科学与怪异-第53章
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这幅宏伟的画面可以描绘得相当精细。在这幅画面中，技术文明的总数将和恒星形成的速率成正比。根据对各种类型恒星的统计，以及对这些恒星在耗尽其核能源之前的存活期的了解，我们现在对恒星的形成率已经知道得相当准确。这些事实导致对恒星更替率的某种要求，后者又导致这样的结论：在我们银河系中恒星的形成率曾经是、而且现在也还是非常接近于每年一颗。
在这些新诞生的恒星中有多少颗会带有行星系统呢？很多。我们已经知道，恒星是由银河系中旋转着的气体尘埃云产生的，因此也从这些云获得了相当大的角动量，或者说相当多的“自转”。容易算出，伴随着一颗初生恒星的坍缩，它必定会丧失大部分的“自转”；否则它就会在变成恒星之前早就四散飞溅开了。但是，只有一种方式会使恒星失去自己的“自转”，那就是将它转移给另一个或另一些天体的轨道运动。对此，我们已经观测到相当重要的证据：有一半以上的恒星是双星，这表明在多数情况下，“自转”传给了另外一个天体。在我们太阳系内，从太阳到本行星系统质量最大的地方（它在木星和土星那里）的距离大致等于双星系统成员星之间的平均距离。这表明我们的太阳系是以非常类似于双星系统的某种方式诞生的，不同之处仅在于，我们的太阳系偏偏造就了许多小天体，而不是形成一个大的第二天体在太阳系中，98％的转动存在于行星系统的轨道运动中，存在于太阳自转中的仅占2％。所有这些都暗示着天空中每一颗看来似乎成单的恒星，实际上都有一个行星系统陪伴着。
在每一个这样的行星系统中，都会有少数行星的条件适宜于生命。我们对于能够导致生命的种种化学过程并不清楚，但是，如果我们把地球上生命的化学过程作为判断的基础，那么，倘若一颗行星上的温度介于水的冰点和沸点之间，则该行星对于生命而言将是相宜的。这也许是一个非常保守的判据。如果我们利用自己的行星系统作为指南，并考虑到行星分布以及形成行星系统的理论模式，我们便得出结论：在每个行星系统中也许有两颗或者更多的行星乃是合适的生命乐园。在我们太阳系中至少就有一颗这样的行星——地球。此外火星、甚至木星和土星也是很有潜力的生命之家。考虑到所有这些天文学上的事实，便导致这一结论。在我们银河系中，每年大致诞生一颗能够维持生命的新行星。
但是，在这样一颗行星上是否真会出现生命呢？地球上的生物化学实验已经证明无论在哪里，只要其化学性质与原始地球上的化学性质相似，那么生命的发展就不仅是容易的，而且是不可避免的。模拟原始地球大气状况的化学实验，每次都产生了就地球生命而言常见的大有机分子，即构成生命基砖的氨基酸（产生蛋白质的基础）、各种糖以及构成地球生命中最核心的东西：DNA（脱氧核糖核酸）。而且，这些产物的量都不小，占化学产物总量的10％以上。看来，只要条件相宜，生命的产生就是毫无疑问的。
该行星至少有一点与其他所有的行星相同：它大体上是圆的。这看起来仿佛无关紧要，然而其意义却非常深远，也就是说，它具有有限的表面积，因而该行星的动植物可用的资源亦有限。对于那有限的资源，不可避免地会发生竞争，而竞争的结果则是进化。我们可以自信，进化最终将会造成高度的智慧。事实上，在过去的各种不同时代，有着比今天更大的陆地动物和飞行动物，有的动物则比今天的动物重得多，奔跑也快得多。但是，所有这些都不是最根本的。化石记录表明，只有一样东西一直在增加，那便是智力。经过充分长的时间（这也许是以十亿年计），所有适宜的行星上必定都会出现智慧生物。
我们认为，大多数智慧生物都会及时地发展技术。在我们自己的这颗行星上，这种情况至少独立地出现了三次，在中国，在中东，以及在中美洲。在每一例中，技术的发展都是对人口不断增长所造成压力的反应。人口增长了，显然就需要更多的食物；农业发展了，进而又需要专门的工具，需要匠人来制造和分配这些工具。不久，城市出现了——当然，它们是很原始的，但它们是技术和知识的中心，这类技术和专门知识最终将我们引向了喷气式飞机和核能。也许并不是所有的智慧生物都会发展技术，因为说不定在某些地方人口的压力永远也不是很严重。然而，事情大概会是这样：大多数载有生命的行星是会及时地产生某种技术社会的。
所有这些事实导向了一个相当令人吃惊的结论：我们的银河系可能每年产生一个新的技术文明。一年一度，在银河中的什么地方，某个新的技术文明首次开始行动，向太空发射光和无线电波——表明其存在的主要标志。要是我们知道该把自己的仪器指向何方、知道应该用什么频率监听：那么我们现在的射电望远镜就能探测到这些无线电波。
