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鈦媒體注：在8月23日美國(guó)西雅圖舉辦的2015 年 “雨果獎(jiǎng)”上，中國(guó)科幻作家劉慈欣的長(zhǎng)篇科幻小說《三體》獲得最佳長(zhǎng)篇小說獎(jiǎng)?！度w》此次獲獎(jiǎng)是中文作品和中國(guó)作家第一次在國(guó)際科幻作品大獎(jiǎng)中獲得獎(jiǎng)項(xiàng)。鈦媒體作者、也是一位互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)業(yè)者何曉陽(yáng)本人就是一位科幻迷，在它看來，關(guān)注科幻其實(shí)就是關(guān)注“宇宙智慧文明最終的結(jié)局和命運(yùn)”，尋找地外文明也成為眾多科幻小說探索的主旨。這篇文章是何曉陽(yáng)關(guān)于Where is Everybody這個(gè)終極問題的思考和梳理，《三體》和比《三體》更遠(yuǎn)的我們所不知道的一切：

（鈦媒體也正在為科幻作者們準(zhǔn)備一份禮物，未來，你可以在鈦媒體平臺(tái)上分享你的科幻小說、科幻作品并同科幻迷們一起討論、暢想未來。敬請(qǐng)期待。）

《三體》眾望所歸奪得 “雨果獎(jiǎng)” 最佳長(zhǎng)篇小說獎(jiǎng)，這說明中國(guó)科幻已經(jīng)具備世界級(jí)的影響力。我們必須知道一點(diǎn)關(guān)于雨果獎(jiǎng)的背景：“雨果獎(jiǎng)”是世界科幻協(xié)會(huì)所頒發(fā)的獎(jiǎng)項(xiàng)，自1953 年起每年在世界科幻年會(huì)上頒發(fā)。“雨果獎(jiǎng)”堪稱科幻藝術(shù)界的諾貝爾獎(jiǎng)。在世界科幻界，“雨果獎(jiǎng)”和 “星云獎(jiǎng)” 被公認(rèn)為最具權(quán)威與影響的兩項(xiàng)世界性科幻大獎(jiǎng)。

對(duì)大劉獲獎(jiǎng)，復(fù)旦大學(xué)中文系教授嚴(yán)峰稱：“祝賀大劉為中國(guó)科幻寫下了光輝的一頁(yè)！雨果獎(jiǎng)堪稱科幻領(lǐng)域的諾貝爾獎(jiǎng)，而且比諾貝爾文學(xué)獎(jiǎng)更專業(yè)，更純粹，更關(guān)乎文學(xué)的核心要素：想象。榮耀屬于大劉，屬于所有熱愛科幻的人們，也屬于雨果獎(jiǎng)與科幻本身?？苹蒙谖鞣剑L(zhǎng)于西方，在東方也找到了沃土，這是科學(xué)與想象超越國(guó)界的人類意義的最好證明。”

在獲獎(jiǎng)之前，《三體》在中國(guó)的流行就已經(jīng)超越了科幻小說讀者的群體而被社會(huì)大眾接受，尤其是在互聯(lián)網(wǎng)圈早已備受推崇，小米的雷布斯就是典型的粉絲代表，雷布斯去年推薦最多的一本書就是《三體》，他說這本書是號(hào)稱中國(guó)最好的科幻小說，沒有之一。在他看來，《三體》不僅僅是本科幻小說，本質(zhì)上是本哲學(xué)書，主要講宇宙社會(huì)學(xué)，其中提到的黑暗森林、降維攻擊尤其深刻。《三體》的資深粉絲中，還包括百度李彥宏、聯(lián)想柳傳志、游族林奇、360 周鴻祎等互聯(lián)網(wǎng)大佬。

我自己是一個(gè)科幻小說的忠實(shí)讀者，讀過上百本長(zhǎng)篇科幻，《三體》是我近幾年讀過最好看的科幻小說。

就像你所知道的，《三體》的故事圍繞半人馬座三星文明和地球文明之間的戰(zhàn)爭(zhēng)展開，三體人的文明令地球人感到不可思議，他們向地球發(fā)射了封鎖科技的智子，并且派出以百分之一光速飛行的太空艦隊(duì)，這支太空艦隊(duì)之后還出現(xiàn)了可以直接進(jìn)入光速飛行的第二太空艦隊(duì)。可是，三體人的技術(shù)與宇宙中其他文明相比還只是小巫見大巫，三體文明被光粒毀滅，而地球文明則毀滅于 “二向箔” 的攻擊。之所以《三體》讓我覺得讀起來爽，是因?yàn)榇蠖鄶?shù)小說都是個(gè)人尺度的，而《三體》描寫的是人類乃至整個(gè)宇宙智慧文明最終的結(jié)局和命運(yùn)。

