问题的方程式
我们如何探索文明前进的方向?通过审视我们文明的前世今生。我们为什么要类比技术和生物演化?因为后者是唯一我们能接触到、提高复杂系统调控与内稳态的过程。这个过程尚未被人类干预,如果被干预,可能就会影响我们的观测和得出的结论。我们的表现就好像一个人为了明白自己的未来与潜力,开始观察自己和周围的环境。但其实还有另一个方法,至少原则上还有,一个年轻人可以通过观察另外一个人来了解自己的命运。通过观察他人,他将会了解面前的道路、选择以及自己做出选择的局限。观察到自然造物终有一死,不管是贝类、鱼类还是植物,孤岛上的鲁滨孙或许也能猜到自己的时间是有限的。但是,通过观察远处船只的烟与灯光,或者飞过头顶的飞机,他能得到更多关于自己未来可能性的知识。他也许能由此推断,存在一种和他类似的人创造出的文明。
人类就是这样的鲁滨孙,漂泊在一颗孤独星球上。人类的好奇心可能因生计所迫而面临严峻的考验,但是,这样的考验不值得挑战吗?看到其他文明的星际活动踪迹能够教会我们关于自己命运的知识。如果我们成功了,我们就不需要基于自身有限的星际经验而依赖猜想:宇宙间看到的各种事实给我们提供许多参考。此外,我们还可以描绘出自己在“文明因式分解曲线”上的位置,从而能够知晓自己是一般还是少见的现象,是某种普通的东西、宇宙中的一种发展典型,还是一个变数。
我们怀疑只要几年,最多几十年,就能遍览太阳系内的生物信息。其他高等文明存在其间的可能性几乎为零。十九世纪末常见的想象——让火星居民或天王星居民知晓我们存在的尝试并没有发生。不是因为不可能做到,而因为这纯属徒劳。要么这些星球上没有生命,要么就算有,也没有创造出任何技术。不然他们早就发现我们了,因为我们的短波无线电可以在星际层面上被观测到。电视机的存在已经让地球的电波在超高频率波段发射出去(它能轻易穿过大气),已经匹敌同频率内的太阳辐射了。
太阳系内的任何文明,只要有和我们相近的发展水平,不管是通过光、无线电波还是物质方式,肯定已能和我们建立联系了。但是,太阳系里没有这种文明。这个问题虽然很吸引人,但还不是现在我们最关心的,因为我们不在乎所有的文明,而只关心超过地球发展水平的文明。只有它们才能帮助我们得出关于自身未来的结论。基于我们对外太空的观测所得到的答案,将会推翻现在大多数的推测分析。一个能和其他智慧生物沟通,或者至少能观察远处行为的鲁滨孙,将不再烦恼于各种不确定的猜想。自然,这种状况也会带来危险。任何过于直接和确定的答案都会让我们变成决定论的奴隶,而非拥有更多自由的生物,后者拥有无限的选择。不同星系中特定组合的道路越是接近,后者的自由就越显得虚幻。
在新的一章中,我们的探索开始扩展到全宇宙,这一想法迷人又危险。把我们和“低等形式”,也就是动物区分开来的,不仅是文明,还有对自身局限的认知,尤其对死亡的认知。我们不知道比我们更高级的存在如何超越我们。不管怎样,我们必须强调,我们关注的是事实和符合科学原则的解释,而非幻想。这就是为什么我们不考虑各种关于地球和其他星体“未来”的畅想,致力于这一丰富题材的作家将其称为“科幻”。我不是说科幻违背了科学事实,而是要重申避免武断并保持距离的重要性。我们应该引用天体物理的观察材料,依靠科学家使用的方法,这和艺术家的方法截然不同。这不是因为后者比起前者更倾向于冒险,而是因为科学家的理想是把根据自身经验陈述世界的目的,提炼客观事实,和主观情绪结论完全隔离,这对艺术家来说则闻所未闻。换句话说,一个人越接近科学家,就越能够让自己的人性保持沉默,好让自然本身说话。相反,一个人越接近艺术家,就越倾向于将他自己的观点强加给我们,包括他作为独特个体所有的伟大与弱点。我们从未遇到过纯粹立场,这一事实证明了它是不可能被完全实现的,因为每个科学家内心都有个艺术家,反之亦然。但我们说的是发展的大致方向,而非无法企及的终点。
方法的方程式
上面提到有关这方面的学术工作近年来不断增多,但大多只发表在专业期刊中,难以接触。苏联天体物理学家约瑟夫·什克洛夫斯基1962年的《宇宙,生命,智能》(Universe, Life, Intelligence)在某种程度上填补了这一鸿沟。据我所知,这是第一篇讨论星际文明问题的专著,关于它们的存在、发展和沟通的可能性、在我们星系和其他星系中出现的频率等,这些问题不只是在宇宙学论文的字里行间偶然提到,还是该书的主题所在。不像其他专家,什克洛夫斯基教授在可能的最大尺度中讨论这个问题,只用了一章讨论太阳系中生命的起源。他的书意义尤其重大,因为书中展示了许多天文学家,尤其是无线电天文学家的许多观点和计算结果。他们都用概率论工具来计算宇宙文明“密度”,并且试图把自己的研究结果和现有的观察及理论匹配起来。
根据我们现在的关注点,我们只需要考虑从什克洛夫斯基引用的扩展材料中提炼出的有关“星际技术演化”的内容。我们也应该讨论基于英、美、德等国家的学者计算的某些特定内设。我们之所以这么做,是因为他们的内设很大程度上是粗略的又是假设性的。
今天的天文学既不能直接地(这里指的是直观地),也不能间接地确定恒星周围行星的存在,除非它们在邻近的恒星旁,并且质量超过木星,这样才能通过星际轨道扰动推测几十光年外的星体。听起来有些惊人,退一步说,在这种情况下一个人确实能谈论“外星文明”探索的表面科学结果。但是,要不接受构成这类学术工作基石一些基本推理要素,这也很难。
外太空中“外星人”的存在可以通过两种方法确认:第一,获得这些“外星人”发射的信号(无线电波、光或者物质信号,比如说火箭探测器);第二,观察到某些“奇迹”。什克洛夫斯基称后者为某些不可能的现象,也就是说,天文学角度无法解释的现象,就像地上架起的高速公路从地理学角度无法解释。就像地理学家可以由此推断,某种智慧生物建造了高速公路,一个天文学家一旦发现偏离自身学识所预期的现象,并且是任何“自然”方式都不能解释的异数,他就不得不得出这样的结论:他的仪器检测范围内存在某种刻意活动的踪迹。
“奇迹”并非某种刻意信号,试图告知潜在的观察者存在外太空生命。他们是高度发达文明的副产品,就像灯火通明照亮几里外的天空,从而证明了大都会的存在一样。一个简单的计算显示这种现象应该可以从几十——如果不是几百的话——光年外看到,因为能量的消耗等同于恒星级力量。简单地说,只有“星级工程”的迹象可以在天文学层面上观察到。
几乎所有的作者(戴森、萨根、冯·赫尔纳、布雷斯韦尔和什克洛夫斯基)都坚称,“星级工程”的出现,不管何种形态,肯定会出现在文明发展的特定阶段。如果我们接受,地球上的能量需求每年增长0.33%(根据目前的增长速度,相当保守地估计),那么两千五百年内全球的能量生产会翻百亿倍,到了4500年,将达到太阳总能量的万分之一。就算我们能把海洋中的氢转变为能源,也只能维持几千年。天体物理学家面临很多选择。戴森提出通过“戴森球”汲取太阳能,那是一个薄壁的空心球体,其半径等于地球绕日轨道半径。建造材料取自巨行星,主要是木星。这个球的内表面面向太阳,吸收太阳的所有辐射(4×1033尔格/秒)。什克洛夫斯基根据未来工程师的要求,也提出了另一个利用太阳能的可能,甚至影响太阳内部的核反应过程。不用说,我们不知道下一个千年能量使用是否会大幅增加,但我们知道今天可能的大宗能量用户:星际和星系旅行(耗时等同于人的寿命)唯一可能的交通工具也就是光子火箭,它就需要这么多能量。这当然只是一个例子。
