地球这样小巧的类地行星由于质量相较恒星来说实在太小，它引起的抖动还无法被捕捉到。因此，想要发现允许生命存在的类似地球这样的系外行星，利用视向速度法目前还是不可能的。
但不管怎么说，1995年绝对是一个可以载入史册的年份，发现太阳系以外的行星的意义怎么评价都不为过。过去，人们总在说太阳只不过是宇宙中普普通通的一颗恒星，地球只不过是绕着这颗普普通通恒星运转的一颗普普通通的行星
，但说归说，没有证据啊。像德雷克、卡尔萨根这些老一辈的外星人痴迷者之所以对外星人的存在深信不疑，也都是基于这个“平凡理论”——恒星很普遍，太阳很平凡，行星很普遍，地球很平凡。在第一颗太阳系外行星发现之前，“平凡理论”永远只能是一种主观合理判断，但并不能成为一个“观测事实”。在飞马座51行星被瑞士人发现之后，全世界的天文学家再没有人怀疑我们这个宇宙中除了遍布恒星外，也遍布着行星。
飞马座51行星的发现激励和鼓 821e." >舞了全世界热衷于寻找太阳系外行星的天文学家们。很快，第2颗、第3颗……系外行星被不断地发现，人们已经无法满足于仅仅找到巨大的气态行星，新的竞赛已经开始，那就是看谁能第一个发现类地行星（固态行星）。天文学家们都明白，大家拥有的设备都差不多，观测精度谁也不比谁强到哪去，这场竞赛的关键在于方法和理论的创新，要靠理论指导实践。
理论的突破终于在20世纪的最后一年到来。
二十五 神奇的行星凌日
在第一颗系外行星被发现的4年后，好运气落到了美国加州理工学院的天文学家戴维·沙博诺头上。他用视向速度法发现一颗叫做HD209458的恒星有行星围绕，接着他利用哈勃望远镜对这颗恒星的亮度进行了观测并记录。结果，神奇的一幕发生了，我们找到了寻找类地行星的方法。
这颗恒星的亮度每隔7天会减弱一次，亮度会丢失1.5％，每次持续几个小时，非常有规律。天文学家马上就意识到这一恒星亮度有规律变化的发现又是一个天赐的礼物，为什么会变化呢？其实很简单，从我们观察者的角度看过去，围绕着这颗恒星旋转的行星每隔7天从恒星的表面经过一次，这种天文现象我们称之为“行星?凌日”。这在太阳系经常发生，比如说日食其实就是月球凌日，从我们观察者的角度看过去，月亮挡住了太阳，所以太阳会骤然变暗。
用这个办法寻找行星是具有划时代意义的，因为要观测恒星的亮度变化比观测多普勒效应要“容易”，准确地说是精度更高。这个精度足以让我们发现质量较小、离恒星较远的类
99liｂ?
地行星。通过恒星亮度衰减的多少以及凌日的时间等数据（再配合视向速度法测量的数据），我们还能够比较精确地计算出这颗行星的质量、体积、轨道周期、与恒星距离等数据。
不过呢，虽然精度是够了，要寻找到类地行星仍然是相当的不易。首先，一颗行星要能够相对我们产生凌日现象，它的运行轨道必须和地球在一个平面上。如?９9liｂ.果地球是处在“俯视”的位置上，那么就永远不可能观察到凌日现象，而二者处在同一个轨道平面的几率只有大约百分之一。
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图1-26 恒星HD209458的亮度有规律地衰减
然后，一颗较小的类地行星的公转周期往往要长达数年，这里面就有一个逻辑严谨性问题。如果你第一次观察到恒星亮度变化，这还不足以证明有行星凌日，可能会有其他偶然因素干扰。当第二次观察到恒星亮度变化，也还不能确保是行星凌日。只有当再次经过和前两次相同的间隔时间第三次又观察到了恒星的亮度变化，而且亮度变化的幅度和持续时间都相同，才能算是证据确凿。
最后，还得有点好运气，行星凌日的时候必须得是晚上，天文学家也是属于那种干着昼伏夜出工作的人群。因为系外行星的公转周期不可能恰好是24小时的整倍数，所以很有可能第一次凌日发生在晚上，第二次就发生在白天了，那么就又得多等一个周期才能再次在晚上观测到凌日。所以你看看，天文学家得是多么耐心的一群人.９9ｌib.啊！
行星凌日法终于在理论上允许人类通过望远镜发现太阳系以外的类地行星了。有了这个强大的理论
，天文学家普遍认为找到第一颗类地行星仅仅是时间问题，没有任何悬念。这又是一场新的竞赛，就像当年瑞士人第一个发现系外行星一样，要在这场竞赛中获得胜利，除了要有毅力和耐心，还需要幸运女神的垂青。本以为系外类地行星发现的激动日子很快就会到来，没想到这一等就是五六年。
而在等待第一颗系外类地行星发现的日子里，美国加州伯克利大学的一帮年轻人为寻找外星人的事业做出了一个奇特的贡献。
二十六
[email protected]计划
进入到20世纪80年代以后，天文学家们慢慢地意识到一个严重的问题，那就是搜寻外星人电磁波信号的最大瓶颈居然还不是射电望远镜，而是“耳朵”不够用，此话怎讲呢？现代大型的射电天文望远镜阵列都是自动化探测，科幻电影中出现拿着耳机、转着旋钮的科学家毕竟是藏书网为了剧情需要，靠人耳朵去听是绝对听不过来的。真实的探测是对天空进行扫描，动不动就是扫描几百万个频率，然后把海量的数据记录下来，分析人员利用计算机对其进行分析，从中寻找有可能是非自然产生的脉冲记录，比如说三连波讯号（即连续三个等间距的突波）等等。但是这些数据量极其庞大，光是阿雷西博一台望远镜每天产生的数据就有300G还不止。处理这么庞大的数据，计算机的CPU根本不够用。
美国加州伯克利大学的一帮年轻人想到了一个绝妙的主意来解决这个缺少CPU的问题，而且还.不用花钱。他们想到全世界有无数人对搜寻外星文明感兴趣，这些人中大多数都拥有个人电脑，而且电脑总是有空闲的时候，何不利用这庞大的空闲资源来帮助SETI组织分析电磁波信号呢？这些年轻人想到了马上就动手，他们设计出了一个屏保程序，启动的时候会自动从服务器上取一份电磁波信号数据（主要是来自阿雷西博的数据），分析完以后就传回服务器，然后再取一份下来继续分析。因为这是一个屏保程序，所以并不会影响参与者的正常工作。伯克利大学的这帮年轻人把这个计划取名为“ href="/-cgi/l/email-prote" class="__cf_email__" data-cfemail="4d1e0819040d05222028">[email protected]”，非常
形象，就是坐在家中搜寻外星人的意思。1999年5月17日， href="/-cgi/l/email-prote" class="__cf_email__" data-cfemail="3566706161757d5a5850">[email protected]计划的服务器正式开启，全世界天文迷们蜂拥而至，热情之高超出预料，服务器差点被挤爆。无数人幻想着自己能成为第一个发现外星文明信号的那个人，虽然这个概率比中百万大奖的彩票低多了，但是反正不需要花本钱，说不定好运真的降临呢。最重要的是，这个程序设计得非常酷，单纯作为屏保也绝对能让人眼前一亮。
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图1-27 href="/-cgi/l/email-prote" class="__cf_email__" data-cfemail="fcafb9a8b5bcb4939199">[email protected]程序运行时的界面
如果你也想加入搜寻外星文明的队伍，现在就可以打开setiathome.berkeley.edu/这个网页，下载
这个程序，或许您将成为第一个发现外星文明信号的人。 href="/-cgi/l/email-prote" class="__cf_email__" data-cfemail="b6e5f3e2fff6fed9dbd3">[email protected]是迄今为止最成功的大规模分布式计算的应用项目。10多年来，已经有上千万用户安装过该程序，并且累积了几百万年的CPU计算时间，累积运算量已经远远超过了全世界的大型计算机能够达到的工作时间的总和。遗憾的是，迄今为止仍然没有收获，2011年5月份还曾一度因为资金问题被迫关闭服务器，好在各界人士奔走呼告，重新募集捐赠，使得这个项目能够继续下去。不过整个SETI计划的经费来源已经越来越紧张，过去最主要的经费来源是美国国家科学基金会和美.国政府，现在由于美国经济不景气，基金会和政府都大幅度削减开支。
