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外星文明與時空旅行（上）
（2007年06月23日 19:05:36）
來源︰《飛碟探索》 2007年第1期
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□作者: 江曉原
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關于外星球生命的問題，幾個世紀以來經歷過好幾個階段︰糊里糊涂的推測，無拘無束的猜想，墨守成規的保守觀念和毫無想象力的漠不關心，最後才算成熟。目前，已到采用嚴謹的科學技術方法來進行研究的實際階段。這項工作在科學上已經受到尊重，其重要意義也為人們廣泛了解。外星球生命的想法，已經到了該實際研究的時候了。
——卡爾•薩根
德雷克公式及其估算值
討論外星高等文明是否可能存在，數量可能有多少，可以用到德雷克公式︰
銀河系中的高等文明數=恆星總數×恆星擁有行星系統的概率×行星系統中產生生命的概率×生命中產生智慧生命的概率×智慧生命進入技術時代的概率×技術時代的平均持續時間÷銀河系年齡
這個公式是由射電天文學家弗蘭克•德雷克與卡爾•薩根提出的。在1961年美國科學院空間科學委員會請德雷克主持的第一次搜尋地外生命的學術會議上，它被當作主題來討論。在這個公式中，銀河系年齡有一個大致確定的數值，恆星總數是一個巨大的數值，中間各項則非常小，相乘之後就更小，由于中間各項數值都是估計的，因此當時推算的結果是取值在1000∼100000之間。
但是，據說也有人所得估算之值在1∼1000之間。若取值為1，就證明外星高等文明不存在——因為這個1已經被我們地球佔了，所以我們是銀河系中獨一無二的。
當然，這個證明遠不是無懈可擊的︰
首先，在邏輯上就有問題︰我們從小學的課堂開始，就被告知宇宙是無限的。假如宇宙真是無限的，那麼在無限的宇宙中就應該有無限個銀河系，因此即使每個銀河系中高等文明只有1個，全宇宙的高等文明也必有無限多個。要回避這個“無限”，除非將我們銀河系中的高等文明數取值為0，但是既然已經有了我們地球，就無法取0了。
其次，中間各項數值的估計隨意性太大，很難有確切值。
最大的問題是，公式中的“生命”僅限于地球上的生命模式，而事實上，誰能排除生命還有其他模式(比如說不需要陽光、空氣和水)的可能性?
而在科幻電影中，生命的不同模式早就司空見慣，比如影片《病毒》中的病毒，就是一種高智慧的外星生命，但是它們根本就沒有形體。
是偽科學，還是現代神話
將對外星高等文明的討論歸入偽科學，雖然省力，但只是對于制止人們討論這個問題有作用，對于增進人類的知識則毫無貢獻。
倒是另一種從哲學出發的思路，將地外文明視為“一個現代性的神話”，有一定的道理。比如認為地外文明是一個無法進行科學檢驗的問題，因為即使往返最近的恆星，也需要數百萬年，而數百萬年之後，誰知道地球文明會變成何種光景。姑且不論恆星際航行的技術目前還根本未被人類掌握，即使掌握了，往返時間如此之長，對人類也毫無意義。
當然這種思考問題的思路，也不是完全無懈可擊的。第一，即使人類還不能去，但外星文明如果掌握了更高的星際航行技術，它們可以來啊(所以如果能夠來到地球的，一定是高等文明)；第二，盡管目前人類能夠進行的初級航天速度確實很慢(相對于遙遠的恆星際空間而言)，但是超光速航行、尋找蟲洞(能夠快速進行時空轉換的特殊通道)、低溫休眠等等方法，都已經出現在科學家的想象中，在科幻電影中則早已被使用了無數次，例是速度——起碼要有光速的十分之一光景，通往最近恆星的宇宙航行才有現實意義，否則的話航程持續億萬年，誰能勝任?而要速度就要有驚人的能源，才能將宇宙飛船逐漸加速到足夠的巡航速度。美、英科研機構在這方面有大量研究成果和方案，比如“獵戶座工程”、“戴森火箭”(美國)、“戴達洛斯工程”
(英國)，設想利用核爆炸、核聚變等方式推進火箭，還有設想用反物質來推進火箭的方案。而所有這些方案，目前具體計算的結果，都是無法實施的。此外還有太陽能宇宙飛船、光帆飛船等方案，理論上即使可行，以現有的技術手段也難以實施。
一些科學家則持另一種思路︰如果外星文明已經可以到達地球，那它們的科學技術必然比我們發達很多，那它們為什麼還總是躲著我們呢?為什麼不堂而皇之地和我們交往呢?所以，所謂的UFO肯定不是外星文明的使者。
這種想法有一定道理，但這種道理仍然只是地球人的道理。如果存在高度智慧的外星生物，它們完全可能有別的想法︰也許它們認為和一個陌生文明(哪怕文明程度還很低)輕率交往是危險的；也許它們認為地球文明還太低級，根本不值得與之交往——打個比方說吧，我們人類中會有幾個人想過要和一群螞蟻交往或交流思想?如在《異形》系列、《太空殺人狂》等電影中，使用的辦法就是低溫休眠。在這類電影中，星際航行已經成為家常便飯。這些技術將來實現的可能性也不能絕對排除。這些都可能使得外星文明從“神話”變為具有科學意義的問題。假定飛船能夠以接近光速的速度飛行，相對論的時間效應會產生怎樣的結果?宇航員是長眠還是永生?這些問題都是富有挑戰性的。