關(guān)于黑暗森林

黑暗森林法，是大劉在《三體 2 - 黑暗森林》引入的法則。在書中，主人公羅輯在人類當(dāng)前的科技水平和社會(huì)狀況下，受到葉文潔啟發(fā)，從兩條不證自明的基本公理出發(fā)，借由引入兩個(gè)重要概念——猜疑鏈和技術(shù)爆炸，從理論上建立起的一套關(guān)于描述當(dāng)前宇宙社會(huì)大圖景的大體系的一門學(xué)科——宇宙社會(huì)學(xué)。宇宙社會(huì)學(xué)基本公理和重要概念：

1. 生存是文明的第一需要；

2. 文明不斷增長(zhǎng)和擴(kuò)張, 但宇宙中的物質(zhì)總量保持不變；

3. 猜疑鏈：宇宙中的不同文明會(huì)猜疑對(duì)方會(huì)采取各種手段毀滅自己；

4. 技術(shù)爆炸：任何一個(gè)不起眼的小文明在宇宙尺度中很快可以通過技術(shù)大爆炸超越自己。

黑暗森林法則為其結(jié)論。

宇宙就是一座黑暗森林，每個(gè)文明都是帶槍的獵人，像幽靈般潛行于林間，輕輕撥開擋路的樹枝，竭力不讓腳步發(fā)出一點(diǎn)兒聲音，連呼吸都必須小心翼翼：他必須小心，因?yàn)榱种械教幎加信c他一樣潛行的獵人，如果他發(fā)現(xiàn)了別的生命，能做的只有一件事：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(duì)費(fèi)米悖論的解釋。

我非常喜歡大劉的這個(gè)解釋，但是真正讓我進(jìn)行了深入思考的，并不是大劉的黑暗森林法則，而是費(fèi)米悖論本身。

關(guān)于費(fèi)米悖論

我出生于河南的一個(gè)農(nóng)村，在我小的時(shí)候，夏天我們喜歡睡在屋頂上，仰望著漫天的星辰。今天，我住在北京，我已經(jīng)不再能夠看到星空，但是，我們每個(gè)人都不會(huì)忘記仰望星空的經(jīng)歷。任何一個(gè)人，在一個(gè)晴朗無月的晚上，在一個(gè)適合觀星的地方，抬頭望見滿天星星，總是會(huì)心有所想。

有些人被星空的壯美所感動(dòng)，有些人被宇宙的遼闊所震驚，還有人像大劉一樣感到存在危機(jī)，然后腦洞大開一會(huì)兒。每個(gè)人都有自己的感受。而物理學(xué)家費(fèi)米的感受是：

Where is everybody？

滿天星星的夜空看起來非常壯觀，但是我們只是在看看附近的地方罷了。在最適合觀星的夜晚，我們可以看到大約 2500 個(gè)恒星，這大概是銀河星里恒星數(shù)量的一億分之一。這 2500 個(gè)恒星中的絕大多數(shù)都距離我們不到 1000 光年，大約是銀河系直徑的百分之一。所以我們看到的星空其實(shí)只是下圖中的紅圈那么大的地方罷了：

當(dāng)討論恒星和星系的時(shí)候，一個(gè)能挑戰(zhàn)幾乎所有人類神經(jīng)的問題，就是：“地球之外是否還有智能生命存在？”讓我們用數(shù)字來討論這個(gè)問題。

雖然銀河系里面有 1000 億 - 4000 億個(gè)恒星，并且在可觀測(cè)的宇宙內(nèi)有幾乎同樣數(shù)量的星系。對(duì)應(yīng)每一個(gè)銀河系的恒星，就有一個(gè)巨大無比的星系。也就是說，可觀測(cè)宇宙內(nèi)的恒星數(shù)量大概是在 10^22 到 10^24 之間，這個(gè)數(shù)字寫出來是這樣的：

據(jù)估計(jì)，地球上沙子的數(shù)量是 7.5x10^18 粒，也就是說，對(duì)應(yīng)地球上的每一粒沙子，宇宙中都有 10000 顆恒星?？茖W(xué)界對(duì)于恒星中有多少是和太陽(yáng)類似（大小、溫度、光度）的還沒有定論，通常的觀點(diǎn)是 5% 到 20%。我們采用最保守的估計(jì)（5%）, 以及對(duì)于恒星數(shù)量估值的下限（10^22），那么就是說有 5x10^20 個(gè)恒星是和太陽(yáng)類似的。