既然太阳从很多方面看都是一颗普通的恒星,特别是在年龄方面,那么我们可以假定类似于它,年龄又比它大,且拥有许多行星的恒星数量和比太阳年龄小的恒星数量差不多。这可以让我们得出结论,比我们落后的系外文明和比我们先进的系外文明数量差不多。
我们得出这一论点的基础,即我们的存在非常普通,目前无可争辩:太阳在银河中的位置很“普通”(不在边上也不在中心),而且我们的星系——银河系本身也是典型的棒旋星系,在大量星云中有几十亿同类。这就是为什么我们认为地球文明典型、普通和平常。
布雷斯韦尔和冯·赫尔纳各自独立计算了宇宙中的“文明密度”,他们假设,我们的星系内每一百五十颗恒星就有一颗恒星拥有行星系统。因为银河系大约有一千五百亿颗恒星,所以应该有大约十亿个行星系统环绕其中。这是相当保守的估计,如果每十亿颗行星能有一颗出现生物演化,经过一段时间达到“灵生代”,计算显示,如果这个阶段的时长(比如说技术阶段)只取决于母星恒星的寿命(比如说一个普通的文明只要能接受到母星给予的维持生命的能量就能生存),那么两个文明的平均距离将少于十光年。
这个结论虽然在数学上没有漏洞,却不符合事实。如果文明密度如此高,我们应该早就接收到邻近星球上的信号了——不只是通过自1960年美国绿岸天文台德雷克牵头的一队天文学家一直在使用的特殊仪器。他们的仪器能够接收十光年内的信号,强度和现在地球发射器发出的无线电波频率一样高。当然,美国射电望远镜能够接收一百光年外的信号,只要适合的强信号向着二十七米长的天线指向的方向发出。仪器的寂静不仅昭示着天苑四和天仓五周围的“文明真空”,还表明在这些恒星之外,也没有更强大的信号穿越宇宙朝我们而来。德雷克领导的一队科学家在历史上第一次尝试“搜寻星际文明”,他们接受了另外两名美国天文学家可可尼和莫里森提出的观点。科学家们使用了为接收“人工”信号而特制的设备,能够将其与“星系噪声”(银河系的星体和星际物质都产生无线电波)区别开来。这是一场科学实验,旨在寻求能被我们接收到的规律性无线电波,这种规律性意味着发射的无线电波经过调整,也就证明了它们是智慧生物发射出的信息载体。这是第一次尝试,当然不会是最后一次,尽管天体物理学家的期望尚未实现。日复一日,周复一周,他们的仪器除了死物质发出的单调星际噪声,什么也没收到。
宇宙文明统计学
如前所述,如果宇宙中文明的寿命与其母星相同,这实际上意味着文明一旦形成,将会存在几十亿年,那么就不可避免会得出一个关于“文明密度”的结论,也就是说,两个有生命居住的世界只会间隔几光年。这个结论和观察结果——无论是宇宙中无线电波的否定结果、其他信号种类的缺失(比如说“外星”火箭探测器),还是“奇迹”,也就是星级工程活动现象的完全缺席——完全相悖。这一状况使得布雷斯韦尔、冯·赫尔纳以及什克洛夫斯基都接受了文明寿命远短于恒星寿命的假说。如果一个文明的平均寿命“只有”一亿年,那么从统计学来算,两个文明间最可能的距离大约是五十光年(这是两个文明的存在在时间上有分歧的结果)。但这听起来也很可疑。因此,前面提到的作者们更倾向于接受文明的平均寿命估计少于两万年的假说。如果真是这样,那么两个高度发达的世界就会相隔几千光年——这总算解释了我们寻找他们的尝试为什么都失败了。
因此,银河系中我们认为能够产生生命的星球越多(之后产生“灵生代”),我们必须假设其平均寿命就越短,这是为了不和观察结果矛盾。现在普遍接受的是,银河系的一千五百亿颗恒星中,大约十亿颗有能够产生生命的星球。但就算我们把这个数据减到现有的十分之一,概率计算的结果也不会发生太大改变。这看起来完全说不通,因为生命演化的前文明阶段需要耗时几百万年,所以很难理解为什么有了这么美妙的开始后,“灵生代”会在几十个世纪内迅速消亡。只要我们意识到,就算一百万年,也只是一个普通文明可以继续发展的时间的一小部分(毕竟它的母星能持续提供几十亿年的辐射能源),我们也许就能接受这个现象的神秘性,但现在这个解释仍不能满足我们的好奇心。
在我们看来,智慧生命看似是宇宙中非常罕见的现象。重点在于,我们讨论的不是普遍意义上的生命,而是说类似我们自己的生命,毕竟我们不关心银河系整个寿命(大约一百五十亿年)中无数出现又消失的文明,我们关心的是那些和我们文明同时代的文明。
这里需要解释一下“灵生代”转瞬即逝的原因,冯·赫尔纳列出了四种可能:(1)星球上所有生命灭绝。(2)只有高度组织的物种灭绝。(3)心理或物理上的衰退。(4)失去技术兴趣。
给这些原因附加了粗略的概率系数后,冯·赫尔纳假定文明的平均寿命为六千五百年,文明间的平均距离为一千光年。他的计算结果也让他认为,我们第一个会接触到的外星文明,它最可能的年龄是一万两千年。而第一次就能接触到与地球发展阶段相匹配的文明,这样的概率更加渺茫:只有0.5%。此外,冯·赫尔纳也考虑了同一星球上文明重复出现和消失的可能性。
有鉴于此,我们就不难理解美国搜寻星际文明成功的可能性微乎其微。信息交换也不太可能,就算我们真的接收到了任何信号,在发送出问题后,也要等两千年才能收到回复……
根据银河系中生命分布的统计学特征,如果星际文明的局域群系出现,冯·赫尔纳也考虑到其“正向反馈”的可能性。当等待回复的时间仅占(在局域性“灵生代族群”中)整个文明寿命中相对短暂的时段时,文明间信息的成功交换才有可能(依靠经验交换)。
什克洛夫斯基把这个过程和适宜环境中有机体的快速繁殖进行比较。如果这种过程真的发生于银河系某处的话,它会覆盖巨大领域,很快就会悉数尽收更多数量的星系级文明,这会形成“超有机体”。最让人震惊的是,这一可能性竟然还没有实现,说实话,完全难以置信。让我们简要假定一下,冯·赫尔纳灾难性的假设在宇宙中广泛使用,这一假设性规则的统计学特征使一小部分长寿文明的存在变得非常有可能(尽管罕见)。假设没有文明能持续存在百万年,这将导致我们把统计学规律变成死亡决定论,如恶魔般、不可避免地迅速灭绝。但即便果真如此,那么至少有几个这样百万年古老的长寿文明,应该早就占领远离它们母星的星域了。换句话说,小部分这样的文明将会成为星系发展的决定因素。那么假定的“正向反馈”也会成为事实,事实上,这种反馈应该已经有几百年的历史了。为什么并没有这些文明的信号存在呢?为什么我们看不到它们巨型星级工程活动的迹象呢?为什么没有它们创造出的海量信息收集探测器充斥着虚空,也没有自我宣传机器渗入位处最偏远角落的我们星系呢?
换句话说,为什么我们看不到“奇迹”?