SETI计划现在遭遇资金危机的一个最重要原因是这50多年来的努力收获并不多，唯一的成果似乎只有那个72秒钟的Wow信号，换了任何一个普通人一想到花了几千亿美元就只收获了这么一个信号的话，我想多半也会喊出一声“Wow”来。
但是我坚信SETI计划是不会停止的，人类对宇宙深处的好奇将驱使着我们寻找真相。中国将接过SETI计划的接力棒，FAST望远镜、SKA大型射电望远镜阵列在不远的将来就会投入工作。SETI计划在我们中国人的积极参与下，必然会掀起新的高潮。
二十七 搜寻外星人国际公约
早在1974年，德雷克就主持了人类历史上的首次METI行动，利用阿雷西博射电望远镜发射了阿雷西博信息。在阿雷西博之后全世界就有越来越多的科学家站出来质疑和反对人类的这种行为。但是，反方一直也没有取得决定性的胜利，依然有很多知名的科学家热衷于METI。
分别于1999年、2001年和2003年进行的三次大规模的METI行动，把反对阵营的所有科学家都激怒了。很快，这场辩论升级，引起了全球性大辩论，越来越多的名人开始加入这场论战，霍金就是一个坚定的METI反对者。慢慢的，反对方的意见越来越多地得到了国际社会的认可。
在这种背景下，2005年3月，在圣马力诺共和国召开了“第六届宇宙太空和生命探测国际讨论会”，这次会议重点讨论了METI行为到底会给人类带来何种危险。各方观点激烈交锋，其激烈程度不亚于我上一节虚构的那场辩论赛。最后，一个叫做伊凡·艾尔玛（Iván Almár）的科学家提出的观点取得了较为广泛的认同。
艾尔玛认为正反两方的观点都有点极端，地球上的电磁波发射行为不能一概而论，不同的发射行为给地球带来的危险程度是不一样的，我们首先要把不同的发射行为的危险程度量化出来，然后再
藏书网讨论哪些行为应该禁止，哪些行为可以谨慎为之。然后，艾尔玛展示了他的工作成果，一份评估信号发射和危险系数的对照表，这就是著名的“圣马力诺标度（The San Marino Scale）”。
圣诺玛力标度（SMI）主要基于两项参数的考虑：所发射信号的强度（I）和特征（C）。
| 信号强度（I） | I数值 | 信号特征（C） | C数值 |
|---|
| ISOL（太阳背景辐射强度） | 0 | | |
| ~10*ISOL | 1 | 不含有任何内容的信号（如星际雷达信号） | 1 |
| ~100*ISOL | 2 | 以发射给外星文明，且以被其接收为目的的稳定非定位信号。 | 2 |
| ~1000*ISOL | 3 | 为引起地外文明的天文学家注意，在预设时间向定位的单颗或多颗恒星发射的专门信号 | 3 |
| ~10000*ISOL | 4 | 向地外文明发射的连续宽频信号 | 4 |
| ≥10000*ISOL | 5 | 对来自地外文明的信号进行回应（如果他们仍然不知道我们的存在） | 5 |
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通过这种方式，从地球传送向其他星体的信号，所产生的25种可能结果，其危险程度可量化为10个等级：
| 评估等级 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
|---|
| 潜在危险 | 极端 | 显著 | 很髙 | 髙 | 偏髙 | 中 | 偏低 | 低微 | 低 | 无 |
|---|
圣马力诺标度使用的数学模型，与1bbr>藏书网997年由行星天文学家理查德·宾泽尔（Richard P. Binzel）提出的“都灵标度（The Torino Scale）”类似，它是试图对小行星和彗星对地球造成的危险程度进行量化分级的一项指标。而这两种标度之所以采用了相同的数学方法，是因为在科学人士看来，人类所发射的信号被地外文明接收到，与小行星和彗星撞击地球，二者同属极端低概率事件，是类似的。
如果在这份危险系数的量化表上科学界能取得共识，那么再争论起问题来，就会比较有基础，避免陷入空对空的纯辩论当中。现在，整个科学界对这份标度的认同度正在逐日提升，对于METI行为，人类正在逐步地取得共识。从上面两个表中我们可以看到，如果有一天我们的SETI取得了成果，确定地收到了外星文明的信号，那么对这个信号的回应将是极端危险的行为，因为我们的回应行为将直接导致地球在宇宙中的精确位置暴露给外星文明，这会使我们陷入极其被动的局面。换句话说，对方在暗处，我们在明处，那么主动权就完全掌握在外星人的手中了。
于是，在一些天文学家的共同努力下，国际航空学会搞出了一份国际公约，号召所有从事地外文明探索的组织和个人遵守这份公约。当然，它目前尚不具备强制性的法律效力。下面，我们就来看下这份公约的具体内容：
寻找地球以外智慧生命国际公约
我们是寻找地球以外智慧生命的研究团体和个人。
我们认为寻找地球以外的智慧生命是人类进行空间探索的重要组成部分。同时也是维护人类和平、满足人类求知欲必不可少的科研项目。在深知获得其他智慧生命信息的可能性较小的情况下，我们仍然被这个激动人心的课题牵引着努力前行。
参照人类开发外层空间，包括月球及其他天体的国际公约，考虑到早期探测可能有的不周密性或不确定性，所以要尽量确保寻找地球以外智慧生命的高度科学性及确实可信性。我们同意对有关探测到的地球以外智慧生命的资料不加任何推测，坚决遵守下列条约。
1．任何国家、集体、个人的研究所或者政府机构，认为探测到地球以外智慧生命存在的依据后，一定要从多个方面证明确实是其他星球的人工信息，而不是自然现象或者地球上人类造成的结果。在没有确认前，不允许做任何公开宣传。如果不能确认是地球以外的人工信息，那么发现者不可以将其推测为任何不可知的现象。
2．发现者自己确信可能接收到了地球以外智慧文明的信号或者现象后，应尽快告之从事此项研究的其他观测团队或参与者，让他们在各自观测地单独地进行观测，这样便形成一个监测这个特殊信号或者现象的监测网。在没有确认前，任何人不得公开此消息。
3．上述监测网确认已发现地球以外智慧生命后，发现者将此报告给国际天文学会的天文报道中心，通过他们报告给全世界各个国家的科研人员。发现者同时将有关发现的确切数据及记录告知下述机构：国际电信联合会、国际科学学会的空间探测分会、国际宇航联合会、国际航空学会、国际空间理论研究所、国际天文学会51组和国际无线电科学学会的J组。
4．将确认发现地球以外智慧生命的事实不加任何推测地迅速、准确地利用新闻媒介做公开报道。发现者享有首先报告此项发现的优先权。
5．所有关于探测的数据应尽可能地以公共媒介、会议、讨论等形式向国际科学界公开。
6．有关确认及检测地球以外智慧生命存在的证据一定要长期保存。以便将来可以做进一步分析、解释。这些资料可供上述国际组织及科研人员在今后的工作中研究参考。
7．如果探测到的信息是无线电信号，此公约的遵守者们可以申请国际无线电联合会批准保护此频率的信号。藏书网
8．未征得国际组织研究批准前，不允许发任何信号或者信息给那个地球以外的智慧生命。
9．国际航空学会和寻找地球以外智慧生命学会与国际天文学会一起，将研究制定继续探测地球以外智慧生命计划及处理后续接收数据方法。并负责成立一个由科学家及专家组成的专门国际组织，来分析收集的所有资料，解答公众的提问。为确保该组织能够在将来的任一时间迅速建立起来，国际航空学会负责创建并保存一份上述各组织中适合加入新建组织的人员，以及其他有此项专长的个人名单。国际航空学会将每年向所有遵守此公约的团体及个人或国家机构宣布一次这份名单。
二十八 “他们”来了
宇宙是如此之大，太阳连一颗尘埃也算不上，更不用说是小小的地球了。在太阳系以外，必然存在类地行星，这已经是上个世纪天文学家的共识了，只是还缺一个证据。进入21世纪后，证据终于出现了。
人类终于在2006年1月25日找到了第一颗类地行星。这次，幸运儿是一个叫博利厄的法国小伙子，他在银河系的中心方向发现了一颗距离地球有21500光年之遥的行星。这颗行星的表面寒冷且由岩石构成，被博利厄命名为“超级地球”。
自第一颗太阳系以外的类地行星被发现之后，越来越多的类地行星也被相继发现。