然而，当我们用自己的仪器扫描天空时，我们并未察觉到宇宙间充满着技术活动。夜空何其宁静，迄今为止“听”到的只是恒星、气体云、以及星系悄然的瑟瑟声。我们有这样的感觉，虽然在历史的长河中，几十亿个文明先后出现了，但是其中只有极少数如今正在宣告自己的存在。看来，技术文明世界向太空释放巨额能量，可能只是一个有限的时期，而不是永久性的。我们假定，一些象我们一样新出现的文明点起“火炬”照亮宇宙，在经过一个相对而言甚为短促的时期后，由于我们所不知道，但是肯定非常重要的理由而从视野中消失了。他们为什么退出舞台呢？也许，他们由于核战争而毁灭了自己——他们差不多恰好在能够向宇宙宣布自己存在的同时，具备了核战的能力。也许，他们为宇宙间的事故所毁，例如某颗小行星与他们的行星相撞；但是，这样的可能性极小。我们认为，一个文明从宇宙舞台上最终消失，很可能乃是他们的技术高度发展的结果。我们只能通过探测他们所浪费的东西——抛入太空的能量——来探测他们自身。但是，恰如我们正在深切感受那样，他们肯定懂得节约和保存能量的重要，他们也将建立起某种贮存能量的技术，而这又会在很大程度上导致他们的“消隐”——这并非是因为他们消失了，而是因为他们节能技术的进步。这可以看看我们自己这个文明世界里发生的情况。譬如电缆电视的推广，还有在电话和电视信号的传输中应用光导纤维。要是电缆电视遍布全球的话，那么地球上智慧生命宣告自己存在的主要形式便从宇宙间消失了。再如防空雷达系统，如果地球上实现了和平，从而达到可以拆除军事雷达系统的地步，那么我们之存在的又一种最强的可探测信号便将消失。这样我们的文明世界虽然会比现在先进得多，但实际上却变得很难探测到了。
因此我们相信文明世界会连续不断地出现，并向宇宙发出辐射。然后，过一段时间，他们又变得不可探测了，这很象圣诞树上闪烁的灯光。许多较古老而较为先进的文明依然存在着，但我们要发现他们却是较为困难的。结果是总会有一族光辉灿烂的文明，他们的总数大致保持不变，只是其具体成员常在随着时间而变化。
在任一给定的时刻，我们银河系中可探测到的文明数目只是这样一些数字的乘积：那些文明产生的速率，乘上他们将大量能量射入太空的平均时间长度。我们已经算出，上面所说的速率是每年大约一个：可是这样的文明能被探测到的时间有多长呢？我们只有在探测到某些他处的文明世界、并求出在我们银河系中他们的典型寿命有多长之后，才能回答上面的问题。有些人觉得，一个文明可被探测到的时期，不会比我们自己这个文明已经度过的可探测岁月（三十年光景）长多少；另一些人则觉得，某些象空间探索之类的活动将使文明可以被看到和探测到的时期变得非常长，也许长达数百万年。如果我们折衷一下，假定说文明可被看见的时间是一万年，那么我们就得到一个非常重要的结论：在我们银河系中可探测的文明世界的数目大体上是一万个，这是一个相当可观的数目。另一方面这又意味着，在每一千万颗恒星中才有一颗拥有这样一个文明世界，我们必须搜索为数极大的恒星之后，才能最终找到一个可探测的文明。此外，恒星之间的距离大得使诸文明间相距远达一千光年上下。因此，对任何文明的搜索都得使用某种方法，它可以探测到远在一千光年（甚至更远）之外的智慧生命的适当表现形式。
要检查几千万颗恒星来寻找智慧活动的信号，最有希望的方法是什么呢？正如我们不久就会看到的那样，我们不能指望“他们”会向我们发来宇宙飞船、从而使我们较容易地找到他们。我们相信，应该由我们用自己所拥有的任何手段主动向外探测其他文明的存在。我们该怎样做呢？我们不能光是站在自己的立场上看问题，不能拿我们自己的技术去想象其他文明所拥有的最光辉灿烂的东西。归根到底，我们只是处于初级阶段的文明，谁知道他处的文明已经达到了怎样的技术水平呢？确实，在考虑彼方与我方的技术时，我们必须接受的制约只是物理学定律和宇宙的布局。结果表明，这些制约对我们并没有太大的帮助——实际上依然允许有各种各样的可能途径，虽说如同我们将会看到的那样，其中有一些比另一些更为高明。我们也应该认识到，几乎肯定不会存在某种永远最适于搜索的技术形式。各种各样的文明将在不同的水平上使用不同的技术，因此采用某种类型的搜索方式也许能对某种文明奏效，而对于另一种文明，其他类型的搜索则可能更好。我们所能搜索的乃是在大多数情况下最容易探测的那种技术。
人们最容易想到的方法是火箭。由于电视和电影的宣传，世界上很大一部分人认为星际火箭并不是什么了不得的东西。但是，问题在于那个“一千光年”——即我们算出的诸文明世界间的平均距离——是一段相当长的路。我们现在使用的火箭要飞那么远，将耗费3，000万年左右。因此，要飞越恒星际的距离，我们就需要某种比今天的火箭快得多的工具：要在短得可敷实用的时间内从一颗恒星飞到另一颗恒星，所需要的将是能以近光速飞行的宇宙飞船。
而难就难在这里：我们面对着狭义相对论的不可规避的结果，一个物体接近光速时会变重。对于一支火箭来说：当它变得较重时，就需要更多的燃料来加速；可是燃料本身也变重了，于是又需要更多的燃料来加速这些燃料。如用数学对这种恶性循环进行计算，结果是：一艘接近光速的火箭不可能用现有的火箭发动机来驱动；我们必须设想�
