神秘的宇宙、神秘的人
与宇宙和人类有关的12个问题
来源： 中国科技网
神秘的宇宙、神秘的人(1)
4.我们是宇宙中孤独的存在吗？
当你凝视美丽的夜空时，你是否好奇地想知道，此时此刻有没有其他“人”正注视着你？宇宙中也有其他我们称为“神秘花火”的生命存在吗？
直觉告诉我们，在广袤无垠的宇宙中，我们可能并不孤单。每2000颗恒星中，就有一颗恒星人能用肉眼看到；在我们所处的星系中，大约存在着另外5000万颗这样的恒星，而我们身处的星系只是宇宙1000亿个星系中的一个。换句话说，我们围绕其旋转的这颗恒星只是亿亿个十亿颗恒星中的一颗，真的是沧海一束。宇宙的其他某个地方很有可能存在着和我们身处的地球一样的蓝色小点，那么，它是孵化出像我们一样的智能生命的摇篮吗？我们并不知道。然而，这并不能阻止人们希冀早日找出答案的美好愿望。
1961年，年仅31岁的美国加州大学的天文学家和天体物理学家弗兰克·德雷克发明了一个估算外星文明数目的方程式，这就是著名的“绿岸公式”： N=R×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L。这个公式看起来有点庞杂，它以一连串可能性的乘积来计算银河系中可能存在的文明社会的数量。
其中，N代表银河系中的文明数量，它是几个可以求出的未知数的乘积。R是每年银河系中诞生的恒星数；Fp是拥有行星的恒星比数；Ne是行星系中“类地”行星的平均数；F1是类地行星中具有生命的行星比数；Fc是能够进行星际无线电通讯的智能生物比数；L是通讯文明的平均寿命。
德雷克运用这个方程乐观地推导出，银河系中大约有1万个左右的先进文明，或者也可以表述为，大约20000万颗恒星中有一个先进文明。其中最近的文明可能距离我们约1000光年远。其他许多天文学家、生物学家也试图求解这个方程，但结果大相庭径。因为这一方程涉及七个变量，一些变量已被确定，另一些变量则很难确定。
现在，我们也能够让一些数字与因子对号入座。我们知道，银河系每年诞生20颗恒星，另外，我们已经在除了太阳之外的其他恒星周围找到了560多颗行星，大约四分之一的恒星是拥有质量与地球一样的行星。但估算这些生物因子有点像猜谜。因此，我们实际上很难求出这个方程的精确解。不过，它给出了一个合理猜想的方向。
有一些天文学家认为，生命几乎可以出现在任何宜居的行星上。也有人怀疑，简单生命可能非常常见，但智能生命却相当罕见。另外有些人则认为，我们的星球是独一无二的。美国亚利桑那州立大学的物理学家保罗·戴维斯表示：“生命能否如此简单地形成呢？我们完全蒙在鼓里。”
如果其他星球上也有类似于人的生命，那么，有什么证据可以证明这一点呢？在火星上发现生命可能于事无补，因为，火星上的生命很可能与地球公民具有同样的起源。“毫无疑问，地球与火星之间的碰撞会在彼此之间来回传递微生物，火星和地球并非完全独立的生态系统。”戴维斯说。
或许，在土星的第六号“月亮”——土卫六“泰坦（Titan）”上更有可能发现生命存在的踪迹。太空生物学家们将“泰坦”视为疑似存在外星生命的地区。泰坦是太阳系内唯一表面有液体存在（尽管只是乙烷湖）的其他地方。“我们认为，如果泰坦上存在生命，其起源将会与地球生命的起源不同，泰坦上的生命将会讲述另外一个故事。”美国华盛顿州立大学天体生物学家德克·舒尔策-马库奇表示，“如果我们能发现一个另外的起源，那么，我们或许就能说，宇宙中可能还有很多生命存在。”
在我们所处的太阳系中发现外星微生物或许在某种程度上可以证明人类并不孤独。但是，我们真正想知道的是，在太阳系外，是否还存在着其他智能生物。50年来，天文学家们使用射电望远镜对天空进行了深度扫描，不放过任何蛛丝马迹，但迄今为止，还是一无所获。
但是，这也并不意味着ET（外星人）并不存在。外星人可能也不知道我们的存在。能到达太阳系外的、能证明人类存在的唯一证据是射电信号和遍布城市上空的各种光线。“自从二战以来，我们一直发射的只有强大的射电信号。”位于美国加州的地外文明搜索研究所（SETI Institute）的赛思·肖斯塔克表示。因此，我们的“名片”散落进浩淼太空的时间只有70光年。如果银河系像伦敦那么大，那么，地球只是伦敦西区纳尔逊圆柱的基座，我们的射频信号目前还没有离开特拉法加广场呢。
“即使太阳系外挤满了外星人，它们也并不知道人类在这儿。”肖斯塔克说。反之，也成立。鉴于宇宙如此广袤无垠，而光速有限，大多数星星和行星或许都没法看到。
还有另外一种可能性，那就是，智能生命与人类是独立的。毕竟，人类智能存在的历史只是地球这本历史书的“一个小篇章”，人类智能的存在可能仅仅只是一种转瞬即逝的状态。希望临近的星球不仅存在着智能生命而且它现在就有智能生命，这可能是一个奢望。
但是，假如我们确实与外星生命取得了联系，我们将做何种反应呢？NASA（美国航空航天局）现在已经有了备用计划。很多宗教团体也宣称，他们能接受存在外星生命这种观点，但是，根本的问题是我们不知道这一切何时会发生。
最有可能出现的情况是，我们永远不会发现外星人的“芳踪”。即使地球并非唯一存在智能生命的星球，显然，我们也能安然无恙地继续我们的存在。但是，在我们的内心深处，总会不断涌现出一种感觉：情况可能并非如此，终有一天，我们会与外星人相谈甚欢。
5.我是一个全息图吗？
看看你的周围：墙壁、椅子、身体……所有这一切看上去都是真实存在的。然而，是否存在着这样一种可能性：我们在宇宙中看到的所有事物，包括你和我在内，都只不过是一个全息图呢？
这听起来似乎很可笑，然而，已经有些证据表明，这可能是真实的，或许，我们多年前就知道这一点了。如果情况果真如此，那将彻底改变我们对现实的看法。
这个想法已经在人们心中盘旋很久了，其最初源于史蒂芬·霍金于上世纪70年代提出的一个明显的悖论——黑洞信息悖论。霍金论证道，黑洞事实上并不是“全黑”的，其质量会以射线（霍金射线）的形式缓慢释放出来，致使黑洞不断蒸发直至消亡殆尽。因此，这就带来了一道难题，由于霍金射线并不传递有关黑洞内部的任何信息，当黑洞消亡时，坍塌成黑洞的星体的所有信息也随之消亡，这跟目前公认的信息守恒原则相悖。
1972年，以色列耶路撒冷希伯来大学的雅各布·伯肯斯坦证明，黑洞的熵，即黑洞的信息量，与它的视界表面积成正比。视界是包围黑洞的一个理论表面，视界由无数临界点构成，物质或光线一旦越过这些临界点，坠入视界以内就再也无法返回。理论学家据此证明，发生在视界处的微观量子波动调制了黑洞内部的信息，因此，当黑洞蒸发时并不存在神秘的信息损失。后来，弦理论学家们也证实，坍塌成为黑洞的星体的信息会被调制到视界上凹凸不平的团块中，视界随后将信息印刷于慢慢远离黑洞的霍金辐射线上，如此一来，黑洞消亡时，也不会出现信息损失。
这解决了霍金悖论，也提供了深刻的物理理解：前期星体的所有三维信息可完全调制到后期黑洞的二维视界中——就像信用卡和纸币上常见的三维全息图是在二维胶片上蚀刻而成，当光线在它上面发生折射时，就出现了三维图像一样。后来，美国斯坦福大学理论物理学家、弦论创始人之一李奥纳特·苏士侃和诺贝尔奖获得者赫拉德·特霍夫特将这一理解扩展到整个宇宙。他们认为，如果一个三维星球能将信息调制到黑洞的二维视界上，那么，整个宇宙可能都会适用这种情况。我们的日常生活可能只是发生在遥远地方的物理过程的全息投射。因为，毕竟，宇宙的视界为420亿光年，而宇宙大爆炸迄今仅仅137亿年，也就是说，宇宙视界之外的事物根本无法被人类看到。
听起来这似乎有点疯狂，但我们已看到其或许是真实存在的迹象。长久以来，理论物理学家们一直认为，宇宙上的空间—时间是一个个微小的颗粒。既然一个二维表面无法存储足够的信息来完美地呈现一个三维物体，那么，这些颗粒将在全息图中变得更大。“身处全息宇宙中就好像身处三维电影中。”美国费米实验室粒子物理分部的物理学家克雷格·奥甘表示：“在更大的层面上，宇宙很光滑而且是三维的，但如果你走近一点看，它是平面的，上面布满凹凸不平的颗粒。”
奥甘最近认真查看了位于德国汉诺威的一个相当灵敏的运动检测器GEO600（一台长达600米的探测器）上的读数，GEO600主要用于探测引力波——时空上的“涟漪”引力波由爱因斯坦在广义相对论中提出，指中子星和黑洞这样的超密度天体加速运动时给宇宙时空带来的扰动。引力波被认为是宇宙中最猛烈的事件，例如，两颗中子星碰撞时可能会产生引力波，这种引力波能从地球上观测到。
尽管GEO600引力波探测器的灵敏度非常高，但迄今还没有发现引力波的“芳踪”。不过，2008年，图像上一个意想不到的抖动让科学家们抓耳挠腮，百思不得其解。后来，奥甘指出，它可能源于时空颗粒的“量子波动”。正常情况下，这些波动太小而无法被探测到。而现在，这些波动大到出现在GEO600的读数上，这就直接证明，宇宙真的是全息图。
不过，伯肯斯坦对这一解释持谨慎态度，他说：“宇宙是一个巨大的全息图这一想法仅仅是一个假设，其证据也只是一些偶然出现的特殊情况。”奥甘表示，美国费米国家实验室正在建造的更好设备——“全息干涉仪”有可能提供新的证据，他希望该设备几年后能完成并投入使用。
如果最新设备能够让科学家们如愿以偿，获得新的积极结果，这将挑战我们对于自身所处宇宙的假设。它或许能证明，宇宙中所发生的任何事情只是距离我们所处之地几十亿光年外的某个平滑表面上发生的某个事情的投射，尽管我们并不知道“某个事情”是什么或者“某个事情”如何自证其在世界中的存在。或许，最新发现可能对我们所处的宇宙以及庸碌的日常生活毫无影响，但真的如此吗？
6.我是一个真实的存在还是僵尸？
我们现在还无法回答这个问题。
当法国哲学家勒奈·笛卡尔写下“我思，故我在”这句名言时，他就一针见血地表示：你作为一个具有自我意识的个体而存在的唯一证据是你思考自己的存在性的意识经验。你只能知道自己的想法，无从了解别人的意识和想法，因此，你将永远不会知道别人是否拥有自我意识。
笛卡尔写下那句名言是在1644年，从那以后，人们在这一问题上取得的进步乏善可陈。如果有些进步，那就是我们甚至不那么确信自己存在这个事实。
计算机变得足够强大，让我们能制造出替代的世界，这一切仿佛就发生在昨天。现在，我们拥有无数游戏和模拟，它们都是我们身处世界内的世界。随着技术不断向前发展，这些模拟世界将变得越来越复杂。“原初”宇宙最终将被几乎无限数量的先进的虚拟文明所填充。很难想象这些文明中没有像你我一样具有自主独立意识的生物。
英国牛津大学人类未来研究院院长尼克·博斯特罗姆首先提出了上述观点。这个简单的事实使一种情况变得似是而非，那就是，我们的存在实际上是一个由更加先进的文明实体运行的模拟。
博斯特罗姆指出，唯一能确信这一点的方式是，有一条信息突然跃入你的眼前，并告诉你：“你正生活在一个计算机模拟中。”上述情况几乎不可能发生，然而，尽管我们无法证明这一点，我们也能发现一些与我们的存在有关的蛛丝马迹。
但美国乔治梅森大学的经济学家罗宾·汉森却并不那么确信。他表示，如果情况果真如此，而且，我们也确实找到了一些蛛丝马迹，那么，运行这个模拟的“操作员”很可能会让每件事情回到最初，让我们毫无踪迹可循。汉森说：“如果它们不希望我们注意它们的话，我们甚至不会注意到。”不论如何，寻找真相可能就是寻找麻烦，我们可能会被控诉破坏了造物主的乐趣，说不定造物主一怒之下，会拔掉电源，让我们灭绝呢。
不过，汉森也表示：“小模拟应该远远多于大模拟。”因此，他认为，他极有可能生活在一个他是唯一有意识、有趣的生物的模拟中。换句话说，其他人都是临时演员或者僵尸。然而，究竟情况如何他也无法知道。
当然，我们现在拥有非常先进的技术——在笛卡尔所处的时代，这些技术可能会被看成巫术：能够看到人脑中的情况并阅读他的思想。不幸的是，那并不会让我们距离知道他们是否是有感觉的人更进一步。“即使测量脑电波，你也无法确切地知道他们拥有什么样的经历。”英国布里斯托大学的心理学教授布鲁斯·胡德表示。
不过，从某种角度而言，脑部扫描确实已经颠覆了笛卡尔的格言。美国斯坦福大学哲学家保罗·斯科科瓦奇表示，你也可能是一具僵尸，即使你没有意识到这一点，事实就是如此。
斯科科瓦奇的坚持基于一个信念，那些研究脑部扫描的神经科学家们也持有这一信念——我们没有自由意志。机器中没有鬼魂，我们的行为不由完全超出我们自己控制的大脑的状态所驱使，他说：“因此，我认为，我可能只是一个幻觉。”
因此，情况可能就是，你生活在一个计算机模拟中，在其中，你是唯一拥有自我意识的生物。我可能是一具僵尸，你也可能是。谁知道呢？
神秘的宇宙、神秘的人(3)
神秘的宇宙、神秘的人(4)