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不过，找到太阳系外的类地行星还仅仅是第一步，因为光有固体的表面还远远不够。我们在引文中就已经说过，本书中所说的外星文明指的是与我们地球生命相类似的以C和水为主要构成物质的，虽然生命不是一定都要跟我们类似，但我们只能研究与我们类似的生命形式，其他未知形式的生命，既然是“未知”就无从研究起。
因此，要找到外星文明的关键
?是“液态水”，只有找到了允许液态水存在的行星，我们才能指望这颗行星上面存在文明。而一颗行星要允许液态水的存在，它的条件是极为苛刻的。首先，它距离恒星的位置必须要合适，不能太远也不能太近，使得行星表面的温度不高不低，恰好可以允许液态水的存在，这个区域也被称为“凤凰带”。而行星要位于凤凰带的概率并不高。然后，恒星的质量也必须和地球差不多，如果太大，则会导致引力很大，大气过于稠密；太小，则引力无法吸附住大气，如果没有大气，行星表面无法存在液态水。
但宇宙之大，这点小概率又算得了什么呢？
2009年3月6日，天文学界迎来了一件大事，美国航空航天局（NASA）的开普勒空间望远镜发射升空，这架望远镜携带着人类智慧的精华，装备精灵。发射它的目的很直接，就是专门为了寻找处于凤凰带上的系外行星，全世界的天文学家都在等待着开普勒望远镜 5e26." >带回来激动人心的消息。
终于，时间走到了2010年9月30日。那一天秋高气爽，我正在丈母娘家吃晚饭，电视里面正在放着CCTV的新闻联播，我正吃着最爱吃的红烧鲫鱼起劲。突然，一条新闻让我放下碗，冲到了电视机前面。一则激动人心的消息传来。第一颗处于凤凰带的类地行星被发现了！这颗类地行星被命名为“格利泽藏书网581g”。这才是一颗真正的“超级地球”，它的质量、大小都和地球相差无几，而且它所处的位置给了江河湖泊以存在的条件，所有一切条件都梦幻般的合适。最最激动人心的是，这颗行星距离地球仅仅20光年，这在宇宙的尺度上，真的可以算得上是隔壁邻居了。这颗超级地球的发现轰动了整个天文学界，让无数的天文迷激动不已，它一下子让人类意识到“地球”这样的行星存在的概率原来比想象中还要高出很多。
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图1-28 格利泽581g的假想图
开普勒望远镜真是算得上一员猛将，随后的发现更是让人们应接不暇，到了2011年2月2日已经宣布有54个系外行星可能位于凤凰带上。截止到2011年9月15日，人类已经累计发现了684颗系外行星，发现的速度和产量越来越高，以至于现在再宣布发现系外行星都不是什么新闻了。
2011年12月5日，NASA首次证实又找到了一颗迄今为止环境最接近地球的行星，这颗最新确认的系外行星名为“开普勒-22b（Kepler-22b）”，其直径约为地球的2.4倍。
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图1-29 开普勒-22b的假想图
这颗行星距离地球约600光年，它的一年相当于地球的290天。并且它围绕运行的中央恒星和我们的太阳非常相似，只是质量稍小，温度也相应得低了一些。它的表面温度是非常适合生命发展的21度。虽然科学家目前仍不清楚该行星的组成大部分为岩石还是气体或液体。但NASA的科学家表示，这颗行星是目前为止发现的地球之外最有可能有出现生物的星球。
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图1-30 开普勒-22b行星系统和太阳系行星系统对比图
NASA的下一代太空望远镜，取代开普勒的“地外行星搜寻者”计划于2012年发射，它将汇集人类在太空望远镜技术的所有精华，在性能上也比开普勒望远镜有重大的突破。如果在太阳系100光年半径内存在适宜生命存在的行星，那么“地外行星搜寻者”将把它牢牢地收在“眼里”。
这是一个天文大发现狂飙突进的年代，我们都赶上了好时候，已经没有什么东西能阻止人类在未来的10年中做出惊天大发现了。我们都是幸运的一代，只要躲在家里的被窝中动动鼠标，就可以亲历最前沿的天文观测。
“他们”真的来了！
一 宇宙中只有我们吗？
先来看张图片，估计你一眼就能认出它：
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图2-1 我们赖以生存的家园
是的，谁都可以认出，这颗美丽的星球就是我们人类生存的家园——地球，它在茫茫的宇宙中漂浮着，其美丽与生俱来，太阳系中没有任何一颗行星能与之媲美。
下面我们再来看一张照片，请你再来认认：
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图2-2 旅行者1号拍摄的地球
这是2007年美国宇航局（NASA）评选出的历史上“从太空看地球”十佳照片之首的一张照片。就是这么一张初看上去毫不起眼的照片，占据了当时全球各大新闻媒体的头条。这张照片是美国发射的旅行者1号探测器在19
90年飞到距离地球64亿千米的地方拍摄的“回眸一瞥”。正是在著名的天文学家卡尔·萨根的强烈要求下，NASA才不惜耗费对于空间探测器来说极其宝贵的能源和影像资源来做这件事。这张照片对于天文学和宇宙学研究来说，毫无用处，但是它对人类的震撼力却不是任何一篇学术论文所能比拟的。原来，从64亿千米远的地方来看，我们“美丽的蓝色星球”不过是一个暗淡的“小光点”，如果不是特别给你指出来，恐怕你都无法和图片上的“麻点”区分开来。
你可能觉得64亿千米是一个很遥远的距离，但我要告诉你从天文学的角度来说，这真的叫做“近在咫尺”，甚至用这
个词都显得太遥远了，用“就在眼皮底下”恐怕也一点都不过分。让我来帮你理解一下64亿千米在宇宙中到底是个多远的距离。在天文学上我们一般用光走多少时间来表示距离，比如，1“光秒”就是30万千米，1“光时”就是10.8亿千米，1“光年”就是9.4万亿千米了。那么旅行者号拍摄地球的那个距离差不多就是6“光时”不到一点。我们的太阳系的大小（广义的太阳系的范围是以奥尔特云为界限）大约是半径2光年的样子。所以，旅行者1号只不过走了太阳系半径的1/3000多一点的距离。如果把太阳系想象成一个足球场，那么旅行者1号无非就是离开了地球差不多5厘米的距离，也就是你大拇指的长度。
怎么样，是不是有点感觉了。旅行者1号无非就是在宇宙中走了那么一点点的距离，可是从它上面看到的地球已经变成了如此暗淡的一个小光点，周围全是黑漆漆的一片广袤的宇宙空间，你是否跟我一样产生了一点孤独感呢？从旅行者1号的这个位置看太阳，太阳也就变成了比其他的星星稍微亮那么一点点的一颗普通星星，如果旅行者1号再往前走到0.5光年的地方，那么太阳就会完全淹没在银河系中的千亿星辰中，再也没有任何特殊了。
旅行者1号是1977年发射的，飞到拍照片的那个位置已经用了13年，它不会停下来，还要再飞个2万多年后才能飞到太阳系的边缘——奥尔特云，然后它要用2400年的时间穿过这片由1000亿个冰块（也就是彗星）组成的“云”区，这才算是飞出了太阳系。飞出了太阳系就来到了几乎完全空无一物的巨大的星际空间，它在星际空间中至少还要再飞2万多年才有可能进入另外一个恒星系。而这4万多年的飞行，仅仅不过飞行了4光年，这在宇宙的尺度上简直不值一提。当然，这一切只是一种纯数学计算，可能用不了几千年，组成旅行者号的材料就在宇宙中分解为尘埃了。
通过上面的这些描述，你可能已经开始咂舌了——没想到太阳系居然这么大。其实和整个宇宙相比，太阳系不过是一粒尘埃而已。前面说到旅行者1号要飞行4万多年，才能飞出4光年的距离，而这4光年差不多就是银河系中恒星之间的平均距离。我们的太阳在银河系中不过是一颗不大不小的普通恒星，而银河系包含的恒星总数目前认为是1000亿到2000亿颗。我们2011年全球的总人口是65亿，你闭上眼睛想象一下把每个地球人都1个人变成20个，1个人就代表着一个太阳，这就是银河系中恒星的数量。如果你开始对这个庞大的数量感到一点吃惊的话，那我将继续让你已经合不拢的嘴张得更大，我再向你展示一张图片：
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图2-3 哈勃望远镜中的星系