而這些和太陽(yáng)類似的恒星里有多少是擁有一個(gè)和地球類似（允許液態(tài)水存在的溫度條件來支持類似地球生命）的行星的呢？這個(gè)科學(xué)界也沒定論，有些觀點(diǎn)認(rèn)為這個(gè)比例高達(dá) 50%，也有比較保守的研究認(rèn)為應(yīng)該在 22% 左右。根據(jù)我們已經(jīng)知道的恒星形成過程的天文學(xué)知識(shí)，科學(xué)界現(xiàn)在比較確定任何一個(gè)非雙星的恒星都應(yīng)該擁有至少一顆行星 (詳見德國(guó)科學(xué)家魯?shù)婪? 基彭哈恩所著《千億個(gè)太陽(yáng)》)，結(jié)合前面采用的 5% 類太陽(yáng)恒星的假設(shè)，就是說宇宙中有至少 1% 的恒星，擁有一個(gè)類似地球的行星，也就是說存在 10^20 個(gè)類似地球的行星。這個(gè)觀點(diǎn)之前只是推論，但是 Kepler-452b 的發(fā)現(xiàn)讓這個(gè)結(jié)論變得令人信服：

對(duì)應(yīng)地球上的每一粒沙子，宇宙里就有 100 個(gè)類似地球的行星。

再往后推算，我們就只能瞎蒙了。假設(shè)經(jīng)過數(shù)十億年的時(shí)間，這些類似地球的行星中，有 1% 出現(xiàn)了生命。再假設(shè)，那些出現(xiàn)了生命的行星中，有 1% 的行星上的生命的智能發(fā)展到了類似地球的程度。這就是說，可觀測(cè)宇宙中存在一百萬(wàn)億個(gè)智能文明?；氐皆蹅冦y河系，運(yùn)用同樣的算法，和對(duì)于銀河系恒星數(shù)量估計(jì)的下限（1000 億），我們可以算出來，銀河系里可能有 10 億個(gè)類似地球的行星，和 10 萬(wàn)個(gè)智能文明。

SETI （Search for Extraterrestrial Intelligence，地外文明搜尋計(jì)劃）是一個(gè)以收聽來自地外智能文明信號(hào)為目的的組織。如果銀河系里存在 10 萬(wàn)個(gè)智能文明，哪怕其中只有很少一部分對(duì)外發(fā)射無線電波或者激光束或者其它聯(lián)系信號(hào)，SETI 的衛(wèi)星陣列應(yīng)該會(huì)收到各種各樣的信號(hào)。

但是，SETI 從來沒有收到過這樣的信號(hào)，一次都沒有。那么問題來了：Where is everybody？

這還不是最奇怪的地方。我們的太陽(yáng)是個(gè)很年輕的恒星，也就是說存在著年紀(jì)比地球大很多的類地行星，理論上來說他們的文明程度應(yīng)該遠(yuǎn)比我們發(fā)達(dá)。我們的地球是 45.4 億年，假設(shè)我們把地球和一個(gè) 80 億年的行星 X 對(duì)比

如果行星 X 的經(jīng)歷和地球類似的話，他們的文明應(yīng)該比我們領(lǐng)先 34.6 億年。

比我們領(lǐng)先一千年的文明所能帶給我們的震撼，可能就像我們現(xiàn)在的世界能給一個(gè)中世紀(jì)人的震撼一樣。一個(gè)比我們領(lǐng)先一百萬(wàn)年的文明和我們的差距，可能和我們與大猩猩的差距那般。而行星 X 上那個(gè)比我們領(lǐng)先了 34.6 億年的文明會(huì)是怎樣呢？

卡爾達(dá)肖夫指數(shù)是根據(jù)一個(gè)文明所能夠利用的能源數(shù)量來量度文明層次的指標(biāo)。它有三個(gè)類別：

• I 型文明：有能力使用所在行星的全部能源。人類還沒有達(dá)到 I 型文明，按照卡爾薩根的算法，人類可以算作 0.7 型文明。
• II 型文明：有能力使用母恒星的全部能量。我們還沒有辦法理解這樣的事情要怎樣才能做到，但是人類還是盡量使用想象力來考慮這個(gè)問題的，一種可能是戴森球，這是包圍母恒星的巨大球形結(jié)構(gòu)，它可以捕獲大部分或者全部的恒星能量輸出。

