“大过滤器”或成制约宇宙文明发展紧箍咒

图为开普勒186f的示意图。

天文学家在天鹅座中又发现了一颗可能适宜生命生存的外星行星——开普勒186f。不过，类似宜居外星球的发现，对我们人类文明来说，并不是一个好消息。

2014年4月17日，科学家宣布，他们在天鹅座方向492光年处发现了一颗行星开普勒186f。这颗行星的特别之处在于，它是在太阳系外发现的第一颗个头几乎和地球一样，又位于所谓“宜居带”内的行星。换句话说，它与恒星之间的距离刚刚好，我们可以期待这颗星球的表面存在液态水——搞不好还有生命。

这并不是科学家宣布发现的第一颗可能宜居的外星行星。不过，这条新闻中没有提到的一点是，我们所估计的人类文明在短期内灭绝的可能性，因为这一发现而略有提升。这一切都要归因于一个概念，被称为“大过滤器”(Great Filter)。

费米-哈特悖论和大过滤器

人类大概是害怕孤独的。世界各地的很多古代传说中都能找到有关其他可居住世界的臆想。而自从被近现代天文观测证实，自己并非造物专爱的骄子，而是偏安于广袤宇宙中平淡无奇的一隅，我们更是开始调用现代科学体系中大量可资利用之知识和技术，一方面认真地思考地外生命乃至地外文明存在的可能性，一方面寻找它们存在的蛛丝马迹——包括在地球上被认为可与外星比拟的极端环境中寻找生命。

于是我们发现了矛盾根据目前掌握的物理、化学、生物学、宇宙学以及社会学知识，我们认为银河系应该早就充满了四处殖民的星际文明，不仅地球上找不到外星人曾经造访的证据，我们在望远镜里也瞥不见丝毫外星飞船或工程稍纵即逝的身影——甚至连一个无线电信号都接收不到。

美国物理学家恩里科·费米(Enrico Fermi)在1950年的一次非正式讨论中指出了上述矛盾，认为这似乎有些不同寻常。宇宙已经有100多亿岁高龄了，仅仅银河系内便有几千亿颗恒星，而孕育了我们的太阳仅仅是其中较为年轻的一颗。所以哪怕考虑了光速的不可突破性，我们也不该如此寂寞。1975年，美国天体物理学家麦克尔·哈特(Michael H. Hart)在论文中详细探讨了对此可能的解释。之后，这一问题通常便被称为费米-哈特悖论(Fermi-Hart paradox)。

大过滤器这一概念，则是美国乔治梅森大学的助理教授罗宾·汉森(Robin Hanson)为了试图解答费米-哈特悖论而提出的。他把从没有生命的荒芜之地到扩张性的星际文明的演进，大致划分成如下9个阶段

合适的行星系统(存在有机物以及可能宜居的行星);

可自我复制的分子(比如RNA);

简单(原核)单细胞生命;

复杂(真核)单细胞生命;

有性生殖;

多细胞生命;

脑量较大、使用工具的动物;

我们目前这个阶段;

星际殖民扩张。

汉森认为，目力所及的宇宙寂寥无人这一事实说明，上述9个阶段——或者可能被细分出的更多阶段——中，至少有一个阶段是难以实现的。无论是什么因素在哪个步骤阻止了第9个阶段的最终实现，它都被称为“大过滤器”。

值得人类关心的问题是，大过滤器究竟是在什么位置起作用。如果它位于第8步之前，我们可以额手称庆自己已经挺了过来，美好的未来还在前面，而且既然地球能够做到，便没理由认为其他行星不会抵达我们的阶段乃至更进一步。如果它恰恰位于第8步和第9步之间，则意味着生死考验还在后头。有鉴于尚未发现其他文明抵达了第9步，我们或许不该对自己的命运太过乐观。

思前想后，上下求索

归根结底，要想尽量接近“大过滤器出现在哪里”这个问题的答案，还是需要先梳理出阻止第9步实现的瓶颈究竟可能有哪些。这个问题已经被争论了50多年。以下是大过滤器之所以存在的几个可能性，这些论点是由英国牛津大学的学者安德鲁·施耐德-比蒂(Andre Snyder-Beattie)和罗宾·汉森共同的。

“稀有地球”假说

说不定地球在宇宙中确实是孤独的。尽管一些人认为，既然生命在地球上已经出现了，那么它一定是相对比较普遍的，但施耐德-比蒂指出，观察选择效应把对这个问题的分析复杂化了。样本只有1个(作为观察者的我们自己)，很难确定生命出现的概率——我们完全有可能是特例。