宇宙的灾难性理论
银河系是典型的棒旋星系,太阳是典型的恒星,地球大概也是典型的行星。但我们能多大程度上把地球上发生的文明现象推广到全宇宙呢?我们真应该去相信,当我们举头望天,眼中映出的是充盈着各种世界的幽邃深空,这些世界要么因自杀性的智能力量早已化作尘土,要么正在朝着灭亡直线奔去吗?这是冯·赫尔纳提出的,他认为“灵生代自毁”假说有65%的可能性是真的。只要我们意识到与我们相似的星系数以十亿计,并假定因为相似的构成材料和动态变化法则,它们之中都会上演相似的星球演化和灵生代演化,那么这就意味着万亿个发展中的文明会在短时间内走向灭绝,从天文学尺度上来说,消亡就在眨眼之间。我无法接受这样一个统计学地狱,不是因为它太可怖,而是因为它太幼稚。我们不是在控诉冯·赫尔纳的假说,把宇宙当成一个大机器,制造出一片片在劫难逃的原子屠宰场,我们否定这个假设也不是出于道德考量,毕竟情绪不能在科学分析中发挥任何作用。但这个假说认为,不同星球轨迹之间有着相当不太可能的相似性。我们不相信,充斥血腥战争史的地球和本性中不乏各种道德沦丧和黑暗面的人类,是某种例外的宇宙文明,或者外太空生存着比我们本性更加完美的生命。然而,把已经检验的已知过程推广到未经验证的过程,这个方法在宇宙学、天文学和物理学中如此有用,却很容易把总星系社会学的实践尝试变成自身的归谬法。
举个例子,倘若德意志第三帝国的种族灭绝政策将德意志犹太人排除在外,或者希特勒的独裁统治发现了某些物理实验的价值,并可能据此研制某种“奇迹武器”(这是德国统治者梦寐以求的),那世界的命运将截然不同。这可能是某种“预知梦”的结果,就像希特勒做过那样。结果,爱因斯坦可能就不是犹太人了。无论如何,可以假设一下:二十世纪四十年代,纳粹本应投入资源研究原子能。德国科学家当然会犹豫,要不要把氢弹交到法西斯手里,但从别处我们知道这种犹疑可以克服(只要看看战后针对海森堡的怀疑和指控,更加全面地调查这一问题之后,很难不认为他其实试图建造第一座微型核反应堆,而不只出于学术野心)。不过,我们知道,种种事件的转折与我们的设想大不相同:原子弹最先被美国人生产出来——经由德意志第三帝国移民的双手和大脑。如果这些人留在德国,希特勒也许就能得到他梦寐以求的可怕武器。我们不应该再继续这种毫无根据的假设了,重点是要展示,事件的紧要关头如何导致德国迅速落败,并在其废墟上诞生出两大残余潜在对手:社会主义和资本主义。不管德国人能否靠核能源领先获得统治世界的地位,核因素作为战争技术的重要方面,都将会改变星球的内稳态。也许会爆发数场世界大战,让人类元气大伤,但却团结起来。这些假设,经不起推敲又无关紧要,不过是那些整天坐在沙发上思考的哲学家的推理形式,但当我们将其推广到全宇宙尺度时,就拥有意义了,因为在一统四分五裂集体这一历史过程中,出现某一霸权领导人和同时出现两个对手的概率差不多。数码机械体的社会演化进程模型在不远的未来应该有可能实现,这样将会阐明这个问题。我在这里提出的是星球上的社会统一现象,技术演化将会消除社会中的对立主义和独裁主义。有鉴于驯服自然比全球范围内管制社会更容易,技术演化取代社会演化也许确实是这类过程的典型动态特征。很难接受的是,与控制自然力量相比,延迟社会力量的管制在宇宙中始终保持不变,因此这是所有可能文明的固有性质。但这个延迟的尺度,作为一个重要参数,是地球社会现象的一部分,它塑造了星球上人类统一的进程,结果造成了两大对立集团的出现。不用说,这种发展不一定要以彻底灭绝结束,我们可以相信,在相当大部分“世界”(记住我们在谈论模型!)中,力量分布和地球千差万别,以至于对手间互相争斗、竞相毁灭的这一可能性甚至不会存在。这种竞争还可能没有那么戏剧化:在其导致的衰落开始后,也许“星球”上所有的社会统一起来了。
然后呢?冯·赫尔纳假说的支持者会说,其他因素会缩短技术寿命,比如说,因为现在世界很大一部分社会盛行享乐主义和消费主义,从而产生了社会“衰退”的倾向。接下来,我们也要说说发展的“乐观主义驯服法”的可能性,以及“技术加速”循环的可能终止。但根据冯·赫尔纳的理论,这些因素只不过拥有35%的可能性。我们由此得出一种确定的可能性,一种根植于数学和模型的可能性,这一可能性从理论上否定冯·赫尔纳将自我毁灭作为宇宙中大多数文明存在规则的假说。就算冯·赫尔纳的理论比想象中更接近事实,他的“法则”统计学特征必须允许前文所述的例外的存在,恰恰是因为这些法则具有概率特征。想象一下,坐拥十亿颗星球的银河系中,九亿九千万颗星球的本质特征包含这一技术短命规则,那剩下的一千万颗,哪怕其中一万甚至一千颗星球都可能躲过“文明短命法则”,那么,这些文明将延续千百万年。那样,我们将面对地球生物演化的独特宇宙模拟物:地球上的活动看起来就是这样。在演化过程中物种灭绝的数量远比存活下来的多,但存活下来的产生了大量新物种。这就是为什么我们能提出这种“演化辐射”,不过不是生物演化,而是宇宙和文明尺度上的演化。我们的假说不需要囊括任何“田园牧歌”元素。当然我们可以想象这些数十亿年古老的文明在其星际扩张中建立联系,它们的战争在我们看来会像是整个星座的消失,或像破坏性辐射光束的喷发,或像某种星级工程活动“奇迹”(不管是和平的或破坏性的)。
因此,我们又绕回之前的问题:为什么我们没看到任何“奇迹”?请注意,在上一段,我们打算接受一个实际上比冯·赫尔纳更“灾难性”的文明发展观。他不只说宇宙中文明会自我毁灭,还说在发展过程中也会自毁:这类似于人类目前达到的阶段(但在天文尺度上可以忽略不计)。在我看来,我们不再把概率论方法应用于社会遗传现象,而只是用宇宙普遍性的面纱矫饰现代人的焦虑(这也适用于博学的天体物理学家)。
天体物理学无法给我们提供上面问题的答案,让我们到别处去寻求这个答案吧。
“奇迹”的元理论
前面提到的星级工程活动造成的“奇迹”会以什么形式出现呢?在“可能的奇迹”中,什克洛夫斯基列举了一些,包括人工引发的超新星爆发,或者特定罕见恒星光谱中锝元素谱线的存在。因为锝不是自然生成(是我们在地球上人工制造出来的),也不可能自然生成,因为这种元素衰变速度极快(只需几千年),所以我们能够推断,星体辐射中锝的存在一定是因为在星级工程活动过程中,该元素“跃跃欲动”于恒星烟火之中。顺带一提,要看到恒星辐射中某一元素的谱线,需要达到在天文尺度不可忽略的数量,也就是几百万吨。
这个假说,再加上“超新星人工爆发”假说,是什克洛夫斯基半开玩笑提出来的。科学中一个基本方法论原则叫“奥卡姆剃刀”,就是如无必要勿增实体(entia non sunt multiplicanda praeter necessitatem)理论。在建立假说的过程中,除非必要,一个人无须增加“实体”。在这里,“实体”可以理解为理论中的基础概念,且不能简化为其他概念的概念。这个原则被广泛遵守,其实很难在各个科学争论中注意到它。只有在以下特殊情况下才能在现实理论模型中引进新的概念:当构成我们知识的一些基石性概念遭遇危机。在原子分解的某些情况中,质量守恒法无法给出解释(一些“质量”凭空消失),于是,泡利发明了“中微子”的概念,一种纯属假想的粒子,中微子的存在后来在实验中被证明,这一概念挽救了守恒法则。“奥卡姆剃刀”,或者思想最省原则,要求科学家尽可能简洁地解释所有现象,不要加入任何“额外的实体”,也就是没有必要的假说。这一原则的广泛使用造就了统一所有科学的驱动力:这一动力体现在解释多样性时不断将其还原至基本概念,就像物理学的研究。许多科学时不时反对这种还原主义:比如,长久以来,生物学家坚持认为,要解释生命现象需要引入“生机”或者“活力”的概念。创造的超自然行为,意在把我们从解释生命起源或意识产生的重任中解放出来,也是一种“额外假说”。一段时间后,这样的概念被认定违反了奥卡姆剃刀原则,并作为肤浅概念而遭贬弃。天文学家观测满天繁星,看到了许多可以用特定理论模型解释的现象(譬如恒星演化模型,恒星内在设计模型),以及许多无法解释的现象。从银河核心喷流出的巨量星际氢,或者系外星云的大量无线电辐射,都没有理论解释。然而科学家很不情愿地声明:“这是我们无法理解的现象,意味着是某些智慧生命的活动造成了这些现象。”这种行为太过冒险,因为它关闭了所有尝试用“自然”方法解释这些现象的大门。我们独自在海滩散步时,如果看到对称排布的岩石群,我们惊异于这一对称性,倾向于认为,研究这些现象将有益于科学:也许我们面对的是涨潮过程中未知的流体力学原理呢。但如果我们认定,这是另外一个在我们之前走过这里的人出于乐趣而排布石头,那么我们所有的物理或地理学知识将无处施展。这就是为什么科学家倾向认为,即使是某些旋臂状星云最“不正常”的星系行为,都是自然现象,而非智能干预。
我们能随意增加“奇迹”假说。比方说,宇宙辐射是散布于银河系各处“光量子飞机”的喷射效应的结果,其飞行轨迹穿越空间,飞往四面八方。如果我们假定,一百多万年以来,光子火箭从各个遥远的星球发射升空,那么我们可以认为,抵达我们地球的无线电辐射是它们辐射轨迹多普勒效应的结果(因为它们的波源,也就是火箭,以近光速飞行)。特定星簇中因为伴星自然爆炸,星体突然“飞出”,利用“弹弓”效应达到每秒几百千米的速度,但这些伴星也可能因为星级工程而湮灭。最后,一些超新星爆发也可能由人为引起。然而,奥卡姆剃刀原则无情地禁止我们接受这些假说。顺带一提,科幻小说的原罪之一就是“额外实体”的引入,也就是那些不需要引入,科学也能正常运转的假说。大量科幻作品把以下信仰作为其基础设定:地球生命的演化发展(或者只限于低等哺乳动物演化为人类祖先)是外来因素的结果——从前有个“外星”火箭降落在地球上。它们认为在太阳下“培养生命”有利可图,于是,“外星人”种下了生命的种子。也许他们认为自己在做好事,或者在做实验,又或者只是星球观光者的“失误”:在返回火箭时掉落了装有生命细菌的试管,这样的观点想要多少就能有多少。然而,从奥卡姆剃刀原则的角度看来,这些想法因其肤浅而遭驳斥,因为无须“外星到访理论”,生物起源也能得到解释。然而,后者的可能性也不能被完全排除(什克洛夫斯基书中也提到了这点)——谁知道人类会不会有一天也会到别的星球上传播生命?美国天文学家萨根曾提到,以前有人提议通过散播一些地球水藻,让金星变成宜居星球。方法论分析的结果因此清晰明了。搜寻宇宙中星级工程活动迹象的科学家也许已经看到好一段时间了,但是,因为其所从事的科学事业原则,被禁止将其归类为特别现象,即有别于自然世界现象,而是智能创造现象。这一困境没有出路吗?我们难道不能想象某种不能用非技术方法解释的“明确奇迹”吗?