上面这张图片是哈勃望远镜对准宇宙的深处拍摄的，在这个镜头中覆盖的区域相当于你举起一枚1分钱的硬币对着天空覆盖的范围。在这张图片中，你要是以为每一个亮点是一颗“星星”，那就大错特错了。这个镜头中，每一个亮点都是一个像银河系一样包含千亿恒星的星系，银河系在宇宙中只不过是一个中等偏小的星系。“什么！这也太夸张了吧！”我似乎已经听到了你心中的惊呼。是的，就是这么夸张。在上面这张图片的区域中，大概包含了1万个星系。而根据现在最新的估算，宇宙中星系的总数量至少有1000多亿个，随着天文望远镜尺寸的不断增大，观测的不断深入，这个数量只会增加不会减少。
这样看来，在宇宙中像太阳这样的恒星的数量岂不是多到不可想象？没错，恒星的数量确实多到不可思议的程度，但也不是难以想象的。我可以打一
个粗略的比方来帮助你理解这个数量的大小。你想象一下自己来到海边，在海滩上这么随手抓起一把沙子，你认为自己能抓起多少沙粒呢？我知道你肯定估计不出来，但总觉得肯定不少。我告诉你，这一把沙子大概有个三四万颗沙粒，然后你想象一下把全世界的海滩上的沙粒全都集中起来，这个沙粒的数量差不多就和宇宙中恒星的数量有得一拼。除了“恐怖”，我实在想不出第二个词来形容它。
我们的太阳在宇宙中是一颗平凡得不能再平凡的恒星，而根据开普勒望远镜最近几年的确凿发现，天文学家们也向我们证实了类地行星也普遍存在于恒星系统中。下面让我们来做一个简单的计算：银河系中有1500亿颗左右的恒星，其中至少有10％有行星，平均每个恒星带3颗行星，那么就是有450亿颗行星；这里面至少有10％以上是由岩石构成的类地行星，那么就是45亿颗；这里面至少又有1％位于宜居带上，那么就有4.5亿颗“超级地球”。注意，以上这些估计并不是我们拍脑袋的乱估计，全都是有实际的观测数据作为支撑的，而且这还都是比较保守的估计，实际的数量可能还远远大于这个数字。再请你注意一下，我这里计算的只不过是银河系而已，仅仅是银河系就有可能存在4.5亿颗“地球”，那么整个宇宙呢？我们已经知道宇宙至少包含1000多亿个像银河系这样的星系，那么整个宇宙的“地球”数量还得是4.5亿乘以1000亿，这个数量是多大呢？粗略地估计得是一个一眼望不到尽头的大沙漠中的沙粒的数量，总之很多很多就是了。
有了上面的这些概念，你还会认为宇宙中只有我们人类这一种智慧文明吗？显然，大多数人都会达成共识：宇宙中不可能只有我们。人类的出现，证明智慧文明在宇宙中诞生的几率大于0，而在如此巨大到恐怖的样本空间下面，一个几率大于0的事件怎么可能只发生一次呢？
外星人一定普遍存在于我们这个广袤的宇宙中。这一点，绝大多数天文学家和我都深信不疑。
二 外星人在哪里？
可是，外星人到底在哪里呢？在上部中，我们把人类寻找外星人的150年历史梳理了一遍，我们不得不遗憾的承认：虽然我们已经可以感受到“他们”的存在
，但是我们仍然没有找到“他们”存在的证据。无论是在遥远深邃的星空中，还是在我们脚下的大地上，我们都没有找到外星人存在的蛛丝马迹。
但是对于很多普通人来说，会认为外星人存在的证据早已经出现在各种UFO的目击报告中了，只是因为各种各样的原因被政府隐瞒了真相。那么，UFO真的是外星人存在的证据吗？很多人把UFO理解为“外星飞船”，台湾人把UFO翻译成“幽浮”（听起来瘆人，像是鬼来了），当然简单的一点也可以称之为飞碟。实际上UFO是“Uified Flying Object”的简称，翻译过来就是“不明飞行物”。啥叫不明飞行物，一个从来没见过飞机的人看到飞机，这架飞机对他而言就是不明飞行物。因此每个人都见过自己的UFO，
谁还能没见过一些自己不认识的会飞的东西呢。所以，在严肃科学的领域，UFO和地外文明搜寻是两个研究领域，当然这两个领域会有一些交叉的地方，但总体说来真正的搜寻地外文明的严肃科学家是不怎么关心和研究UFO事件的。而研究UFO现象的往往以民间团体为主，说老实话这玩意确实比枯燥的天文观测要刺激得多。全世界可能有过成千上万个专门研究UFO的团体，各种专门的UFO研究期刊也是多如牛毛，但你细细的了解一下就会发现所有的UFO期刊都不是正规的学术机构主办的，往往是由商业机构主办。
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图2-4 经过简单的图像处理，灯塔变飞碟
绝大多数UFO事件都是可以用人类制造的飞行器或者自然现象来解释的，其中人造飞行器中最容易被误解的就是高空热气球了，那个看起来最像“飞碟”，然后就是各种各样的飞机或者飞机的尾迹。很多时候一个人很兴奋地拍到了一张UFO的照片，拿给经常研究UFO现象的专业人士一看，马上就认出来那是什么东西。我们普通人毕竟见过的东西少，在现在这样一个科技发达的时代，有的是我们没见过的人类飞行器。在自然现象中，各种天体是UFO目击事件的主角，比如行星、流星、彗星等，其中金星是被误会最多的一颗星星，因为这颗星星往往在黎明的时候还能看见，又大又亮。很多人以为只有晚上才能看见星星的，所以某个从来不早起的家伙突然机缘巧合地看到金星，尤其是有时候在大气折射下被放大的时候，会吓一跳，以为自己看到飞碟了，然后过一会儿，天大亮了，金星自然也就看不见了，于是UFO在他眼里神秘地消失了。
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图2-5 我们身边的随处可见的“飞碟”
还有很多UFO事件就纯属恶搞了，如果你带着发现的眼光去看我们周围，就会发现飞碟无处不在。
事实上，在所有的UFO目击事件中，几乎看不到由天文学家提交的目击报告，难道外星人都故意躲着他们吗？可以说，至少99.9％的UFO目击报告只要做一些深入的分析和调查，都是能被解释的。但我们也不得不承认，这里面仍然有少数UFO事件无法解释，或者说超出了人类现在所掌握的知识范畴。那么，这些无法解释的UFO事件就一定是外星人所为吗？
我承认这个世界仍然有许多科学尚不能解释的自然现象，但现在不能解释，不代表将来的科学不能解释。比如“球状闪电”这个广为人知的神秘现象，同样也是被误认为UFO最多的自然现象之一，人类现在掌握的科学知识解释球状闪电就非常勉强，但这肯定只是暂时的，随着科学的进展，总能把球状闪电解释清楚的。在严肃科学领域，一般都不认为UFO现象与外星文明有关，主要是基于以下几个观点：
第一，按照正常的逻辑思维，外星人如果要造访地球，那么在造访之前，总要先跟地球上的文明取得联系吧。你想象一下如果我们人类在某个太阳系邻近的星系中发现了文明活动的痕迹，那么我们在派出考察飞船之前，肯定会先试图用无线电呼叫他们，看看他们的文明程度到了什么地步，至少我们要先对那个文明的基本情况有个了解吧。然后还得问问人家是否欢迎我们去造访，或者问问需要我们带些什么礼物过去。而且，文明与文明之间的距离一定是非常遥远的，飞行时间超过几百年已经是最最乐观的估计了，也就是说外星人在发现地球文明到他们飞过来，这中间至少有几百年的时间，在这几百年的时间中难道他们就对我们不好奇吗？他们明明可以用其他方式来与我们沟通从而了解我们，哪怕真是怀着恶意的，也不妨先假装善意与我们沟通，就算要打仗，知己知彼也是必要的。为什么很多人宁愿相信外星人会两眼一抹黑，先不管不顾的偷偷飞来了再说，而不愿意相信外星人也有着跟地球人差不多的逻辑思维，先与我们取得联系呢？
第二，如果政府真的发现了外星人确实存在的铁证，为什么要隐瞒呢？很多人坚信其实外星人早就跟地球人联络了，但都被美国政府隐瞒了下来，就是不肯公之于众。我不知道为什么这些人都这么愿意相信阴谋论，而不去从最普通的逻辑考虑问题。丹·布朗写过一本惊险小说，叫做 href='2444/im'>《骗局》，特别好看，有兴趣的读者不妨一读。里面就讲到了NASA为了让美国的纳税人继续支持航天事业，不惜设计了一场惊天大骗局，那就是NASA终于找到了外星文明存在的证据——在南极的永久冰层中发现了一颗陨石，这颗陨石中充满了古生物化石。NASA说要不是美国人民支持我们研制的地球遥感卫星，就不可能在南极几公里深的冰层中发现这颗陨石。当这颗陨石一被公布后，包括美国总统在内的全世界人民都沸腾了，美国更是掀起了一股巨大的航天热潮，NASA获得无数赞誉，美国人民个个愿意捐钱给NASA继续大力发展太空事业。你看，别说是发现外星智慧文明了，就算是发现了一点外星生物存在的证据，都能获得如此巨大的收益，这不论是对于个人还是政府机构，都是一个无法抗拒的诱惑，我实在想不出任何个人或者单位有隐瞒外星文明证据的动机。按照正常的逻辑，如果外星人试图与地球联络，那么第一个截获信号的多半是美国，因为美国拥有世界上最强大（而且是领先
