#聚焦#《三體》獲獎,關於書中我們所不知道的一切

《三體》8 月 23 日,在美國西雅圖舉辦的 2015 年 「雨果獎」 結果最終揭曉,中國科幻作家劉慈欣的長篇科幻小說《三體》不負眾望,獲得最佳長篇小說獎。《三體》此次獲獎是中文作品和中國作家第一次在國際科幻作品大獎中獲得獎項。「雨果獎」是世界科幻協會所頒發的獎項,自 1953 年起每年在世界科幻年會上頒發。「雨果獎」堪稱科幻藝術界的諾貝爾獎。在世界科幻界,「雨果獎」和 「星雲獎」 被公認為最具權威與影響的兩項世界性科幻大獎。

《三體》眾望所歸奪得 「雨果獎」 最佳長篇小說獎,這說明中國科幻已經具備世界級的影響力。復旦大學中文系教授嚴峰稱:「祝賀大劉為中國科幻寫下了光輝的一頁!雨果獎堪稱科幻領域的諾貝爾獎,而且比諾貝爾文學獎更專業,更純粹,更關乎文學的核心要素:想像。榮耀屬於大劉,屬於所有熱愛科幻的人們,也屬於雨果獎與科幻本身。科幻生於西方,長於西方,在東方也找到了沃土,這是科學與想像超越國界的人類意義的最好證明。」

當討論恆星和星系的時候,一個能挑戰幾乎所有人類神經的問題,就是:「地球之外是否還有智能生命存在?」讓我們用數字來討論這個問題。

雖然銀河系裡面有 1000 億 - 4000 億個恆星,並且在可觀測的宇宙內有幾乎同樣數量的星系。對應每一個銀河系的恆星,就有一個巨大無比的星系。也就是說,可觀測宇宙內的恆星數量大概是在 10^22 到 10^24 之間,這個數字寫出來是這樣的:據估計,地球上沙子的數量是 7.5x10^18 粒,也就是說,對應地球上的每一粒沙子,宇宙中都有 10000 顆恆星。科學界對於恆星中有多少是和太陽類似(大小、溫度、光度)的還沒有定論,通常的觀點是 5% 到 20%。我們採用最保守的估計(5%), 以及對於恆星數量估值的下限(10^22),那麼就是說有 5x10^20 個恆星是和太陽類似的。

而這些和太陽類似的恆星里有多少是擁有一個和地球類似(允許液態水存在的溫度條件來支持類似地球生命)的行星的呢?這個科學界也沒定論,有些觀點認為這個比例高達 50%,也有比較保守的研究認為應該在 22% 左右。根據我們已經知道的恆星形成過程的天文學知識,科學界現在比較確定任何一個非雙星的恆星都應該擁有至少一顆行星 (詳見德國科學家魯道夫. 基彭哈恩所著《千億個太陽》),結合前面採用的 5% 類太陽恆星的假設,就是說宇宙中有至少 1% 的恆星,擁有一個類似地球的行星,也就是說存在 10^20 個類似地球的行星。這個觀點之前只是推論,但是 Kepler-452b 的發現讓這個結論變得令人信服:對應地球上的每一粒沙子,宇宙里就有 100 個類似地球的行星。再往後推算,我們就只能瞎蒙了。假設經過數十億年的時間,這些類似地球的行星中,有 1% 出現了生命。再假設,那些出現了生命的行星中,有 1% 的行星上的生命的智能發展到了類似地球的程度。這就是說,可觀測宇宙中存在一百萬億個智能文明。

回到咱們銀河系,運用同樣的演算法,和對於銀河系恆星數量估計的下限(1000 億),我們可以算出來,銀河系裡可能有 10 億個類似地球的行星,和 10 萬個智能文明。SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence,地外文明搜尋計劃) 是一個以收聽來自地外智能文明信號為目的的組織。如果銀河系裡存在 10 萬個智能文明,哪怕其中只有很少一部分對外發射無線電波或者激光束或者其它聯繫信號,SETI 的衛星陣列應該會收到各種各樣的信號。但是,SETI 從來沒有收到過這樣的信號,一次都沒有。那麼問題來了:Where is everybody?這還不是最奇怪的地方。我們的太陽是個很年輕的恆星,也就是說存在著年紀比地球大很多的類地行星,理論上來說他們的文明程度應該遠比我們發達。

我們的地球是 45.4 億年,假設我們把地球和一個 80 億年的行星 X 對比

比我們領先一千年的文明所能帶給我們的震撼,可能就像我們現在的世界能給一個中世紀人的震撼一樣。一個比我們領先一百萬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 上那個比我們領先了 34.6 億年的文明會是怎樣呢?