毫无疑问,我们能。但这种奇迹必须有共同点(除了巨大天文尺度可以观测到的力量,毫无疑问),至少广义上要和我们自己的行为相似。是什么让我们寻找“奇迹”?尝试寻找我们目前能力的增强版,换句话说,我们把这个过程理解为沿着水平方向线性前进,而未来则是一个更强大、更有力的时代。穴居人会怎样期待地球和其他星球的未来?巨大且精致的锤子吧。古代人想在其他星球看到什么?也许是长桨木船。我们思考的错误就在这里吧?也许一个高度发达的文明并不需要最高能量,而是最好的规则呢?最近发现的微型核融合电池与原子弹的相似性,是一方面,与恒星的相似性,是另一方面,这是不是意味着我们现在已经发现了通路?也许最高级的文明也是人口最多的文明?不一定。如果不是,那么它的社会内稳态不会增加对能量的需求。原始人用双手开始生火时做了什么?他会把所有东西扔进火里,围绕着火焰载歌载舞,惊异于自己的能力。但我们现在不跟他一样吗?也许。尽管我们各种尝试“解释万物”,一个人应该接受存在有多种发展道路的事实,包括扩张型,就像我们的英雄主义观点,要向外征服更多物质和空间。也让我们应该对自己坦诚一些:我们不是在找“任何文明”,而主要在找拟人文明。我们把科学实验的秩序和法则引入自然,并以此为基础,想要看到和我们相似的存在。但我们仍没看到这样的现象。是因为它们不存在吗?面对这个问题,等待着我们的是沉默群星中深深黯淡之物——看起来永恒存在的绝对沉默。
人类的独特性
对于上述问题,俄国科学家鲍姆斯切恩的看法与什克洛夫斯基相反。他宣称,文明一旦成型,其寿命几乎无限,也就是说,能延长到数十亿年。同时,他还认为生命起源异常罕见。他这样证明他的观点:一颗鱼卵变成成年鱼的概率微乎其微。但由于鱼卵数量庞大(一胎大约三百万颗),至少有一两个鱼卵有机会孵化成功。他以此类比生物起源及人类的出现,单个情况下概率极低,但把所有情况综合起来概率就相当高。通过查看计算结果(在此不做一一列举),他总结道,银河系十亿颗星球中只有几颗,甚至可能只有一颗也就是地球,产生了“灵生代”。鲍姆斯切恩构建理论靠的是概率论,后者认为,既然某一特定现象的发生概率如果很低,那为了让其发生,就需要不断重复初始条件。因此,一个玩家扔十次骰子连续得到十个六的概率很低,但几十亿个玩家同时扔,至少有一个得到十个六的概率就会很高。人类的发展由许多因素决定。例如,所有脊椎动物的共同祖先——鱼类必须出现;小脑袋爬行类动物的霸权要让位于哺乳动物;之后,灵长类要从哺乳动物中演化出来。灵长类演化成人类的过程受冰川时期的影响极大,在这段时间,选择性骤增,给生物带来了发展自我调节能力的巨大期盼,从而导致大脑“二阶内稳态调节器”的快速发展。[1]
前面的说法没错,但有一个重要的例外。它的作者确实证明了特定的有机体只能在拥有巨大且唯一卫星的星球上诞生(月球引发潮汐,潮汐为沿海地区植被的出现创造了有利条件),而且“形成头部”,或者说原始人大脑的生长,必定受到冰期影响,加速发育,因为冰期扰乱并同时加剧了选择压力(据信,冰期的出现是因为太阳辐射能每几千亿年就会发生一次的衰落)。简言之,上述论点持有者确实证实了人类起源的罕见性,但他是从字面意义上证明的,也就是说,他证明了在太阳的各个行星上都出现类人生物的假设有多么不可能。
这一论点并不能解决宇宙中生物起源和生物演化的频率难题。在这里,上百万散落的鱼卵中生出一条鱼的概率模型并不适用。从三百万颗卵中生出一条鱼是很好,但是,一颗卵无法孵化出一条鱼就意味着那颗卵也完了。同时,智人没有从原始人中演化出来并不会抹消地球上智慧生命出现的可能性。比如,啮齿类可能会产生智慧。掷骰子游戏的概率模型也不适用于演化这样的自组织系统。这个模型只能辨认输赢,所以是基于“全或无”原则的游戏。演化却倾向于做各种妥协:如果在陆地上“输”了,就到水里或空中繁殖;如果整个分支的动物都灭绝了,演化辐射很快会让另一种生物取代它。演化不是个会认输的玩家;它不像是那种要么克服困难要么死的对手,或是像一只要么在墙上炸裂,要么打穿墙壁的导弹。它更像是通过改变流向绕过障碍的河流。就像地球上没有两条形状和河床形状完全相同的河流一样,宇宙中估计也没有两条相同的演化河流(或者演化树)。因此,鲍姆斯切恩证明了一些他自己并不想证明的东西:他证明了在其他行星系重复地球的演化是不可能的,至少忠实地重复使得人类以现在的形式出现的每一个细节是不可能的。
但是,我们并不确切知道生物学中哪些形态因素是随机的(比如说地球的巨大卫星——月球),也不知道哪些是内稳态系统造就的不可避免的结果。最让人困惑的是那些“重复”,那些演化进程中的“无意识自我剽窃”的实例,经过几百万年的时间,演化不断重复很久以前生物适应环境的过程。作为二次模仿的结果,鲸鱼和鱼至少在外形上相似;类似的,一些乌龟曾有龟壳又退化掉,接着又经历上万代再次演化出来龟壳。“原始”龟壳和“二代”龟壳非常相似,但第一种龟壳从内骨骼演化而来,后者来自皮肤组织。这一事实提示我们,环境的形态影响是出现相似形态设计的重要因素。每一次演化的驱动力,首先在于将遗传信息代代相传,其次在于环境变化。什克洛夫斯基强调宇宙因素对遗传信息传递的影响。他提出了一个极具开创性的假说,即宇宙辐射强度(这调控了突变数量)是变化的,并取决于产生生命的星球愈来愈接近超新星。宇宙辐射强度因此会十倍甚至上百倍于“普通”辐射,也就是银河系平均辐射强度。某些特定生物类型显示出对辐射的抗性,这种抗性会毁灭遗传信息,因此令人相当困惑。比方说,昆虫能承受的辐射水平是哺乳动物致死量的几百倍。此外,生物寿命越长,辐射增加变异频率的程度要远强于对寿命较短生物的影响(这将会某种程度上影响有机世界里潜在超长寿者的“负选择”)。什克洛夫斯基提出了一个假说,中生代大型爬行类动物的大量灭绝就是由于地球意外靠近处在爆发边缘的超新星。因此,我们可以看到,环境因素比我们想象的更普遍,因为它不仅能决定选择压力,还能影响遗传性状的突变频率。总的来说,当环境条件几千万乃至上亿年都不变时,演化速度处在最低值,甚至接近零。这里所说的环境,首先包括海洋,一些动物在海洋中形成,尤其是鱼类,从侏罗纪到白垩纪基本没变。因此,那些比地球有更稳定气候和地理条件的星球,换句话说,我们认为是“乐园”,对生命现象“友好”的星球,可能是可以维持内稳态的地区。这是因为生命并不因向着“进步”的内在趋势而演化,而只会在面对极端危险时演化。相反地,太过动荡的情况,比如多星或双星系统中,也似乎可以排除生命出现的可能性,就算出现也始终面临着突然灭绝的威胁。
我们因此可以预期演化会出现在诸多天体。一个问题由此而生,是不是总是或者几乎总是能产生智能,或者说智能某种程度上是不是个意外,是外在于过程的动态调控:更像是发展道路上随意的一步,突然豁然开朗。遗憾的是,宇宙现在没法告诉我们这个问题的答案,而且可能很长一段时间内都不会。我们只得回到地球上,面对我们的问题,虽然知识有限,但还是可以从地球上发生的事情中得出一些结论的。
智能:偶然还是必然?