?９9ｌｉｂ.t>其他国家几十年）的天文观测设备，而美国截获信号实际上就意味着是NASA截获信号。NASA的性质是一个靠全体美国纳税人供养的独立科研机构，他不归军方管，也不是军事部门，如果是里面的哪个科学家率先截获了外星人的通讯，那肯定高兴得疯掉了，他一定第一时间向全世界宣布，没有人可以阻止他为了自己的名利奋斗，哪怕晚一秒钟也有可能被别人抢了先机，这种事情当第二就没有任何意义了。
第三，飞碟的造型在物理规律上说不通。我们看到的几乎所有的UFO事件中的主角都是一个圆盘或者草帽状的飞行器，这种造型根本就不适合在地球的大气中飞行的，完全不符合空气动力学。很早就有一批科学家试图研制碟状的飞行器，最早可以追溯到纳粹德国的科学家，但无论是理论还是实践都确定无疑地告诉人们，在地球的大气中想要获得最佳的空气动力性能以及灵活的机动性，必然是有翼结构为最佳，通俗地讲就是需要翅膀，只有翅膀才是最适合在地球的大气中飞行。可能有些人要反驳说那是因为地球人的科技太烂，我们坐井观天，不知道天外有天，人家外星人的科技比我们高多了，凭啥我们得出的结论就是对的，说不定在外星人眼里，这些结论是无知和可笑的。这种观点乍一听似乎颇有些道理，其实是完全错误的。诚然，人类对自然规律的理解总是在一代代地更新，伽利略否定了亚里士多德，牛顿又否定了伽利略，爱因斯坦又否定了牛顿，但如果你认为每一次的否定都是等同的，每一个被否定的错误和错误都是可以画等号的话，那么你犯下的错误就比亚里士多德、伽利略、牛顿所犯下的错误总和还要多。自然规律是用数学语言描述的，每一次理论的升华都是在小数点后面做修正，而不是彻底的否定。最早的古人认为地球是平的，后来发现不对，原来地球是个球体，再后来又发现原来是个赤道鼓出来的球体，再后来又发现原来地球更接近梨形，就这样随着人类观测手段的不断进步，我们不停地在小数点后面修正之前的认识。但你千万不要认为，到了下个世纪地球会变成一个立方体，再过一个世纪地球又变成一个六面体了。牛顿力学可以用来计算和预测水星的轨道，预报水星凌日的时间可以精确到秒级，但是随着观测精度的提高，人们发现牛顿力学计算的水星轨道和实际有微小的偏差，这个偏差100多年才积累了17秒（1秒＝1/3600度）。直到爱因斯坦的广义相对论发明后，才修正了牛顿力学，使得在人类现有的观测精度下，理论值和观测值完美的吻合。从我们的角度，你当然可以说牛顿力学错了，证据就是爱因斯坦的广义相对论。但是你可不能因为简单的一个“错”字就把牛顿的错误和那些认为天圆地方的古人的错误等同起来。将来可能也会有一天我们发现爱因斯坦的广义相对论也是“错”的，但是这个错误和牛顿的错误也不可以画上等号。新理论必然是在比现在微小得多得多的尺度上对广义相对论的修正，这个宇宙不可能今天观测到是这样，明天换了个理论就完全不同了。人类现在掌握的空气动力学的知识确实有可能是“错”的，但你一定要好好地理解这种“错”的含义。从数学角度来说，新理论也一定是对旧理论在更高精度上的一种修正，绝不会因为来了一个外星人，空气的基本特性就被改变了，我们已经掌握的物理知识就被彻底否定了。
看到这里，如果你不由自主地也感叹了一声：“是啊，外星人到底在哪里呢？”那么恭喜你，你的这一声感叹有一个专有名词，它就是在地外文明搜寻圈子中赫赫有名的“费米悖论”。美国有一个大科学家叫做费米（Enrico Fermi，1901—1954），这个科学家名气确实非常大，可能你感觉没有周杰伦的名气响，但是我敢说如果在全世界范围内（包括已经死掉的人）来比较的话，听说过费米这个名字的人会比听说过周杰伦这个名字的人多一些。费米有一次在某个讨论会上感慨了一句：“可是，外星人到底在哪里呢？”他这一声感慨居然被载入了史册，而且创造了一个专有名词出来，叫做“费米悖论”。你要是不相信可以谷歌或者百度一下，在百度百科和维基百科都有这个词。那凭啥费米一声感慨就成了一个专有名词，而我们这些普通人从小到大一直感慨同样的问题却永远也只能是我们自己的感慨呢？这里面当然是有道理的，“外星人在哪里”这个朴素的问题背后藏着许多你从未想到过的精彩立论，现在就让我带你去窥探一番。
三 费米悖论
（本节带有部分演绎的成分，请读者不必考古。）
1950年的某一天，在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室，费米、泰勒、约克、康佩斯基四个当时世界上知名的科学家一起去吃午饭，四个人在路上边走边聊。
费米：“泰勒，昨天报纸上又在报道UFO的新闻了，你看了没？”
泰勒：“看了，三年前的罗斯威尔事件的热潮显然还没有消退，记者们为了多吸引些读者，凡是跟外星人沾点边的新闻就会拿出来热炒。不管你们信不信，反正我是不信。”
费米：“这次报道实在太离谱了，那个农夫说自己被外星人抓走，在飞碟上过了一夜。”
约克：“好在他没说自己在飞碟上有了艳遇，否则这则新闻的轰动效应更大。”
康佩斯基：“现在的报纸，永远只会说故事，从来给不出任何证据。”
费米：“现在这年头，凡是说不清的事情全都往外星人头上栽赃。”
泰勒：“可不是嘛，你看阿兰·邓的那个讽刺漫画，市内的垃圾桶找不到了，也成了外星人对地球资源掠夺的证据。”
四人来到餐厅，边吃边继续聊。
约克：“虽然到目前为止没有出现一条让我信服的证据可以证明外星人存在，可是我仍然相信他们是存在的，毕竟宇宙这么大。”
泰勒：“我也同意。我的理由是平庸原理，既然我们的太阳在宇宙中是一颗平庸的恒星，那么我们的地球也是平庸的，我们人类就更是平庸的了。在浩瀚的宇宙中一定不会只有我们人类这一种智慧文明存在，只是他们有没有来过地球，这个事情还得靠证据说话。”
费米：“银河系有1000多亿颗恒星，哪怕只有万分之一的概率出现地球这样的行星，也有1000万个‘地球’了，再有万分之一的概率进化出智慧文明，那也至少应该有1000个像地球一样的文明了。”
康佩斯基：“光是在银河系中，文明的数量就肯定不少，只是银河系实在太大，文明之间想要互相接触恐怕不容易。”
费米：“让我来估算一下这种文明间接触的可能性到底有多大，我感觉可能未必有这么难。首先我假设文明为了克服资源匮乏的问题，必须向外太空扩张，那么向别的恒星系发射探测器就是必然之选。因为银河系空间的巨大，所以扩张的关键是探测器的飞行速度。”
泰勒：“爱因斯坦的相对论认为任何物体的运动速度都无法超过光速。”
费米：“相对论是伟大的，我没有异议，光速应该是星际飞行速度的上限。以我们人类现在掌握的技术来看，仅能达到光速的万分之一，在我可以遇见的将来，我大胆的预测，飞行速度达到百分之一光速是完全有可能的。”
约克：“按照人类目前的技术进步的速度估算，我觉得达到光速的百分之一最多只要几百年的时间，可能会更短。技术进步的时间和漫长的星际旅行的时间比起来，确实不算什么，我同意费米的观点，扩张的速度关键在于飞行速度，文明的进化时间可以忽略不计了。”
费米：“银河系的尺度是10万光年，如果按照百分之一的光速计算，100万年可以从银河系这头飞到那头了；即便是按照千分之一光速的保守速度计算，1000万年也能横贯整个银河系了。100万年也好，1000万年也好，相对于地球存在的时间来说，那也就是短暂的一瞬，毕竟我们的地球已经存在了45亿年之久。”
泰勒：“你想表达什么？”
费米：“我想说的是，对于已经存在了45亿年之久的地球来说，被银河系的其他智慧文明发现应该是个很正常的事情，银河系中存在如此众多的智慧文明，任何一个文明只要比我们早进化个100万年，那就应该到访过地球，至少他们的探测器应该到访过地球。”
约克：“有道理，如果再考虑到冯·诺依曼机器人的可能性，从理论上来说，智慧文明发展出冯·诺依曼机器人是完全合乎逻辑的事情藏书网。假设不止一个文明能进化到这种程度，我们的地球上早就应该布满了这种机器才对。”
费米：“可是，他们到底在哪里呢？”