• III 型文明把前面兩張都甩在了后面，它能夠動(dòng)用相當(dāng)于整個(gè)銀河系那么多的能源。當(dāng)然，這一型的文明聽起來有點(diǎn)不可思議，不過別忘了，前面的行星 X 上的文明可是有 34 億年的時(shí)間慢慢發(fā)展的。如果行星 X 上的文明和我們類似，并且成功生存到了 III 型的話，他們可能已經(jīng)掌握了星際旅行的方法，甚至開始對(duì)整個(gè)星系的殖民了。

對(duì)于恒星際殖民的方法，以銀河系為例，有一種比較有效的方法就是復(fù)制，簡(jiǎn)單來說就是創(chuàng)造一種能夠航行到別的行星的機(jī)器，然后用利用新行星上的材料花 500 年左右的時(shí)間自我復(fù)制，然后將兩個(gè)復(fù)制品送向下一個(gè)目標(biāo)，即使用比光速慢的多的速度航行，這個(gè)模式也能用 375 萬(wàn)年的時(shí)間完成整個(gè)銀河系的殖民。當(dāng)計(jì)量單位是 10 億年的時(shí)候，375 萬(wàn)年不過是一眨眼而已。

回到我們我們之前的推算，如果銀河系里 1% 的智能文明成功的達(dá)到了具有星際殖民能力的 III 型文明的話，光銀河系就應(yīng)該有至少 1000 個(gè) III 型文明了。如果真是這樣的話，這些文明的存在應(yīng)該很容易被留意到才對(duì)。但是我們至今為止，什么都沒看到，什么都沒聽到。 也從來沒有接觸過他們中的任何一個(gè)。

那么，Where is everybody?

在我的上一篇文章中，我寫到了 NASA 宣布發(fā)現(xiàn) Kepler-452b 的事情（詳情見鈦媒體前文《一份開發(fā)開普勒-452b的商業(yè)計(jì)劃書：我們拜訪另一個(gè)地球或許只需20年》），但是這件事情背后的深刻含義恐怕并沒有被深入思考。之前一直有一個(gè)論點(diǎn)認(rèn)為位于宜居帶的行星有可能很少，地球是萬(wàn)里挑一的幸運(yùn)兒?，F(xiàn)在看來，只怕不是。人類用很不精確的觀測(cè)手段，觀測(cè)了幾百顆恒星，就輕易找到了一顆宜居行星。如果不是碰運(yùn)氣碰上了，那這件事情說明僅僅銀河系里，宜居行星的數(shù)量級(jí)可能在千萬(wàn)甚至億這個(gè)級(jí)別上，而且這顆行星比地球早開始 15 億年。

距離只有 1400 光年，即使造出光速 1/100 的飛船就可以在 14 萬(wàn)年到達(dá)。這種飛船不需要太科幻的技術(shù)，完全在人類現(xiàn)有理論的框架內(nèi)，人類可以在幾百年內(nèi)造出來應(yīng)該是大概率事件。即使不造飛船，建一個(gè)瞄準(zhǔn)這個(gè)行星的發(fā)射站，只需要 1400 年就可以讓對(duì)方收到地球的問候。

然而，地球至今都沒有收到任何來自這顆早進(jìn)化 15 億年的兄弟的任何信息。人類都可以這么輕易就發(fā)現(xiàn)宜居星球，難道外星文明就發(fā)現(xiàn)不了地球嗎？ 可事實(shí)上，整個(gè)宇宙對(duì)地球都是徹底的沉默。

再問，Where is everybody?

我們所不知道的一切

《三體》之后，無書可讀，現(xiàn)在的科幻小說已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我的好奇心和想象力，一方面我對(duì)作者的文筆和閱歷有要求，另外對(duì)作者的科學(xué)背景有要求，因此，除了阿西莫夫和克拉克最近翻譯出版的小說之外，我現(xiàn)在更多的是看科普和科學(xué)方面的書，甚至在有些我自己基礎(chǔ)知識(shí)比較扎實(shí)的領(lǐng)域，比如化學(xué)方面，我是直接看相關(guān)的大學(xué)和研究生教材。

我注意到一個(gè)明顯的事實(shí)是，我們?nèi)祟惉F(xiàn)在科學(xué)越來越發(fā)達(dá)，但是學(xué)科的分類也越來越垂直，很少有人能夠從更高的高度去描述學(xué)科之間的聯(lián)系，在學(xué)科與學(xué)科之間的交界處，出現(xiàn)了明顯的斷層，有些還有明顯的不相容。