“非智能”动植物能够适应环境因素引起的变化——比如说季节。为解决此问题,内稳态解决方案中的演化手段多种多样:暂时失去叶子、散播孢子、冬眠和昆虫变形,这些只是其中的几个例子。然而,遗传信息所决定的调控机制只能应对几种变化类型,这些类型是经由上千代物种自身经历所选择出来的。当需要寻找新的解决方案时,物种本能行为的精确性就毫无用武之地,因为新方案尚未被该物种认知,因此也不存在于遗传信息中。一株植物,一个细菌,一只昆虫,作为“第一类内稳态调节器”,都有内置的变化应对机制。用控制论的语言来讲,我们可以说,这种系统(或者物种)都是“提前预设”好的,通过调控而去克服可能的变化范围,如果它们和它们承载的物种想要继续存在下去的话。这些变化大部分有周期性特征(昼夜交替、季节变化、潮涨潮落),或者至少是暂时现象(被捕食者追赶会激发内置防御机制:逃跑或者“装死”等等)。当面对的变化会迫使生物通过在体内“编程设定”某种无法预见的本能,使其脱离环境内稳态时,“一级调控器”给出的答案就不能让人满意——这就会引发危机。一方面,无法适应变化的生物的死亡率会突然增加,与此同时,选择压力赋予一些新形态演化特权,比如突变。这最终会导致生存所必需的反应成为“遗传编程”的一部分。另一方面,一个特殊机会落到了生来具有“二级调控器”的生物身上,这种“二级调节器”也就是大脑,大脑根据情况能够改变“行动计划”(通过学习自我编程)。这里大约存在一种特定类型、速度和变化序列(我们可以将这种序列称为“迷宫”,因为科学家会用走迷宫的方式来研究动物,比如大鼠的智能),它们不能和遗传决定的调节器或者本能的演化可塑性匹配。这给了中枢神经系统的扩张过程一项特权,该系统作为“二级”内稳态装置,其任务包括生产各种情况的测试模型。于是,生物要么适应变化的环境(大鼠找到迷宫的出口),要么改变环境适应自己(人类建造文明)——由生物“独立”完成改造,不依赖任何事先准备好的行动计划。自然地,也存在第三种可能性,那就是失败,在创造一种错误的应对模型后,生物无法适应而灭绝。
第一种生物“预先知道一切”,第二种还需要去学习做什么。生物要享受第一种解决方案带来的舒适性,它付出的代价就是将自己置身于狭小局促的生存空间,而第二种的代价就是风险。遗传信息传递的“通道”容量有限,其结果就是预设的行为不能太多:这就是我们说的调控“局限性”。人也许会聪明地认为存在一个初始阶段,在这期间生物特别容易犯错。这些错误的代价可能相当高,甚至可能会导致死亡。这大概就是为什么这两种调控类型在动物界都保留下来了。在一些环境中,从“摇篮”中学习的典型行为,与必须应对所有困难、付出从错误中学习的代价相比,前者是更经济的方法。顺带一提,这就是本能的“奇妙完美”之处。这一切都听起来不错,但是这对大脑起源的普遍法则又意味着什么?演化是否最终总是需要产生“二级调控器”,就像原始人的巨大大脑那样?又或者,如果星球上没有发生“剧烈变化”,是不是因为没有必要,就不会出现大脑了呢?
这么提问题就很难回答。对演化的粗浅理解往往导致对发展形成幼稚的想法:哺乳动物比爬行类动物拥有“更大的大脑”,这意味着“更强大的智能”,这就是为什么前者淘汰了后者。但是哺乳动物和爬行类动物共存已久,前者一直作为边缘的次要形态生存了上千万年,而后者一直占主导地位。最近再一次证实了,海豚相比其他海洋生物拥有多么美妙的智能。然而,海豚却并没有统治水下王国。我们倾向于高估智能作为“自身的价值”的作用。艾什比举了一些有趣的例子。[2]一只“愚蠢”的老鼠,不愿意学习,它会仔细检查它遇到的食物。而一只“聪明”的老鼠,发现总在相同时间地点发现食物,似乎更容易生存。但是如果食物有毒,“无法学习”的“愚蠢”老鼠会凭借着天生的多疑打败“聪明”老鼠,而后者将会被毒死。不是每种环境都有利于“智能”。总的来说,经验的推广(它的“传递”)在地球环境中非常有用。然而到其他环境里这项特质将会成为劣势。我们知道一个有经验的策略者可以击败一个没经验的,但是他却会输给一个牛仔,因为后者的行为是“非智能”的,因而无法预测。这让人联想到演化,其在信息传递的每个领域都如此“经济”,却创造了人类大脑——一个高度“超额过载”装置。这个大脑即使在今天二十世纪,还能很好地处理巨大文明的问题,它在解剖学上和生物学上都和我们几万年前的“野蛮人”祖先大脑极其相似。这种巨大的“智力潜能”,从早些时候似乎就为建立文明而存在的过度潜能,面对演化在两个矢量之间不断概率性地博弈:突变压力和选择压力,它是以何种方式出现在这一过程中的?
演化论无法就这个问题给出明确的答案。经验表明,几乎每个动物的大脑都表现出巨大的“过度性”,这表现为动物处理日常生活中不常遇见问题的能力,一般都是科学家们在实验中给出的任务。大脑质量的普遍增长是另一事实:现代两栖动物、爬行动物、鱼类,还有几乎所有动物王国中成员的大脑,都比古生代、中生代的祖先大脑更大。这么看来,所有动物在演化过程中都“变聪明”了。这个共同趋势似乎证明了,只要给演化进程足够长的演化时间,大脑质量最终一定会超过“临界阈值”,从而引发社会的快速出现与发展。
然而,我们还是把这种“智能倾向性”的讨论转到演化过程的结构趋势上来吧。与使用“材料”或者“构建过程”初始阶段相关的某些特定因素,会限制处于早期阶段的演化未来能力,并决定其发展阈值,而这个阈值的高低决定了“二级调控器”是否出现。昆虫是最古老、最重要也最繁盛的物种类型,就是个很好的例子。如今,地球上有超过七十万种昆虫,与之相比,脊椎动物只有八千种,昆虫占动物王国的四分之三,然而,它们却并没有智能。它们的存在和脊椎动物一样古老,从统计学角度看(如果不是决定性的),因为其种群数量有十倍之多,那么产生“二级调控器”的概率也应该有十倍之多。但这事并没有发生,这就明确证明,概率计算并不是灵生代出现的决定因素。因此后者是可能的,但并不是不可避免的,它是一种更好的解决方案,但不适用于所有情况,也不是所有世界中最优化的方案。为了构建智能,演化必须掌握多种因素:诸如不太强的引力、相对稳定的宇宙辐射强度(不能太强)、不仅限于周期性的环境变化,以及其他种种我们可能还不清楚的因素。它们在星球表面同时存在也不是例外。尽管如此,我们因此才能期望在宇宙中发现智能,尽管其中一些智能的形态会推翻我们现有的想法。
假说
情况因此是矛盾的。在我们努力寻求依据,来展望地球文明未来的时候,我们和天体物理学不期而遇,这门学科通过统计学分析计算了宇宙中智慧生命出现的概率。然后,我们很快就开始质疑这类搜索的结果。一个天体物理学家可以问我们有什么资格做这件事,因为他在区别“自然”和“人工”现象这方面的专业性远高于我们。这需要回应。某种程度上,我们已经在之前的论述中做出了回应。我们现在只要总结一下。
我们应该指出,无线电天文学仍处在发展阶段。人们还继续着外太空搜索的尝试(在俄国和其他地方,它们由什克洛夫斯基教授的合作者推行)。如果未来几年我们确实探测到太空工程或活动信号,当然具有重大意义。但任何支持性数据的完全缺失更加重要,这类尝试花的时间越长仪器就越精密。在足够长的一段时间后,这类现象的缺失促使我们重新审视关于宇宙中生物起源和意识起源的理论。今天讨论这个还太早。然而,在建立假说时,我们发现自己被现阶段的知识局限了。我们接受“奇迹”或者外太空信号的缺失,就像天体物理学家一样。因此,我们不去质疑观测到的材料,而只是质疑其阐释方法。我们后面要说三个假说,其中每一个都给“灵生代虚空”做出了解释。