泰勒：“这么说来，你应该相信三年前的罗斯威尔事件和最近的UFO报道啊。”
费米：“不，虽然我愿意相信这些都是真的。但是我们搞科学的，首先应该相信的是证据，迄今为止没有任何证明外星来物的有说服力的证据出现。更重要的是，在我看来，银河系中的智慧文明利用无线电波互相联系应该是更加普遍的行为，毕竟无线电波的速度可以达到光速，如果以光速作为考量的话，那么银河系就不大了，再相对地球45亿年的历史来说，早就应该有无数智慧文明发射的无线电信号到达了地球才对。然而我们收到了吗？没有！迄今为止我们没有收到任何来自太空的带有智慧文明特征的无线电信号。”
费米讲到这里，站了起来，深沉地看了另外三个同事一眼，说：“这真的说不通，外星人到底在哪里呢？银河系的尺度、拥有的恒星数量、地球的存在时间与我们找不到任何外星人的证据这两件事情怎么想都是矛盾的。”
上面的对话是根据当事者的回忆再加上笔者的部分演绎而来的，这就是“费米悖论”的原始出处。后来又有很多科学家在费米这个最初思想的基础上进一步完善了这个悖论，并且引发了持续很久的一场关于外星文明是否存在的大辩论。在上世纪80年代，这场辩论达到了高潮。最激进的一种观点认为假如能自我复制的冯·诺依曼机器人是文明发展的必然结果，那么这种机器人可以在相对银河系寿命来说很短的时间内将整个银河系殖民化，并且与当初把这些机器释放出去的文明自身无关。不管那个文明毁灭也好，继续发展也好，一旦第一台冯·诺依曼机器发射出去，那么银河系的殖民化进程就不可遏制了，但我们现在并没有在太阳系内发现这种机器人，这件事情甚至比没有收到外星人的无线电波信号更加让人感到困惑。
四 剖析费米悖论
我们来理一下费米悖论的逻辑关系，看看费米悖论到底带给我们一些什么样的思考和知识。从前文你已经了解到费米悖论的核心思想是“人类没发现外星人的踪迹（简称观点甲）”和“人类应该发现外星人的踪迹（简称观点乙）”相矛盾。但目前我们已经知道观点甲是事实，这样一来，就必须要给观点乙做出一个合理的解释，而观点乙是建立在下面四项层层递进的有逻辑关系的四项假定基础之上的：
A假定：
人类文明不是银河系中唯一的智慧文明。
B假定：
人类文明在宇宙中只是个平庸的文明，并且我们不是第一个在银河系中出现的文明，在人类文明诞生以前的100多亿年中银河系就诞生了智慧文明。人类文明也不是唯一的一个试图与外星文明建立联系的文明，更不是唯一的把目光投向宇宙，发展太空技术的文明。
C假定：
对于比我们更先进的文明而言，星际旅行并不是什么难以企及的技术，这些智慧文明正在执行太空扩张和殖民的计划，他们还有可能采用会自我复制的机器人来帮助他们的星际殖民计划。
D假定：
即便以我们人类现在能展望的技术而言，银河系的殖民化也能在不到10亿年内完成，而这段时间无论是相对于地球的年龄还是相对于银河系的年龄都不算长。
以上这四项假藏书网定层层推进，如果说这四个假定都是对的，那么就能确定无疑地推论出“外星人应当出现在地球”这个观点，然而基于事实，目前我们唯一理性的分析是必须否定其中的一项或者多项假定。
我们不妨一项项地来分析一下，也请读者跟我来一起思考。
否定A假定
否定A假定显然是最痛快地解决费米悖论的快刀，可谓一了百了，但显然，要让读了第一章的读者轻易地否定A假定恐怕是很困难的。在这样一个浩瀚的银河系中，并且在银河系100多亿年的历史中，如果说人类文明真的是唯一出现的智慧文明，那这个宇宙也未免太乏味了。从科学的角度来说，要否定A假定就意味着我们一定还忽略了某些极其特殊的创造智慧文明的必要条件，而这个必要条件发生的概率要小到令人不可思议才行。总之，从理性的角度来说，否定A假定总让人觉得是带有些掩耳盗铃式的天真和无知。
否定B假定
下面我们把矛头指向B假定，如果B假定不成立，那么也就意味着这么两种可能性：一，人类文明就是银河系中文明程度最高的文明了。二，出于某种原因，所有的智慧文明在发展到可以进行星际旅行之前就一定会灭亡。
人类文明难道真的是这个银河系中最先进的技术文明吗？这个命题似乎很难证真，也同样难以证伪，况且我们已经有的经验和证据在这个命题前面都少得可怜，但我们还是可以从少得可怜的已知事实中做一番分析的。对外星文明几乎一无所知，所以我们只能从分析人类文明入手。我们通过已有的确凿证据知道，地球已经存在了46亿年，生命大概是在地球的第10亿年左右诞生的，到现在已经进化了36亿年。那么地球生命还将存在多少年呢？从我们现有的宇宙学知识来讲，地球上的生命确定会消亡的时候是太阳即将熄灭的时候，太阳大概在50亿年以后会成为一颗红巨星，到那时太阳将膨胀到吞没地球，地球也会变成一颗被烤的通红的岩浆球。地球还有50亿年的时间适合生命的生存（虽然这中间有可能发生小行星或者彗星撞地球的恶性事件，但这些事件都不至于完全摧毁地球生命），也就是说，一颗类地行星的寿命其实大致就等于它的宿主恒星的寿命。我们已经通过天文观测知道，银河系中的绝大多数的恒星的寿命和太阳差不多，都是100亿年左右，那么如果有外星文明存在，那颗允许文明发展的外星球的平均寿命也应当是100亿年左右。好了，你可以看出，假如我们认为宇宙中的文明平均来说是一个可以活到100岁的人的话，那么地球文明今天是36岁，尚未步入中年。一个尚未步入中年的文明难道就可以成为银河系中最先进的技术文明吗？要我从理性上接受这样的结论似乎很难。
这里面还有特别需要注意的是，文明的发展是加速度的。地球文明在30岁的时候，仍然只是生活在海洋中长得跟螃蟹似的三叶虫；到33岁的时候才从海洋来到陆地，变成长得跟蜘蛛差不多的昆虫；到了35岁变成了恐龙这样的庞然大物，然后在35.8岁的时候终于直立起来，释放了双手；再到35.95岁的时候发明了文字，再接下去几乎是每隔几小时都会有飞跃，从发明火药到制订“火星登录计划”只不过用了几分钟的时间。从人类文明的成长轨迹我们不难推测出，只要让人类文明长到36.00001岁（也就是现在的1000年后），人类的载人宇宙飞船或许就已经可以冲出太阳系了。以我这颗想象力还算丰富的脑袋也无法想象出如果人类长到了37岁将会发生什么，而我们前面假定的平均寿命是100岁。
看来，只要智慧文明是在银河系中普遍存在的，那么人类文明怎么都没有道理能成为这中间最牛的文明吧。
或许，人类文明真的离死期不远了，不光是人类文明，所有发展到跟人类文明差不多程度的文明离死期都不远了，这就是否定B假定的假设二。这种假设你不能说完全没有道理，看看我们今天的地球文明吧，核弹的数量加起来可以毁灭地球文明十多次，环境恶化导致的沙漠化每年都在吞噬大片的土地，淡水资源在被大量污染……所有这一切，似乎都在预示着人类文明正在面临灭绝的危险。虽然我不能直接证明这个观点的错误，因为毕竟谁也无法准确地预测未来，但如果把人类看成是一个整体物种，那么每个物种都会有生存的本能，在面临物种灭绝的时候，生存的本能就会彰显出来。我们能意识到以上这些毁灭我们自身的事件本身就是这种生存本能的体现。因此要让我相信人类作为一个整体会自杀的话，从理智上我无法接受。刘慈欣在《三体2》中提出过一种叫做“文明免疫力”的概念，也就是当文明的机体受到侵害到一定程度后，免疫系统就会起作用。例如当大规模的污染导致人口死亡一半的时候，人类会迅速地开始觉醒。当人类的社会体制和经济体制出现了重大问题，导致全人类的生活水平严重下降时，这种“文明免疫力”也会开始起作用，人类社会从古至今就具备自我改良的特性。
想要否定B假定，不论从逻辑上还是理智上、感情上来说，都太难了。
否定C假定
推翻A、B两个假定不太容易，再来看看如果否定C假定呢。否定这个假定的核心思想是文明与文明之间广袤的星际空间太大了，任何文明再怎么努力都无法克服这巨大的距离，这个理由是具有相当的说服力的。即便银河系中比地球文明更发达的外星文明的数量在百万这个数量级，那么如果他们是平均分布在银河系中，我们也可以算出文明与文明之间的平均距离是数百光年。这个距离对我们目前的人类来说，显然是绝对无法逾越的距离，以人类现有的技术水平，至少要数百万年才能到达最近的邻近文明。除了技术上的障碍，还有社会学上的障碍：一个文明愿意付出几代人的代价去飞向一个未知的世界吗？即便是掌握了冬眠的技术，可以在整个飞行过程中保持冬眠来对抗漫漫长路，然而，这毕竟意味着这代探索者在出发以后就彻底与母星告别了，与他们的亲人告别了。在经历了数百万年的航行到达目的地后，他们的母星文明是否还存在也成了未知数，真的有文明愿意做出这样的探索吗？