卡爾達肖夫指數是根據一個文明所能夠利用的能源數量來量度文明層次的指標。它有三個類別:I 型文明:有能力使用所在行星的全部能源。人類還沒有達到 I 型文明,按照卡爾薩根的演算法,人類可以算作 0.7 型文明。

II 型文明:有能力使用母恆星的全部能量。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像力來考慮這個問題的,一種可能是戴森球,這是包圍母恆星的巨大球形結構,它可以捕獲大部分或者全部的恆星能量輸出。

III 型文明把前面兩張都甩在了後面,它能夠動用相當於整個銀河系那麼多的能源。當然,這一型的文明聽起來有點不可思議,不過別忘了,前面的行星 X 上的文明可是有 34 億年的時間慢慢發展的。如果行星 X 上的文明和我們類似,並且成功生存到了 III 型的話,他們可能已經掌握了星際旅行的方法,甚至開始對整個星系的殖民了。

對於恆星際殖民的方法,以銀河係為例,有一種比較有效的方法就是複製,簡單來說就是創造一種能夠航行到別的行星的機器,然後用利用新行星上的材料花 500 年左右的時間自我複製,然後將兩個複製品送向下一個目標,即使用比光速慢的多的速度航行,這個模式也能用 375 萬年的時間完成整個銀河系的殖民。當計量單位是 10 億年的時候,375 萬年不過是一眨眼而已。回到我們我們之前的推算,如果銀河系裡 1% 的智能文明成功的達到了具有星際殖民能力的 III 型文明的話,光銀河系就應該有至少 1000 個 III 型文明了。如果真是這樣的話,這些文明的存在應該很容易被留意到才對。

但是我們至今為止,什麼都沒看到,什麼都沒聽到。 也從來沒有接觸過他們中的任何一個Where is everybody?在我的上一篇文章中,我寫到了 NASA 宣布發現 Kepler-452b 的事情,但是這件事情背後的深刻含義恐怕並沒有被深入思考。之前一直有一個論點認為位於宜居帶的行星有可能很少,地球是萬里挑一的幸運兒。現在看來,只怕不是。人類用很不精確的觀測手段,觀測了幾百顆恆星,就輕易找到了一顆宜居行星。如果不是碰運氣碰上了,那這件事情說明僅僅銀河系裡,宜居行星的數量級可能在千萬甚至億這個級別上,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 萬年到達。這種飛船不需要太科幻的技術,完全在人類現有理論的框架內,人類可以在幾百年內造出來應該是大概率事件。即使不造飛船,建一個瞄準這個行星的發射站,只需要 1400 年就可以讓對方收到地球的問候。然而,地球至今都沒有收到任何來自這顆早進化 15 億年的兄弟的任何信息。

人類都可以這麼輕易就發現宜居星球,難道外星文明就發現不了地球嗎? 可事實上,整個宇宙對地球都是徹底的沉默。Where is everybody?我們所不知道的一切《三體》之後,無書可讀,現在的科幻小說已經遠遠不能滿足我的好奇心和想像力,一方面我對作者的文筆和閱歷有要求,另外對作者的科學背景有要求,因此,除了阿西莫夫和克拉克最近翻譯出版的小說之外,我現在更多的是看科普和科學方面的書,甚至在有些我自己基礎知識比較紮實的領域,比如化學方面,我是直接看相關的大學和研究生教材。

我注意到一個明顯的事實是,我們人類現在科學越來越發達,但是學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科之間的聯繫,在學科與學科之間的交界處,出現了明顯的斷層,有些還有明顯的不相容。比如我們知道化學這個學科的底層是基於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動,但是我們並不知道所有的細節,比如我們不知道 X 射線和其他輻射是如何引起有機分子同分異構的轉變;我們知道生物學和化學的邊界是基因,基因具有生命的一切特徵,因而和非生物不同,基因同時和遵從一般化學定律的分子有關,但是我們現在無法精確的知道每一個生命行為下所對應的化學反應的方程式,我們不知道每一個有機分子同分異構體的轉變所對應的生物學和遺傳學上的影響。

在更大的尺度上,我們雖然知道宇宙起源於大爆炸,但是我們至今不知道太陽系和其他恆星是如何從星際氣體和塵埃雲形成的,為什麼太陽系的角動量都給給了行星而太陽自身則保存了絕大部分的質量;我們雖然知道這個宇宙有億萬顆恆星,而且每一個單星都應該有行星,但是我們依然不知道為什麼從來沒有外星文明和我們聯絡。

從我熟悉的計算機專業的角度講,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,那麼會發生什麼?每當我有閑暇的時候,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遊太虛,這是我的休息和生活方式。

對於我來說,讀完《三體》之後,再也沒有科幻小說可以滿足我的想像力,因而我恐怕只能自己思考,我是一個有很強好奇心的人,我努力想要了解人在宇宙中的位置,這個了解不僅僅為了知道人類是否會飛向其他恆星,也不僅僅是想知道人類在未來是否會遭遇其他文明,我更想知道的是,我們人類是否有能力認識世界的終極規律,宇宙是怎麼來的,宇宙的未來如何?意識乃至智慧是宇宙發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?


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