1. 文明很少在宇宙中发展,但它们持续的时间很长。每个星系出现的文明不超过二十个,因此每十亿颗恒星里只有一颗孕育出了“灵生代”。我们和天体物理学家一样,不赞同这个假说,因为它和广为流传的行星系统诞生及生命起源理论冲突。然而,我们要指出,无论多不可能,这个假说并不一定是错误的。不同的星系年龄不同,就像不同的恒星年龄不一,比我们星系更老的星系也许经历过星级工程活动,一旦仪器进一步研发,就会在未来被观测到。我们就像天体物理学家一样假定,所有或者几乎所有的文明尽管罕见,都会朝着技术方向发展,这一过程经过足够长的时间后就会出现星级工程。
2. 文明在宇宙中频频出现,但只持续很短的时间。原因如下:(1)文明的“自我毁灭”倾向;(2)文明的“衰落”倾向;(3)我们完全不明白的原因,这些原因在文明发展的特定阶段开始发挥作用。什克洛夫斯基在书中对这些假说着墨最多。我们会概括一下这些假说的基本前提,可以归结为以下两方面:前提一,大部分文明的发展方向和地球是一样的,都属于技术文明;前提二,至少在天文尺度上,不同文明的发展速度是一样的,百万年的误差可以忽略不计。因此,这两条前提表明,所有文明都以直向演化的方式发展,是几乎所有文明的基础。我们还默认,近两百年,在地球上观察到的技术发展加速过程是个不断变化的持续过程,只有某些破坏性的因素能够阻挡(例如文明“衰落”“自杀”等等)。指数级发展是所有文明的关键动态特征。它直接关系到星级工程活动的出现。我们可以质疑这两条前提。但我们没有数据确定技术方向到底是不是代表了“灵生代”发展法则。它并不一定是。然而,遵循奥卡姆剃刀原则,我们不想引入任何“不必要的实体”,也就是不基于任何事实的假说。我们因此假定,技术就是一个典型方向,因为我们将我们自己和自己的历史作为宇宙中的标准现象、规律性现象,因此也是典型现象。
而第二条前提就是另一个问题了。虽然自工业革命以来,历史显示出稳定的指数级发展趋势,一些明确而又重要的事实表明,这可能会改变。如果我们(在天文尺度上)质疑技术演化速度所谓的恒定性,我们将要面对可能的新方案。我们可以在这提出第三种假说,一个能符合被观测到(或未被观测到)的事实。
3. 文明在宇宙中频频出现,并且持续很长的时间,但是并不遵循直向演化规律。不是它们存在的时间短,而是只有它们发展的特定阶段表现为指数级发展。这扩张阶段在天文层面只持续了很短时间:不到两万年(甚至更短,以后会出现)。在初始阶段后,发展进程的动态特征改变了。然而,这一改变并不一定意味着“自毁”或“衰退”。从此以后,不同文明的发展路径可能大相径庭。稍后我们会讨论影响这种多元化的因素。这样的讨论并不违反禁止毫无根据推测的原则,因为改变发展动态的因素早已被发现,不管是尚为雏形,还是在当代世界中。它们拥有超越社会和超越系统的属性,仅仅来源于我们生活世界的结构本身,来源于生活方式本身。我们将会讨论当文明达到特定发展阶段时,表现出的行为变化。有鉴于此,在特定局限内,对未来发展策略它有选择自由,我们显然没法预言文明将来会发生什么。从许多选择中,我们将只挑选那些符合事实的选择,也就是说,那些事实既能解释存在许久的多样宜居世界,也能解释他们无法被天文观测到的问题。
我们由此提出的理论一方面能满足天体物理学家的要求(譬如它将接受“奇迹”和外太空信号的缺失),另一方面也回避了冯·赫尔纳的灾难形式主义假说。我相信,我们应该重新审视一下,是什么导致我们反对这些假说推测出的“灭绝的统计学不可避免性”。如果银河系中所有文明的发展速度和方向都相似的话,如果文明的平均寿命是几千年,那并不意味着没有文明能存在几百万年——作为规则的特例。冯·赫尔纳的数据就像气体统计。室温下气体中的大部分粒子速度为每秒几百米,但总是有少数粒子速度更快。但是一小撮高速粒子的存在并不影响温热气体的行为。同时,一些文明在星系有“不正常”的寿命却会影响整个星系,因为这些文明将会在更宽广的恒星场中产生巨大的扩张辐射。在这种情况下,很可能看到星级工程的迹象,然而并没有。冯·赫尔纳因此默认他的统计包括像人生一样短暂且受限的现象。尽管统计学上有超出平均寿命六十岁的例外,但没人能活两三百年。然而,人类活了几十年后的普遍死亡性源自他们的生物特性,而对社会组织我们不能这么说。每个发展中的文明毫无疑问都会经历几次“危机”(比如和原子能的发现相关,以及其他我们不知道的重大转变)。但是,我们应该预计到存在与在生物种群中观测到的相反的比例关系:在这些群体中,死亡概率最高的个体反而是活得最久的。一个长寿的文明相反更不“容易灭亡”,比起短命文明面对更少的干扰风险,因为它的知识水平更高,这有赖于它对自身内稳态的控制。文明的普遍消亡因此是一个额外前提,是无中生有的。冯·赫尔纳在他忙于具体计算之前就将其引入自己的数学计算中。我们认为这个前提毫无根据。因此,是方法论而非乐观主义(在宇宙毫无立足之地)将我们推向接受外太空“灵生代虚空”的其他解释。[3]
宣誓分道扬镳
我们本应该回到地球上,但先暂且在高空待一会儿,因为我要就上面的问题表达一下自己的观点。这段陈述可能会让你惊讶,因为我好像一直就在概述自己的观点,同时还探讨了一系列假说。但我要赶紧解释一下,我一直以来都是一个法官——一个自任的法官,没错,但仍是一个守法的法官。我要说的是我遵守科学精准性的严格法则,这一立场体现在用奥卡姆剃刀原则切掉各种推测。我认为这是明智的。但是,抛开现有的证据,人有时不想只是明智。这就是为什么我要在这里表达我个人的观点,之后我承诺将会归顺于方法论,成为它谦卑的奴仆。
所以让我们回到外太空文明……只要科学向自然的提问都涉及在某种尺度上与我们的现象平行的现象(我指的是我们有能力把检测到的现象近似于凭感官直接捕捉到的现象,一种通过日常经验获得的能力),自然的答案就听上去合情合理。然而,当“物质是波还是粒子?”这个问题在实验中被提出,在两个答案之间设定一个明确的替代方案之后,答案就显得既难以理解,也无法接受了。因此,就“外太空文明常不常见,长不长寿?”这个问题,我们收获了许多难以理解的答案,它们自相矛盾,而且都不太能说明我们是否有能力向自然提出正确的问题。人总会问很多自然“在它看来”毫无意义的问题,希冀能符合自己框架的明确答案。简言之,我们追求的不是这类秩序,而是特定的秩序:经济节省(奥卡姆剃刀原则!),直接明确(因此它不会有多种解释),普遍广泛(所以对整个宇宙适用),自主独立(比如说,独立于任何或者可能的观察者),并且亘古不变(自然法则不会随时间改变)。但是,所有这些都只是学者的假设理论,而非揭露的真相。宇宙不是为我们而生的,我们也不是为它而生的。我们是星际演变的副产品,也是宇宙制造出的无限产物中的副产品。我们当然要继续外太空搜寻和观测,期待遇到和我们相似的智能生物,并且能够通过信号辨认出来。但是这只是希望,别的什么也不是,因为我们某天发现的智能可能和我们对其的构想迥然不同,甚至让我们没法称其为智能。
读到这里,我们尊敬的读者可能已经没有耐心了。也许他会说,自然当然没有给我们明确的答案,但你,作者,不是自然!你没有清晰地表达你关于外太空文明的观点,只是把问题复杂化,谈论什么自然法则、秩序等等,最后再返回语义上——就好像这些外太空智能的存在与否取决于我们对“智能”的理解!这是完全的主观主义,甚至更差劲!你就不能老实承认你什么也不知道吗?
