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“費米佯謬”之中國解答

1950 年夏天，某日早餐后的閑談中，著名物理學(xué)家費米(Enrico Fermi )的幾位同事試圖說服他相信，外星文明是存在的，費米隨口說道：“如果外星文明存在的話，它們早就應(yīng)該出現(xiàn)了(If they existed, they’d be here)。”由于費米的巨大聲望，此話流傳開后，一些人將其稱為“費米佯謬”(Fermi Paradox)——它現(xiàn)在又被稱為“齊奧爾科夫斯基(K.Tsiolkovsky)• 費米• 維尤因(D.Viewing)• 哈特(M.Hart)• 蒂普勒(F.Tipler )佯謬”，這里出現(xiàn)如此一長串人名，當然是因為他們都曾經(jīng)參與了關(guān)于地外文明問題的討論并且發(fā)表了重要觀點之故。

“費米佯謬”有時又被稱為“大沉默”(Great Silence)——因格瑞恩(G.D. Grin )的論文《大沉默：關(guān)于地外智慧生命的爭論》而得名。因為根據(jù)我們目前對于宇宙廣袤和年齡的認識——姑且不論那種關(guān)于宇宙在空間和時間上都是無限的假設(shè)，如果認為在如此廣闊的宇宙中(上百億光年的空間，約700 萬億億顆恒星)，在如此漫長的時間里(100 億—160 億年)，全宇宙總共只誕生了太陽系的地球這的文明，這聽起來無論如何總是極端武斷的。那么，總該有一個兩個外星文明被我們發(fā)現(xiàn)，或到地球來訪問過了吧？為什么它們至今仍然是沉默的呢？所以“費米佯謬”雖然來源于費米的隨口一語，卻有深刻意義。由于迄今為止，仍然缺乏任何被科學(xué)共同體接受的證據(jù)，能夠證明地外文明的存在；但另一方面，科學(xué)共同體也無法提出任何令人信服的證據(jù)，能夠證明外星文明不存在，這就使得“費米佯謬”成為一個極端開放的問題，從而引出各種各樣的解答方案。

關(guān)于這些解答方案，我的博士研究生穆蘊秋小姐已經(jīng)做了詳細歸納，總共有50 種方案，大致可以分為三種路徑：

1. 宇宙中不存在別的文明。這是相對來說最省事的一種解答，只需論證地球環(huán)境條件之極端珍稀或。這也是目前中國科學(xué)界最愿意采納的路徑，因為它可以很方便地與一切疑似的“偽科學(xué)”理論劃清界限。

2. 外星文明是存在的(或曾經(jīng)存在過)，但它們迄今為止還無法和我們接觸。這個路徑上可以容納許多假想，比如“外星文明的信號我們還無法接收或理解”、“外星文明沒有接觸其他文明的欲望”、“外星文明由于自身造成的災(zāi)難已經(jīng)滅絕”，等等。 “費米佯謬”之中國解答

1950 年夏天，某日早餐后的閑談中，著名物理學(xué)家費米(Enrico Fermi )的幾位同事試圖說服他相信，外星文明是存在的，費米隨口說道：“如果外星文明存在的話，它們早就應(yīng)該出現(xiàn)了(If they existed, they’d be here)。”由于費米的巨大聲望，此話流傳開后，一些人將其稱為“費米佯謬”(Fermi Paradox)——它現(xiàn)在又被稱為“齊奧爾科夫斯基(K.Tsiolkovsky)• 費米• 維尤因(D.Viewing)• 哈特(M.Hart)• 蒂普勒(F.Tipler )佯謬”，這里出現(xiàn)如此一長串人名，當然是因為他們都曾經(jīng)參與了關(guān)于地外文明問題的討論并且發(fā)表了重要觀點之故。