我先从技术的角度谈谈我的看法。如果我们把人类能掌握的交通工具的速度和所经历的时间粗略地列一下，你会看到：
| 交通方式 | 速度（公里/小时） | 跨越时间（年） |
| 步行 | 2 | - |
| 马车 | 40 | 1000000 |
| 火车 | 100 | 3000 |
| 民航客机 | 800 | 100 |
| 喷气式战斗机 | 4000 | 40 |
| 火箭 | 50000 | 10 |
藏书网
我们发现速度增加的越来越快，而所需要研究的时间却越来越短。当然，这是一个粗略的数据，我们现在的化学火箭技术差不多已经到了一个瓶颈，最近这50年，火箭的速度并未取得本质的进步，但没有人会怀疑人类能突破化学火箭的技术瓶颈，一旦突破，将又会迎来一个速度的大提升。现在最有希望迎来速度大飞跃的技术是可控核聚变技术，科学家曾经按照人?类的经济发展的速度和可控核聚变技术需要花费的资金做过一个估计，应该不会超过250年，人类能够掌握可控核聚变技术，从而将飞行器的速度提升到光速的1/100。在这个速度之下，人类飞往最近的外星文明所需的时间是几万年这样的概念，虽然这个时间在你看来仍然很久远，但这毕竟不会构成星际旅行的根本逻辑矛盾。换句话说，只要有外星文明再比我们早进化几万年时间（这在文明进化的宇宙学尺度上是很小的），那么他们的探测器飞临地球至少在技术上是没有根本性障碍的。
我再从社会学的角度谈谈我的看法。人类的生存范围从行星的表面扩展到外层空间是一个逻辑必然，只要文明得以存续，这个发展方向是不可避免的。因为行星表面的生存空间和地球的资源都是有限的，生存空间和资源很快就会被耗尽，从宇宙的尺度上来说，这真的将会是很快发生的事情。我做个简单的计算你就知道这有“多快”了，假设从一对夫妻开始，在理想化的状况下繁殖后代，仅仅按照每年3.3％的比率递增，1600年后所有人的体积加起来就将和整个地球的体积一样大。当然这是个非常理想化的计算，真实的世界不可能是这样的，但我仅仅想藏书网通过这个计算告诉你人口的增加和资源的消耗远比你想象的要快得多，哪怕把战争、疾病等等因素全都考虑进去，不出数万年，地球肯定将无法满足人类对空间和资源的需求。而把数万年这个数字放到银河系的年龄中，简直就快得像眨一下眼睛。所以，一旦在技术条件允许的情况下，人类必将向广袤的太空索取生存空间和资源。在太阳系的宇宙空间中，资源的储量是巨大的，比如说一颗直径1000千米的小行星所含有的铁矿的量就相当于整个地球的储藏量，一颗木星的卫星（木卫二）的淡水资源量就比整个地球的海水总量还大，这不过是太阳系总物质量的沧海一粟。
因此，从生存空间和资源的这个角度来看，只要文明继续存续，人类发展出一个个的太空城是逻辑必然，每一个太空城都生存着上百万甚至上千万的人口，这些太空城的最理想栖息地是火星和木星之间的小行星带，因为那里有巨大的资源储量。对于在太空城出生的人来说，宇宙空间才是他们的“家”，而地球则是旅游胜地，随着一代又一代的“太空人”的更迭，他们对于地球家园的感觉必然与我们这些“古人”完全不同。太空城为了获取资源，必然需要有动力装置，可以在太阳系中移动，人类的本性也决定着太空城需要有防御性或者进攻性的武器装置。那么，实际上每一座太空城就是一艘星舰，一种叫做“星舰文明”的崭新的文明形式将在我们的太阳系中沿着一条和地球文明截然不同的方式进化，当然，这种文明的根基还是人类文明。
你可以假想一下，当星舰文明遍布太阳系的时候（这可能也就是数万年以后就会发生的事情），每一艘星舰文明都会从心理上摆脱对宇宙空间的恐惧感和离开地球的孤独感，但反过来对太阳系以外宇宙空间的好奇心将会越来越强烈。终于有一天，一艘满载资源的星舰决定向另外一个恒星系出发，其实对于星舰上的大多数“老百姓”来说，这艘星舰到底是停留在太阳系中还是处于航行中，他们根本都不在意，也不关心。对他们来讲，太空城就是他们的全部，他们的生活、工作、娱乐全在太空城中完成，太空城航行到哪里，他们的生活就在哪里。
越来越多的星舰文明向着宇宙深处进发了，每艘星舰的航向都不同，星舰本身也并不在乎朝哪个方向航行。因为银河系中的恒星系基本上是平均分布的，他们每达到一个恒星系就补充资源，建造新的“星舰”，分流人口，这些新的星舰有可能编队一起航行，也有可能独立选择一个新的方向航行。
以上关于星舰文明的畅想并不是我一个人的异想天开，美国的科普巨匠阿西莫夫也认为星舰文明是人类发展的必然方向之一，至少从逻辑上来讲没有什么矛盾。阿西莫夫还做过一个粗略的计算，假设每隔一万年，一艘星舰变成两艘星舰，然后各自选择随机的方向继续航行，就像是一种细胞每一万年分裂一次的话，那么，用不了1亿年，银河系的每个角落都将布满星舰。
想要否定C假定也是困难重重。
否定D假定
于是，我们看到，从C假定开始，我们自然而然地就来到了D假定。1亿年是多长，不过是我们前面假设100岁的文明的1岁而已，银河系已经至少有130亿年的历史，就算它前50亿年太热，不适合生命的演化，就算银河系的殖民化再放大10倍，需要10亿年，那也是绰绰有余的。可是，为什么还没有星舰文明到访我们的地球？他们到底在哪里呢？
在不否定A、B、C假定的前提下，能不能否定D假定呢？
其实，就我了解的情况来看，大多数天文学家、物理学家、科普作家都认为想要否定A、B、C假定比较难以说服自己的理智，他们倾向于否定D假定。而否定D假定的方案有不少，但最具代表性的一个方案又恰恰是最有意思的，它最早是由俄罗斯航天之父齐奥尔科夫斯基提出的，然后美国的著名天文学家约翰·鲍尔（John Ball）在1973年的时候把它称为“宇宙动物园”假说。
这个假说认为外星人其实早就已经到访了地球，只是出于某种暂时不为我们人类知道的原因，外星人宁愿在远处悄悄地观察我们，不惊动我们，这就好像我们人类把野生动物关在野生动物园里面，只在远处观察它们、保护它们，而不去干涉它们的生活。至于外星人为什么把人类当作动物园里面的动物，只观察不接触，齐奥科夫斯基就语焉不详了。他认为可能是因为我们实在太原始了，外星人不屑与我们接触；也有可能就像现代人第一次发现某个非洲丛林中的部落，他们因为不想破坏那种独特的原始文化从而不去惊动我们；当然也有可能是出于某种宇宙高等智慧文明达成的“公约”，这种公约禁止更高级的智慧文明干涉低级的智慧文明。总之，所有支持动物园假说的科学家都没有办法说出确切的原因，也无法举出证据，只是他们都宁愿相信某种现在我们尚无法得知的原因来阻止外星人与人类接触，而不愿意去否定逻辑上很难被推翻的A、B、C假定。
但所有否定B、C、D假定的逻辑中，都存在着一个难以解释的重大问题，那就是为什么整个宇宙对于人类来说是处于无线电静默状态的。在第二章中我们已经了解到人类在监听来自宇宙中的无线电波上已经努力了半个多世纪，但是我们至今却一无所获，这就是被称为宇宙“大沉默”的现象。即便以我们人类现在掌握的技术，朝100光年半径内的恒星系发射无线电波已经不是什么很难的技术了，那么可以想见只要文明程度稍微优于地球文明的外星文明具备1000光年的发射半径是完全可以预料的技术。处于这个阶段的文明与地球文明的发展程度是处在同一个等级的，那么与我们人类对外星文明世界感到好奇一样，他们也应该对他们的外星文明充满憧憬，而在我们1000光年半径的这个宇宙球内，我们有理由相信应该有数百个文明的存在，那么在这个宇宙球中应该就像现在地球上一样充满着各种呼叫的无线电波才对。但现在的情况却是无情的“大沉默”，我们半个多世纪的地外文明搜寻计划几乎一无所获。这就好像人类身处一片黑暗的森林中，明知周围到处都是猎人，可是每个猎人都在潜行，不发出一丁点的声息，这中间难道有些什么隐情吗？
五 黑暗森林
中国当代最好的科幻小说作家刘慈欣在他的传奇神作 href='576/im'>《三体》三部曲中提出了对费米悖论的一个解释，这个解释在逻辑上可以说是非常的严密，在让我们感到佩服的同时又被这套逻辑震撼得心惊肉跳。下面让我把刘慈欣的“黑暗森林”法则完整地呈现给各位读者。