自然,我说,我确实没有可靠的知识,毕竟我能上哪儿去习得它呢?可能我是错的,也许在并不遥远的未来,“宇宙社会”的接触就会让我和我的观点显得格外荒谬可笑。但请让我解释。我认为之所以看不到外太空智能的存在,不是因为它们不存在,而是因为它的行为不符合我们的预期。这个行为可以有两种解释。第一,我们可以假设,智能不止一种,有许多“智能形式”。或者说,即使认定只有一种和我们相似的智能,我们也不能保证其在演化过程中不会变化,最终以一种和初始状态迥异的形式呈现出来。
人与人互相之间的脾气、性格等千差万别,正是第一种情况的最佳例证。
而第二种情况的例子可以在人类各成长阶段的不同形态中找到:婴儿、儿童、成人,最后成为老人。
我们要单独考虑第二种情况,因为某些事实契合这种“宇宙现状”的解释。我们可以从事实推演,期望获得方法论的支持来展开调查。
不幸的是,第一种情况不植根于任何事实:纯属推理,一种“假设”类型的推理。因此我讨论它时会有所保留。
让我们回到多种“智能形式”这个问题。我甚至不敢哪怕建议文明发展的不同可能方向,包括非技术类文明——因为我们很容易就“技术”这个名词争论不休,就像探讨“智能”一样。不论如何,不同形式的智能不意味着比人类智能“更愚蠢”或“更聪明”。通过智能,我们理解了二级内稳调控器能够应对环境带来的干扰,得益于其基于过去获得的知识所采取的行动。人类智能带领我们走入技术时代,这是因为地球环境拥有许多独一无二的特征。如果没有石炭纪,这个将太阳能储存到正在经历碳化的沉积森林的地质时期,工业革命会发生吗?如果没有其他各种转变过程造就的石油储备,有可能吗?“那又怎么样?”有人会说,“在没有石炭纪的星球上也有可能利用其他能源,比如太阳能和原子能……不管怎样,我们偏题了,我们应该谈论的是智能。”
但我们就是在谈论智能!不经过之前的煤炭时代和电力时代,根本不可能到达原子时代。或许另一种环境会要求另一种发现顺序,不仅要重排其他星球上牛顿和爱因斯坦的出生顺序。在一个高度混乱,超出社会调控能力的环境里,智能也许不会表现为扩张性的,不会渴求控制环境,而是会想克制自己去适应环境。我指的是生物技术先于物理技术出现:在这种世界中生存的生物选择改造自己来适应特定环境,而不是像人类那样,改造环境来更好地服务人类。“但这不再是智能行为!这不是智能!”我们也许会听到这种回应。“所有生物物种在演化过程中都是这样的。”
生物物种并不知道自己在干什么,这是我的回答。它无法支配自己,而是被演化所支配,将自己当作祭品放在自然选择的祭台上。我说的是有意识的行为:一个有计划有方向的自动演化,一种“适应性撤退”。它在我们看来不像是智能行为,因为人偏好对周围物质展开英雄主义式的进攻。但这只是我们人类中心主义的标志。有居民的世界情况越不同,这些世界中不同智能的种类就越多。如果有人认为只存在针叶树,即使身处最浓密的橡树林里,他也看不到一棵“树”。不管我们对自己的文明能说出多么正面的东西,我们要明确一点:它的发展肯定是不和谐的。这个文明能够在几个小时里毁灭整个生态圈,当面对严冬之时,亦是它处在崩溃的边缘之际!我说这个不是为了“自取其辱”。确实,发展的不平等几乎是宇宙最确定的通用法则。如果没有“单个智能”,而是有无数种类型的智能,如果一个“宇宙智能常态”不过是幻想,那么外星文明信号的缺失就容易理解了,就算我们考虑到可观的文明密度。我们因此有了许多种智能类型,它们都被“自己的星球问题”裹挟,向着不同的轨迹运行,遵循不同的思考和行为方式、不同的目标而分道扬镳。众所周知,即使身处一大群人中间,人也可以是孤独的。难道不就是说这个群体其实并不存在吗?难道这种孤独只是“语义误解”的结果吗?[4]
未来展望
到了1996年[5],我们还不知道任何关于外太空文明的确切存在。但这个问题越来越成为探索和计划的研究课题。关注“外星人”、与其建立联系的学术会议在美国和苏联举行。当然,这些“外星人”是否存在还是个基本问题。看起来,既然缺乏经验数据,是与否这个答案完全取决于个人观点、科学家的特定“口味”。但更多科学家渐渐意识到整个宇宙中的“灵生代虚空”和我们自然知识的总体相矛盾。尽管这一知识并不明确假设“外星人”存在,但它确实有所暗示,因为自然科学的研究让我们看到天体出现、星球形成和生物起源是宇宙中正常、普遍和“典型”的现象。凭经验证明总星系[6]里没有可被我们感知的“外星人”(不管能否证明,是否有可能实现),不只是意味着否定某个特定的孤立假说(关于生命和智能在宇宙中出现的概率)。它还会对我们自然知识的基础构成严重的方法论威胁。承认虚空的存在意味着承认世界上不允许存在从选定物质现象到其他现象的连续转变,这种转变构成了所有知识不可动摇的基石,并且基于科学广泛接受的外推法——那就是从恒星形成到行星形成,再到生命的出现和演化。换句话说,这意味着,在世界某处存在着基础法则的裂痕——一个我们无法触及的裂痕。如果承认这一观点,必将颠覆今天人们奉之圭臬的一系列理论。回忆一下什克洛夫斯基在1964年比拉干会议的陈述:“对我来说,至大至真的‘奇迹’就是能够证明不存在‘宇宙奇迹’。只有一位天文学专家能够完全理解以下可能事实的重要意义:来自宇宙可观测部分(大概1010个星系,每个星系都有大约1011颗恒星)的1021颗恒星中,没有一颗恒星发现高度发达的文明,即使被行星系统环绕的恒星比例如此之高。”
在之前提到的会议中,一位名叫卡尔达舍夫的年轻俄罗斯天体物理学家把假想的文明划分为三种类型:(1)类地文明,每年能量消耗4×1019尔格;(2)能量用度达到4×1033尔格的文明;(3)“超级文明”,能量用度达到4×1044尔格,统治整个星系的文明。他估计第一种文明需要几十亿年的时间来发展(以地球为例)。从第一种过渡到第二种只需要几千年(根据近几个世纪地球上能量生产的增长速度所预估的时间);而第二种过渡到第三种需要两千万到一亿年。后一种估计会被其他专家非议,因为按照这种“灵生代速度”,所有星系里都应该有“超级文明”了。因此,空中应该充斥着密集的“星级工程”活动以及各种“宇宙奇迹”——这显然没有发生。我们因此总结道,要么是(任何)文明的发展都是高度不可能的,因此非常罕见,所以文明只在某些特定星系中发展(这意味着我们在我们银河系内可能是孤独的),又或者一些现象(也许是某种壁垒?),甚至是多种现象,对我们来说仍是谜团,正在阻碍能量的增长(因此也连带阻碍技术发展)。
当然,这个谜题可能有个相当简单的解决方法。如前所述,发展路径到一定阶段之前是能被共享的(就像地球上现如今的一样),之后会开枝散叶,向四面八方而去。在“开始比赛”的文明中,只有一小部分能够在早期发展时维持指数级发展趋势。这种发展壁垒有着概率论特征,但和宿命论决定论者所说的神秘“禁止”大为不同。另一个类似的方法,根植于统计学,再度将宇宙视作文明发展博弈和斗争之地——这场斗争艰难又危险,但值得放手一搏。相反,决定论方法则表现得像神秘的缓刑,而任何意识或情感努力都无法克服它。
借助概率论精神解决前面这个问题(而非只是“精神慰藉”),从方法论角度来看,却是今天最恰当的方法。
我们可以将以下规则假定为几乎不可动摇的结论:从星球起源——据我们所知,这在宇宙中是相当典型的现象——开始,任何生物起源过程的进一步融合(之后是意识起源,然后是文明的发展及其方向)都会在某个发展道路点上消失。但我们不知道我们面对的是某个早已走向分歧的明确分歧“点”,还是地球“模型”从特定方向偏离后的大量不同阶段。统计学似乎告诉我们行星系统的数量远超产生生命的行星数量。后者的数量也比产生文明的星球数量要多——因此也就一路推算下去,直到我们碰到技术成就能够让他们穿越整个宇宙的文明。
可以理解的是,科学家们在上述假说中没有花太多时间,而是专注于文明间物理和技术方面的交流。关于后一个问题,接下来简要地提一下。首先,期待载人恒星级航天飞行,或者说光子飞船是不“时髦”的,它也不是任何现行理论研究的主题,因为能量的平衡分析(就像冯·赫尔纳提出的那样)已经告诉我们,这种旅行所需的能量就算是用湮灭做能源也满足不了推力需求。在“合理”的时间段(比如一个人的一生)从一个星系飞到另一个星系意味着要近光速飞行,其所需的湮灭物质量几乎相当于月球的质量。这种飞行因此几乎不可能,至少现在乃至几百年内实现不了。然而,有人指出“近光速”飞船可以部分利用星际物质来弥补原始质量的不足——这虽然有所局限,但还是适用于快速交通工具的有吸引力的潜在能源。也许还会发现一些其他的能量来源。不管怎样,航天学遇到的困难和其他的不同,例如永动机是不可能造出来的。而航天学不受自然法则的约束,就算证据显示星际飞船所需的质量有一个月球那么大,我们的关注点也在于实现它的超高技术难度,而不会认为完全不可能做到。然而,月球确实存在,这就是为什么如果地球未来一代足够执着,他们也许会把太阳系在行星诞生时就为我们精心准备好的卫星送上合适的旅程。
