粥全粥到
Interested in big things, and happy in small ways.
正文
我们为什么这么特殊（三）
迄今为止，天文学家们已经在银河系里发现了几千颗围绕恒星转动的行星，而且数学模式估算在整个银河系里大约有1000亿颗恒星（类似太阳）可能有围绕它们转动的行星。根据现有的人类的观测手段获得的数据，在宇宙中大约有1000-2000亿个类似银河系的星系。基于这个烧脑的巨大数量，我们有理由相信宇宙中一定还有类似人类的“有意识的生命“ （sentient beings)。庞大的星球数量仅仅是在统计学上给生命的产生提供了可能性，但不是充分条件。著名的Fermi Paradox就是关于“宇宙里存在其它文明的高度可能性”和“迄今为止没有任何证据显示有其它文明存在”之间的矛盾。
人类出现和存在于宇宙中，是一连串极其不可能的事件匪夷所思地一个接一个都发生了的巧合结果。
特殊的时间。巧合开始于重元素的产生，这里重元素是指比氢和氦重的元素。根据大爆炸理论，宇宙的第一批恒星是由130多亿年前大爆炸留下的氢和氦的云形成的。当时这些恒星不可能产生围绕它们的行星，因为行星的产生需要碳，氧，硅，铁等等重元素。之后微量的重元素逐渐在恒星内部形成的，当这些恒星死亡爆炸时这些微量的重元素被甩到星际的物质云里，之后从这些物质云里形成的下一代恒星就有了稍高的重物质含量。到大约45亿年前太阳形成时，这种一代又一代恒星的物质积累已经进行了几十亿年，即使这样，太阳98%的成分是氢和氦，只有2%是重元素。这2%基本就是太阳系整个环境里的重元素的比例。所以在这么少的重元素环境里，类似地球的行星的形成是非常不容易的。这说明了如果人类在银河系里即使不是唯一的文明，也是最早诞生的文明之一。
特殊的位置。银河系是一个直径大约10万光年的圆片，太阳位于距离银河系中心大约27000光年，稍微超过半径一半的位置。越靠近银河系中心物质云的密度越大，虽然物质云的密度越大更有利于形成类似地球的行星，但却对生命不是一件有利的事情。靠近银河系中心星云密布就会有很强的宇宙射线，例如大量超新星的频繁爆炸产生的射线，中子星之间聚合产生的伽马射线，还有一个名称为Sagittarius A的巨大黑洞，等等这一切，让靠近银河系中心的区域不可能有生命的存在。离着中心越远，这些灾害对生命的影响越小，但低密度的物质云又给形成类似地球的行星造成困难。所以银河系里离中心23000到30000光年的环带是一个生命“宜居区”，这个区域占了银河系半径的7%，只有5%的恒星在这个区域里。太阳位于这个宜居区的中部。在这个区域里迄今只发现太阳系是一个长期稳定的行星环绕系统，没有其它行星系统能够提供地球所享有的祥和环境。
特殊的星球。天文学家迄今发现了大约50多颗类似于地球的行星。当我们谈论“类似地球的行星”时，我们通常指有岩石硬壳和地球大小差不多得星球，按照这个标准，金星是最类似于地球的，可是我们却不可能生存在金星上。两颗星球有几个非常重要的不同之处。金星有着很厚的地表壳，没有磁场，没有地壳板块运动。地球的地壳很薄，而且是有不停的板块运动，这保证了人类可以利用矿产为技术文明的发展提供了条件，还把营养物质带到地面，保证了生态环境的物质循环。地球还有一个金属地心，伴以快速自转，产生了一个巨大磁场，这个磁场提供了一个保护层，挡住了有害的宇宙射线。另外月球的存在也是另外一个维持地球稳定的必要条件，没有月球的引力，地球在围绕太阳旋转时会翻滚。这种稳定的双星系统也是极其罕见的。
特殊的生命。在地球形成大约十亿年后，距今34亿年，单细胞生命在地球上诞生了。在这里简单的一句话，生命就从无到有了，可是这个从无到有的过程在几十亿年前是怎么发生的，科学家还没有答案。特定的无机分子在特定的条件下组合成生命结构和功能所必需的有机分子，再组装在一个小袋子里，成为一个可以复制的单细胞生物，每一步都是极小极小概率事件，但就这么神奇的发生了，而且在地球几十亿历史上只发生了一次。此时的单细胞生物被称作原核生物，没有细胞核和线粒体。在此之后的20亿年里，这些原核生物是地球上唯一的生命形式。这些原核生物到现在还遍布在地球的每个角落，成为地球上最成功的物种，细菌。那地球上的动植物，还有我们人是怎么来的？大约在15亿年前的一天，又有一件不可思议的极小概率事件发生了。一个原核生物在吞噬了另外一个原核生物后，并没有例行消化掉被吞噬的，那个被吞噬的原核细胞神奇被保留下来，成为另外一个细胞里的寄居者，这个新组合成的细胞就成了真核细胞，寄居者就是我们身体细胞里的线粒体。有了线粒体的真核细胞大大提高了对能量的利用，于是就开始向更复杂生命体的进化。这个15亿年前的融合细胞，就是地球上所有动植物（包括人类）的老祖宗。之后在漫长的十几亿年里，单细胞真核生物进化成多细胞生物。
综上所述，在银河系里还有类似人类文明存在的可能几乎不存在。那在整个宇宙呢？基于整个宇宙巨大的星球数量和生命在地球上出现的速度，我们有理由相信宇宙某处还存在生命。但基于宇宙和地球的年龄以及地球生命的进化速度，我们也有理由相信，宇宙中有比人类更先进的文明的可能是微乎其微的，人类文明在茫茫宇宙中是孤独的。
图片来源：Scientific American
今天我们就可以看到，当一个国家发达起来后，人们会追求学业，事业和赚钱，而不再重视家庭。所有发达国家的生育率都是低于可持续率。穷国家生育率还是比较高的，但穷国家发达起来，人们都普遍受高等教育，生育率就下降到不可持续水平。
也许，其他星球上的文明也是这样，达到一定水平后就失去动力，然后自然消失了。
人类，像动物一样，在进化过程中会遇到危险。进化本身就是个十分危险的过程。Neanderthal当年在进化过程中就消失了，原因是进化过程中大脑开始发育变大，变得更聪明。但半拉子聪明是最危险的：大的大脑有它的缺陷：需要更多的能量，而且对痛的忍受能力下降，这在野外生存是很不利的。我们Homosapian比Neanderthal幸运，我们比他们进化得快一点，很快跳过那个坎，达到很聪明的程度，能够制造武器来捕食，能够制造房屋来御寒和抵抗天敌。
人类的未来，关键是看是否有足够的聪明人能够越过这个坎，能够在受到高等教育的前提下，把家庭和生育放在第一位。如果人不够足够聪明，停留在半拉子聪明状态，很可能像Neanderthal 一样被淘汰掉。