（以下故事改编自刘慈欣《三体2·黑暗森林》部分章节，以此表达对大刘老师深深的敬意，您是这个时代中国最伟大的科幻小说家，没有之一。）
凄厉的警报声响彻整个战舰，一个声音在空气中振荡：“全体人员进入一级战备。”
这是“量子”号宇宙战舰，编号1978，意味着这是人类建造的第1978艘“恒星级”宇宙战舰，内部空间的总面积加起来超过20个足球场的大小，可以容纳2000多名官兵。
舰长斯科特，一个45岁的日耳曼人，有着典型的日耳曼血统的面庞，棱角分明，不苟言笑。此刻，斯科特正在舰长舱室中凝神看着面前弥散在空中的3D影像，整个战场的情况尽收眼底，各种数据四处跳动。
这是人>类文明对三体文明的第一次也是最后一次正面战斗。
三体文明是一个在距离人类4.5光年的三星系统中诞生的文明，这个文明的历史比地球文明的历史要长得多。在银河系的尺度中，地球文明和三体文明可以说是近在咫尺。200多年前，三体文明发现了地球文明，这对于正处在恒星风暴前夕，即将遭遇灭顶之灾的三体文明来说，简直就像是末日福音。三体文明几乎不假思索地向地球发出了宣战声明，为了自身文明的生存和延续，他们必须占领地球，消灭人类。三体文明随后以最快的速度组成了1000艘宇宙战舰的庞大舰队，向地球进发，舰队主力将在450年后到达太阳系，而其中的10个小小的先遣探测器将提前在200年后到达太阳系。
为了迎接“末日之战”，人类经过200多年的积极备战，终于也发展出了庞大的宇宙舰队，而且战舰的数量是三体舰队的2倍多，战舰的巡航速度和吨位都超过了三体舰队。此时的人类，已经不再惧怕三体文明，必胜的信念充满着所有地球人的头脑。面对提前到来的10个小小的探测器，国际社会做出了一个疯狂但又合乎所有人类期望的决定：所有战舰以密集编队形式全部出动，捕获探测器的同时向三体文明展示地球文明的庞大军事力量，给予敌方军事震慑的同时也给所有地球人以更强有力的信心保障。2000多艘战舰从木星基地起航的景象从视觉上来说，是极具冲击力的。从地球上看来，即便是在白天，也能在木星方向看到2000多颗小太阳成矩形排列，那是战舰的核聚变发动机照射出的耀眼光芒。
在冥王星轨道上，地球舰队首先遭遇了10颗三体探测器中的第一颗。人类第一次用肉眼看到了外星文明的物品，那是一颗卡车大小、外形酷似完美的水滴形状的飞行物，整个外表面是完美的镜面全反射，在漆黑的宇宙中反射着银白色的光芒，优雅无比。然而，正是这颗以人类的审美眼光看来达到美丽优雅极致的水滴，其实是一个可怕的终极武器。水滴在与地球舰队遭遇后，就在舰队指挥部讨论怎么防止水滴自毁的同时，迅疾发动了攻击，地球舰队在心理上完全没有准备。
而水滴的攻击方式可以说简单粗暴到了极致——撞击。
水滴撞穿第一个排成直线队列的100艘战舰仅仅用时75秒钟，在水滴面前，战舰的材料就像奶酪，而水滴则是一颗出膛的子弹。当这颗子弹高速洞穿100艘“奶酪”做成的战舰核燃料箱后，战舰就像一串鞭炮一样，一个接一个地炸开。水滴却并没有停止攻击，它仍然在加速，点燃下一串“鞭炮”的用时缩短到了62秒。此时的地球舰队指挥系统才终于发出了第一声警报。
量子号战舰是距离水滴最远的一个战舰队列中的一艘，与水滴首次发起攻击的地方相距约2万千米，但即便是这个距离，水滴飞过来也仅需十几分钟。斯科特飞速地判断着战场的形势，在以往的沙盘推演和实战演练中，地球舰队曾经设想过上百种末日之战的敌方战术，也做过最坏的打算。但是，当真正的末日战争来临的时候，三体文明采用的战术仍 7136." >然出乎所有人的意料，或者说，他们根本不需?要战术。
斯科特在凝神盯视了战场分析系统一分钟后，就立即做出一个果断的形势判断：这是一场相差一个数量级的技术文明之间的战争，就好像是哥伦布的战船遇上了现代的航空母舰。斯科特立即下达了作战指令，只有一个字：“撤！”但舰长马上又以最大的声音补充了四个字：“极限速度！”
量子号战舰的官兵是一群训练有素的老兵，在舰长的指令下达的10秒钟之内，极限速度模式已经开始启动，整个战舰的所有载人舱室迅速地被一种红色透明的液体充满，这是一种富含氧气的液体，人可以在液体中自由呼吸。当舱室完全被液体充满后，战舰就进入了“深海”状态，此时的人体内部充满了液体，内外压强平衡，就可以抵御100多个g的加速度，这个原理就好像深海中的鱼类可以抵御几千米深的水压一样。
量子号的核聚变发动机发出数十个太阳加起来般的强烈光芒，以120g的加速度猛然脱离舰队方阵。与量子号几乎同时启动极限速度的还有一艘距离量子号不远的战舰“青铜时代”号。
青铜时代号和量子号战舰成为末日战争中地球舰队幸存的两艘战舰。水滴就像魔鬼手上的一根针，在漆黑的宇宙中上下翻飞，穿过之处唯一留下的只有死亡。地球舰队的2000多艘战舰在两小时不到的时间中，全军覆没。当一切又重新归于平静后，水滴又优雅地匀速航行在太空中，看起来就跟静止一样，完美无瑕的镜面表面仍然是那么完美，没有一丝一毫的改变。
“现在可以帮我接通量子号了。”青铜时代号的舰长章北海跟通信官发出指令。章北海40岁，他与斯科特一样，在战斗警报发出后的一分钟内即作出了正确的判断：为人类完整地保存一艘战舰是我唯一能做的事情。因此章北海也果断地下达了极限速度逃跑的命令。
斯科特：“章将军，我们是唯一（幸存）的两艘。”
章北海：“我已经知道了，这不是战争，这是一场屠杀。”
斯科特沉默。
章北海：“斯科特将军，恐怕我们已经回不去了。为人类文明的生存和延续是我们现在唯一的使命，完成使命是我们军人的天职。”
斯科特：“是。”
章北海：“我建议立即召开两舰的全体官兵大会，讨论我们的下一步计划。”
斯科特：“同意。”
量子号全舰有2103名官兵，青铜时代号全舰有2076名官兵，两舰的所有官兵的男女比例大约是7∶3，平均年龄28岁。现在，每一个人的面前都打开了虚拟3D影像，通信兵特意设计了一个仿照地球上古老的议会大厅的场景，每个人都有一种身临其境的感觉。
两艘战舰的副舰长以上的军官在主席台上“就座”。
章北海：“我是青铜时代>号的舰长章北海，目前我们面临的情况想必所有的人都已经清楚了，人类不得不承认我们的技术文明与三体文明比起来，尚处于婴儿期。三体文明的一个小小的探测器就消灭了全部地球联合舰队。而在这颗探测器的身后，仍然有另外9颗探测器，在它们的身后还有1000艘三体文明战舰。地球文明的战败已经无法挽回，而我们这4179个人必须肩负起延续人类文明的重任。地球已经回不去了，我们只能不断地航行再航行，战舰就是我们唯一的家园。我知道，这对每一个人来说，都是一个难以接受的现实，但我们是军人，完成使命是我们每个军人的神圣职责，我们现在的使命只有一个：为人类保存文明的火种，寻找下一个地球。”
斯科特：“章将军说的就是我想说的，补充一句，那些没有消灭我们的东西使我们变得更加强大。”
章北海：“我们今天召开全体大会，要以全民公决的方式决定我们是否正式脱离原有的人类社会，而独立成为一个新的政体，一个新的国际。现在请大家表决。”
10秒钟后，表决结果出来：全票通过。
章北海：“从现在开始，我们将是一个独立的国际社会，首先我们需要确定一个我们这个社会的名称。请大家输入你希望的名称。”
在指挥舱室的巨大虚拟影像中开始出现各种各样的名称，但是很快，有一个名字越来越显眼，越来越大：星舰地球。
从此，人类分成了两支，一支叫做地球国际，一支叫做星舰地球。地球国际的人口为125亿，星舰地球的人口为4179。但是，所有地球国际的人类却陷入了集体的末日恐慌中，而星舰地球的人类则开始了创世纪的工作。
在最初的几周中，星舰地球处于集体的兴奋和忙碌中，他们首先选举了由50人组成的临时宪法起草委员会，由这50人来制定星舰地球的政体、宪法、纲领以及领导机构。星舰地球的全体成员也都沉浸在创造新世界的激情中，他们热议着属于他们自己的这个人类社会的各种话题，两艘战舰的官兵进行了充分的交流，亲如一家。虽然，大家都知道，按照目前的巡航速度，要到达下一个恒星系至少还需要2000年的时间，但所有人都期待着星舰地球就像一个文明雪球的内核，随着战舰达到一个又一个星系，文明雪球会越滚越大，人类文明也会重新繁盛起来。星舰地球很快又获得了一个别称：伊甸园。人们相信这就是人类的第二个伊甸园，亚当和夏娃会逐渐繁衍出繁茂的人类文明。
然而，这样的情况却没有持续多久，一种奇怪的现象开始在不知不觉中慢慢地发生。
首先是两艘战舰的舰长斯