其次,科学家们最关心的问题就是和“外星人”的无线电(或者还有激光)交流,这需要严肃正经的物质投资,如果到头来能实现的话(这会要求我们制造许多设备来实现“搜寻外太空”——很可能还包括发射站。如果出于经济原因,所有的文明只想办法接收信号,那谁也听不到谁,这点许多人都看出来了)。这种投资要比现在投资核能研究更切实可行。
毫无疑问,科学家还需要“培养”一整代领导人,他们得愿意掏出国库的钱,援助这类看起来困扰众人,但传统上属于科幻领域的问题。抛开物资方面,无线电联系有一些有趣的信息特征。这个问题就是发射信息越是精确地使用信息频道容量(比方说发射过载减少得越多),它就越是听起来像噪声。在这种情况下,不知道解码系统的接收器可能真的会遇到许多困难,不只是很难解码收到的信息,还很难准确地将其识别为信息,而非其他宇宙背景噪声。因此,我们无法排除这样一种可能性:现在我们已经通过射电望远镜收到了“超级文明”发出的“星际交流”的只言片语,却还以为它们是噪声。这类文明——如果我们能发现它们的话——也将必须发送出性质完全不同的发射信号,这些信号不会使用传输信道的全部容量,因而采用一种特殊的“呼叫标记”形式,拥有相对简单、清晰有序的重复性结构。考虑到这种“呼叫标记”可能只是这些文明发出的所有信息的一小部分,建造数量相当的专门接收设备再次显得异常重要(所以如前所述将会是耗费甚多的)。
所以,我们仍然无法解决的唯一谜题就是“宇宙奇迹”,哪怕部分解开也做不到。这个问题蕴含着一个固有的矛盾。如我们之前所说,迄今为止提出的这种“奇迹”“模型”,比如,戴森球,可能在哪儿都不存在。此外,我们知道星系和恒星中发生的大量现象还需要解释,然而没有任何一个专家愿意将这些未知解释为“宇宙奇迹”。提出新现象(就像戴森球)是一回事儿,这样会给作为观察者的我们创造有利条件,从而提出两分法的解决方法(比如“自然”与“人工”之间的选择),但是真的创造出作为活跃的恒星、中微子甚至夸克能量学的副产品的现象又是另一回事儿了。[7]
对这种假设文明,它的能量学不是专门用来发射信号,对整个宇宙宣告它的存在的特殊装置。这就是为什么可以存在,几乎是意外的,某种“伪装”,它会让我们把“外星人”刻意制造的东西解释为自然力量所创,只要其法则允许这样解释。非专业人士会难以理解为什么要这样怀疑。如果他发现一封用难以理解的语言和字母写的信,他就会毫不怀疑,这是不是智慧生物写的,还是某种自然的“非人”现象造就。然而,相同的宇宙“噪声”序列既可以被理解为“信号”,也可以被认为是无生命物质的辐射。这个矛盾源自非常遥远物体的光谱——卡尔达舍夫试图力排众议,证明这是文明发射出的信号。然而,对的大概是其他天体物理学家,而不是他。
最后,让我们回到最后的评价。对大多数人,包括科学家来说,这里先撇开一小部分专家,“外星人”这个议题充满了科幻要素,更重要的是,它完全没有感情要素。大多数人对人满为患的地球和荒凉的月球习以为常(除非我们要扯到童话故事);他们认为除此以外别无其他。这就是为什么认为我们在宇宙中孑然一身的理论无法让人醍醐灌顶,但这就是前面什克洛夫斯基所采取的立场。我完全支持。为了一以贯之,让我们补充一下,尽管我们的孤独对唯物主义者和经验主义者看起来很可怕、很神秘、很吓人,但对唯心主义者来说相当完美,可能甚至是“令人心安”的。这也适用于科学家。在日常事务中,我们习惯于接受人在“智能生物”分类中是独一无二的存在这一观点。自然科学家不仅认同,甚至还强烈暗示着外星人的“存在”,在我们看来,这是一个极其抽象的说法。这种人类中心主义没法轻易让位于银河中心主义。这很好理解,就像人类彼此之间在地球上甚至都难以共存。在这些情况下,倡议宇宙普世主义,听起来梦幻、讽刺甚至是不负责任的幻想,而这种幻想居然还是最好斗的地球人中的怪胎提出来的。
我很清楚这一点,所以我并非想打着之前论点的旗号,呼吁纠正教科书。同时,我还发现很难相信在二十世纪下半叶一个人能称之为完全合格,除非他能时不时去思考尚未知晓的智慧生命群体,毕竟我们也是其中一部分。
注释
[1]见Baumsztejn, “Wozniknowienije obitajemoj planiety.”——作者注
[2]见Ashby(W.R.艾什比), An Introduction to Cybernetics(《控制论导论》).——作者注
[3]基于任何不可辨认的信号或星级工程现象,而做出宇宙中有文明可能发展的结论,就好比“确认”古巴比伦有无线电报(因为考古学家没有在遗迹里发现任何电线,这表明当地人用的是无线电……)。
接下来我们回应先前提出的指控。正如第四章第一个注释,一个文明不可能在长时间内一直呈指数级发展。有假设声称,技术发展几千年后,文明会在短时间内消亡,这是一个非常荒唐的决定论。(它假定每个文明必须快速灭亡,因为即使有99.999%的文明灭亡,剩下的0.001%会呈现巨大的扩张性辐射趋势,在短时间内,即几千年尺度上,扩张到所有星系。)
因此,我们只剩下第三种假说——一个相当罕见的灵生代(每个星系只有一到三个)假说。它和宇宙学的基础前提矛盾:宇宙普遍的均匀同质条件,由此地球、太阳和我们自己是常态、相当普遍的现象。
这就是为什么关于文明“孤立”于宇宙,所以在天文学尺度上无法轻易观测到它们这一假说看起来最有可能。它因此被选为本书写作中最主要的假说。——作者注
[4]我们讨论的所有假说都以什克洛夫斯基提出的宇宙模型为出发点,即“脉冲”宇宙模型,星系经历“红移”逃逸阶段后,随之而来的是“蓝移”聚集。这种“星际引擎”的单次脉动就需要二十亿年左右。也存在其他星际模型,比如说利特顿(Lyttleton)的模型。它满足了“完美星际原理”的条件,该原理假设宇宙的可观测状态总是一样,即一个观测者看到的星系逃逸图景和我们今天看到的是一样的。该模型在天文物理层面上遇到诸多困难,更别提它假设物质无中生有的事实(在相当于一个房间的立方容积中,每一千万年就会出现一个氢原子)。在讨论宇宙模型时,人们并不会考虑生物学观点,但我们应该认识到如此古老和恒定的宇宙引入了另一个矛盾。如果宇宙现在的状态和无限时间内的状态一致,那么也该出现无数个文明。不管这些文明的限制有多么高,多么吓人,我们能够假设,从它们中随机选择一小部分出来就可能超越它们的星级工程阶段,于是这些文明中的智能生命独立于自己母星的寿命。这就足以得出结论:宇宙中目前存在无限数量的文明(鉴于从无限中任意选取的一小部分也是无限的)。这一矛盾也间接让我们接受宇宙随时间状态变化的假说。
顺带一提,生物起源并不一定要在有一个中心恒星当能量源的行星系统中发生。正如哈罗·沙普利(Harlow Shapley)在《美国学术》[Shapley, “Crusted Stars and Self-warming Planets”]中提到的那样,恒星和行星之间存在流体转换,也存在很小的恒星和很大的行星。此外,宇宙中存在大量“中间”天体,即一些古老渺小、有稳定表面(壳)、内部炽热、冷却很慢的恒星,其存在的可能性很大。这种天体,正如沙普利提出的,可以经历各种自体内稳态,即生命的出现。因为各自物理条件的差异巨大,这种生命将与行星形态的生命大不相同:这种“恒星星球”的质量比地球大很多(否则它们很快就会冷却)。同时,这种星球不会有它们自己的太阳:它们是孤独的天体,困在永恒的黑暗中,这意味着上面出现的任何生命恐怕都没有视力。
我们不会详尽讲述这种非常有信服力的假说,因为我们的关注点不在于发现所有生命和文明种类,而只想发现和地球演化相似的形态。我们将宇宙视作仲裁者,理应预测我们文明未来可能的发展方向。——作者注
[5]也是在1974年,莱姆在《技术大全》第四版中补充了这一句。
[6]Metagalaxy,在本书中指代整个物理宇宙,现代天文学已经不再使用该术语了。
[7]The octet theory,八隅体理论,将秩序引入基本粒子混乱无序的状态,从而推导出存在特殊粒子的假设,盖尔曼称之为“夸克”。(夸克这个词本身没有任何意思,是乔伊斯在《芬尼根的守灵夜》里杜撰的词。)根据八隅体理论,所有的基本粒子都由夸克组成——远大于质子的粒子,集合在一起表现出巨大的质量缺陷。尽管做了深入研究,目前还无法探测到这些自由状态下的假定夸克子。一些研究人员倾向于认为我们只不过是在处理一个非常有用的数学虚构物而已。——作者注(夸克的存在后来在加速试验中被证实。——英译者注)