“費米佯謬”有時又被稱為“大沉默”(Great Silence)——因格瑞恩(G.D. Grin )的論文《大沉默：關(guān)于地外智慧生命的爭論》而得名。因為根據(jù)我們目前對于宇宙廣袤和年齡的認識——姑且不論那種關(guān)于宇宙在空間和時間上都是無限的假設(shè)，如果認為在如此廣闊的宇宙中(上百億光年的空間，約700 萬億億顆恒星)，在如此漫長的時間里(100 億—160 億年)，全宇宙總共只誕生了太陽系的地球這的文明，這聽起來無論如何總是極端武斷的。那么，總該有一個兩個外星文明被我們發(fā)現(xiàn)，或到地球來訪問過了吧？為什么它們至今仍然是沉默的呢？所以“費米佯謬”雖然來源于費米的隨口一語，卻有深刻意義。由于迄今為止，仍然缺乏任何被科學(xué)共同體接受的證據(jù)，能夠證明地外文明的存在；但另一方面，科學(xué)共同體也無法提出任何令人信服的證據(jù)，能夠證明外星文明不存在，這就使得“費米佯謬”成為一個極端開放的問題，從而引出各種各樣的解答方案。

關(guān)于這些解答方案，我的博士研究生穆蘊秋小姐已經(jīng)做了詳細歸納，總共有50 種方案，大致可以分為三種路徑：

1. 宇宙中不存在別的文明。這是相對來說最省事的一種解答，只需論證地球環(huán)境條件之極端珍稀或。這也是目前中國科學(xué)界最愿意采納的路徑，因為它可以很方便地與一切疑似的“偽科學(xué)”理論劃清界限。

2. 外星文明是存在的(或曾經(jīng)存在過)，但它們迄今為止還無法和我們接觸。這個路徑上可以容納許多假想，比如“外星文明的信號我們還無法接收或理解”、“外星文明沒有接觸其他文明的欲望”、“外星文明由于自身造成的災(zāi)難已經(jīng)滅絕”，等等。

3. 外星文明已經(jīng)來到地球，只是我們不知道。這是迄今為止最富想象力的路徑，其中不僅包括“地球人都是外星人”、“它們就在地球上而且已經(jīng)卷入人類事務(wù)中，但不讓我們知道”(例如史蒂芬• 霍金說人類劣根性太大，外星人認為我們不配知道真相)、“它們早就來過而且留下了證據(jù)”(例如前些年很流行的馮• 丹尼肯的《眾神之車》)等比較膚淺的假想，也包括了一些具有相當思想深度的假想，例如：“動物園假想”(1973 年)：地球是一個先進外星文明專門設(shè)置的宇宙動物園。為了確保人類在其中不受干擾地自發(fā)生長，外星文明避免和人類接觸，只是在宇宙中默默地注視著人類。所以人類始終未能接觸到外星文明——也許永遠接觸不到。

“隔離帶假想”(1987 年)：遠在我們的太陽系形成之前，外星智慧生命已經(jīng)在銀河系開疆拓土進行殖民了，此后銀河系進入“穩(wěn)態(tài)時期”，此時知識是最有價值的資源，先進的外星文明為此留下了一顆能產(chǎn)生生命形式的行星——地球，并將它隔離起來，以便為它們提供原生態(tài)的宇宙文明信息資源。“天文館假想”(2001 年)：人類很可能是生活在一個虛擬世界里——高級智慧生命設(shè)計了一個高度仿真的“天文館”，向我們呈現(xiàn)一種宇宙幻象，在這種幻象中，宇宙中似乎不存在別的智慧生命。也就是說，我們通常接受的那種對宇宙的理解可能根本是不正確的。這種假想的思想資源可以直接追溯到科幻電影《黑客帝國》(The Matrix )和《十三樓》(The Thirteen Floor)。上述這三種假想都需要有一個假定，即在所有的宇宙文明中，隨著科學(xué)技術(shù)持續(xù)發(fā)展，必有某個文明最終成為波蘭科幻小說家斯坦尼斯拉夫•萊姆進的文明，此時它就會取得整個宇宙的掌控權(quán)，隨后將諸落后文明逐一摧毀、制服或同化。