比如我們知道化學(xué)這個(gè)學(xué)科的底層是基于電子在量子物理的泡利不相容原理約束下的在原子核之間的運(yùn)動(dòng)，但是我們并不知道所有的細(xì)節(jié)，比如我們不知道 X 射線和其他輻射是如何引起有機(jī)分子同分異構(gòu)的轉(zhuǎn)變；我們知道生物學(xué)和化學(xué)的邊界是基因，基因具有生命的一切特征，因而和非生物不同，基因同時(shí)和遵從一般化學(xué)定律的分子有關(guān)，但是我們現(xiàn)在無法精確的知道每一個(gè)生命行為下所對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)的方程式，我們不知道每一個(gè)有機(jī)分子同分異構(gòu)體的轉(zhuǎn)變所對(duì)應(yīng)的生物學(xué)和遺傳學(xué)上的影響。

在更大的尺度上，我們雖然知道宇宙起源于大爆炸，但是我們至今不知道太陽(yáng)系和其他恒星是如何從星際氣體和塵埃云形成的，為什么太陽(yáng)系的角動(dòng)量都給給了行星而太陽(yáng)自身則保存了絕大部分的質(zhì)量；我們雖然知道這個(gè)宇宙有億萬(wàn)顆恒星，而且每一個(gè)單星都應(yīng)該有行星，但是我們依然不知道為什么從來沒有外星文明和我們聯(lián)絡(luò)。

從我熟悉的計(jì)算機(jī)專業(yè)的角度講，我們知道信息、比特和熵，但是如果考慮一下把一比特信息放入黑洞中，那么會(huì)發(fā)生什么？每當(dāng)我有閑暇的時(shí)候，我喜歡去思考這些問題，雖然身體無法脫離地球，但是我的精神可以悠游太虛，這是我的休息和生活方式。

對(duì)于我來說，讀完《三體》之后，再也沒有科幻小說可以滿足我的想象力，因而我恐怕只能自己思考，我是一個(gè)有很強(qiáng)好奇心的人，我努力想要了解人在宇宙中的位置，這個(gè)了解不僅僅為了知道人類是否會(huì)飛向其他恒星，也不僅僅是想知道人類在未來是否會(huì)遭遇其他文明，我更想知道的是，我們?nèi)祟愂欠裼心芰φJ(rèn)識(shí)世界的終極規(guī)律，宇宙是怎么來的，宇宙的未來如何？意識(shí)乃至智慧是宇宙發(fā)展中的偶然還是必然？我們是有唯一的宿命還是可以改變自己的未來？

由于我懂得太少，我努力在大腦的思維過程中裝進(jìn)去了一些錨點(diǎn)，這些通常是我思考的出發(fā)點(diǎn)：

1.

我們這個(gè)宇宙中存在著 10^80 個(gè)基本粒子，它們中的大部分都是在與接近光速運(yùn)動(dòng)，而且，根據(jù)海森堡的不確定性原理，我們要么無法確定它們的速度，要么無法確定它們的位置。我們?nèi)祟?，以及我們體內(nèi)的 10^28 個(gè)粒子這種緩慢的運(yùn)動(dòng)速度是自然界的特例，我們?yōu)槭裁催@么慢？

2.

信息永存和熵增加是這個(gè)宇宙的規(guī)律，但是令人驚奇的是，這個(gè)世界每 10000000000 比特的信息中就有 9999999999 比特是與黑洞的世界相關(guān)的，我們直接的每一個(gè)星系都是圍繞不斷吞噬恒星與行星的黑洞形成。如果說信息就是這個(gè)世界最根本的存在，為什么我們擁有的信息這么少？

3.

我們所知道的物質(zhì)，包括原子、行星、恒星、星系以及 iPad、奧利奧、鉆戒和我們，只占我們這個(gè)宇宙的質(zhì)量（也就是能量）的5%，絕大部分的質(zhì)量是以暗物質(zhì)和暗能量的方式存在，而后兩者是看不見的，它們和光子不發(fā)生作用。我們對(duì)暗物質(zhì)和暗能量所知甚少，對(duì)于暗物質(zhì)，我們只知道它不是由質(zhì)子、中子、電子這些粒子構(gòu)成，它和光子不發(fā)生作用，它不是星際氣體，不是星際塵埃，不是黑洞，它可能是由奇異粒子構(gòu)成的物質(zhì)；對(duì)于暗能量，有另外一個(gè)名字叫宇宙學(xué)常數(shù)。我們能確認(rèn)他們存在，主要是暗物質(zhì)和暗能量都和引力發(fā)生關(guān)系。那么它們到底是什么？

短短一篇文章，難以道出心中所想，權(quán)當(dāng)拋磚引玉。（本文獨(dú)家首發(fā)鈦媒體，本文關(guān)于費(fèi)米悖論的部分來自 waitbutwhy 網(wǎng)站，并參考知乎，圖片來自網(wǎng)絡(luò)）