上述50 種“費米佯謬”的解答中，有許多出自西方的科學(xué)共同體成員之手，而且是以學(xué)術(shù)文本發(fā)表在科學(xué)刊物上的，當然也有一些來自幻想小說——某些具深度的思想，恰恰來自小說，比如波蘭的科幻小說作家斯坦尼斯拉夫• 萊姆(S.Lem )的小說《宇宙創(chuàng)始新論》就是這樣的作品。

半個多世紀以來，這些假想全都出自西方人之手，中國人始終未能在這個問題上插過一句嘴。為何會如此，是一個值得我們深思的問題——但不是本文要討論的。

許多年來，許多中國人一直在為中國本土原創(chuàng)科幻作品不景氣而哀嘆。我也曾經(jīng)加入這個哀嘆的隊伍。但2008 年這個局面終于被打破了，劉慈欣的“地球往事”三部曲，及時部《三體》銷售就創(chuàng)出了本土科幻小說的新紀錄，出版社隨即推出了第二部《三體II • 黑暗森林》。“地球往事”三部曲當然不是為了解答“費米佯謬”而寫的，然而“費米佯謬”及其解答確實從頭至尾貫穿了第二部。

小說對“費米佯謬”提出了一種較為精致的解答——黑暗森林法則。它基于兩條基本假定和兩個基本概念之上。兩條基本假定是：

1. 生存是文明的及時需要。

2. 文明不斷增長擴張，但宇宙中物質(zhì)總量保持不變。兩個基本概念是：

“猜疑鏈”，由于光速不可超越，直接導(dǎo)致宇宙中各文明之間無法進行即時有效的溝通和交流(比如試圖和四光年以外的文明交流，你的一句話必須等待至少八年才會得到回應(yīng))，這使得“猜疑鏈”無法截斷，所以任何一個文明都不可能信任別的文明(在我們熟悉的日常即時有效溝通中，即使一方上當受騙，也意味著“猜疑鏈”的截斷)。

“技術(shù)爆炸”，是指文明中的技術(shù)隨時都可能爆炸式地突破和發(fā)展，這使得對任何遠方文明的技術(shù)水準都無法估計。

由于上述兩條基本假定，只能得出這樣的推論：宇宙中各文明必然處于資源爭奪中；而“猜疑鏈”和“技術(shù)爆炸”使得任何一個文明既無法相信其他文明的善意，也無法保障自己技術(shù)上的經(jīng)驗豐富優(yōu)勢。所以宇宙就只能是一片弱肉強食的黑暗森林。在小說結(jié)尾處，作者借主人公羅輯之口明確說出了他對“費米佯謬”的解釋：

宇宙就是一座黑暗森林，每個文明都是帶槍的獵人，像幽靈般潛行于林間……他必須小心，因為林中到處都有與他一樣潛行的獵人。如果他發(fā)現(xiàn)了別的生命……能做的只是一件事：開槍消滅之。在這片森林中，他人就是地獄，就是永恒的威脅，任何暴露自己存在的生命都將很快被消滅。這就是宇宙文明的圖景，這就是對費米佯謬的解釋。

也就是說，宇宙中各個文明必然處在的敵意中。因為只要在宇宙中發(fā)現(xiàn)任何別的文明，正確的策略就是立即對它發(fā)起進攻并盡力消滅它，所以宇宙中的任何高等文明不會主動向別的文明暴露自己的存在，這就是“大沉默”的原因。

劉慈欣對“費米佯謬”的這個解答，是中國人為此貢獻的及時個解答。在上述50 種解答中，可以歸入第二路徑。這種解答的一個重要推論是：

在人類尚未做好接觸地外文明的充分準備之前，任何主動向外星發(fā)射地球信息的行動(比如各種METI 項目)必然是極度危險的。