星際航行和“戴森球”
將UFO視為外星文明的使者，首先會引出這樣一個問題︰星際航行是不是可能?只有得出肯定的答案，UFO才有可能是外星文明的使者。
對于恆星之間的星際航行，科學家已經設想了許多種技術方案。首要問題
這就引導到第二個問題︰高度發達的文明，是否會有願望與低級文明交往?這需要先對文明的發達程度做一些推測。
甦聯天體物理學家N．s．卡達謝夫曾建議，可以根據宇宙中不同文明用于通訊的能量，來對它們分級。他將想象中的文明分為I、II、III三種類型︰
I型文明能夠調集與地球整個輸出功率(當時他的估計，地球的功率輸出為1015瓦∼1016瓦相當的能量用于通訊；
II型文明能夠將相當于一顆典型恆星的輸出功率(1026瓦)用于通訊；
III型文明用于通訊的功率達1036瓦，約等于整個星系的功率輸出。
據此，目前的地球文明大致定為0．7型——連I型都未達到。
弗里曼•戴森早在1960年就提出一種理論，即所謂“戴森球”。他認為，地球這樣的行星，本身蘊藏的能源是非常有限的，遠遠不足以支撐其文明發展到高級階段；而一個恆星一行星系統中，絕大部分能源——來自恆星的輻射——都被浪費掉了，目前我們太陽系各行星只接收了太陽輻射能量的大約10-9。戴森認為，一個高度發達的文明，必然有能力將太陽用一個巨大的球狀結構包圍起來，使得太陽的大部分輻射能量被截獲，只有這樣才可以長期支持這個文明，使其發展到足夠的高度。
戴森所設想的這種球狀結構，被稱為“戴森球”。對于我們的太陽系而言，用地球上的物質來建造這樣一個巨大的“戴森球”是遠遠不夠的。對此，戴森的想象力也是天馬行空的——他設想我們可以“拆掉”一個行星來建造我們的“戴森球”!這個不幸的行星，戴森選定為木星。不過，失去木星的太陽系是否還能維持目前的穩定狀態，將成為新的問題。
如果文明的高度，真的可以用卡達謝夫的三種類型，或是“戴森球”來標志，那麼一個III型文明會不會有興趣來和0．7型的地球文明交往的呢?
外星飛船上的宇航員用望遠鏡(如果它們也用的話)觀測我們的太陽，看到它依然明亮，就知道它的行星上的生物還未建成“戴森球”，也就知道這些生物還處在何等的“初級階段”，似乎也就沒有必要和我們交往了——就像你不想和螞蟻交往一樣。
相對論與時空旅行
關于外星文明的話題，總是直接和時空旅行聯系在一起的。因為用人類目前所能擁有的航行速度，進行星際航行是不可能的，所以那些想象中的外星來客，通常總是被認為已經擁有時空旅行的能力。
早在1895年，H．G．威爾斯就出版了科幻小說《時間機器》，想象利用“時間機器”在未來世界(公元802 701年)旅行的經歷。這種“時間旅行”既可以前往未來，也可以回到過去。如果說，在相對論出現(1905)之前，所謂“時間旅行”純粹只能存在于人們的幻想之中，那麼相對論開始讓這種幻想變得有點科學的味道了——相對論使得“時間機器”從純粹的幻想開始變得稍有一點理論上的可能性。
相對論表明，一個人如果高速運動著，時間對他來說就會變慢；如果他的運動速度趨近于光速，時間對他來說就會趨近于停滯——以光速運行就可以水生。那麼再進一步，如果運動的速度超過光速(盡管相對論假定這是不可能的)，會發生什麼情況?推理表明，時間就會倒轉，人就能夠回到過去——這就有點像威爾斯的“時間機器”了。當然這只是從理論上來說是如此，因為事實上人類至今所能做到的最快的旅行，也是遠遠小于光速的，更別說超光速了。
但是物理學家這種純理論的、目前還沒有任何實踐可能的推理，對于科幻電影來說，已經足以構成重要的思想資源。
利用這一思想資源的影片，可以分成兩類︰第一類是比較初級的，即簡單地利用“時間機器”一會兒跑到未來，一會兒回到過去——根據《時間機器》拍攝的同名影片就是如此。第二類比較高級一些，就要在因果性問題上做文章。本來在我們的常識中，因果律是天經地義的︰任何事情有因才會有果，原因只能發生在前，結果必然產生于後。但是一旦人可以回到過去，因果律就要受到嚴峻挑戰——人如果能夠回到過去。則他已知未來之果，假如他對這個結果不滿意。他能不能去改變當日之因?換句話說，他可不可以重寫歷史?這第二類影片，較新的有近年的《未來戰士》系列、《12猴子》等，較早的有20世紀80年代斯皮爾伯格的《回到未來》系列。
這里所謂的“正常”，當然只是“原來那樣”之意。但是，如果某些事件可以導致不同的歷史，那麼到底哪一種歷史才是“原來”的呢?或者說，到底哪一種歷史才是真實的呢?從影片故事內部的邏輯來看，這些不同的歷史相互之間似乎是平行的——沒有哪一種歷史比別的歷史更真實，或更正常，更有理由。所以在《回到未來》第三部的結尾，博士鄭重告訴馬蒂︰“未來是不確定的。”
在以時間旅行為思想資源的科幻影片中，《未來戰士》系列突出了對因果律的困惑和挑戰，而《回到未來》則在“讓歷史重新來過”上做文章。影片《超人》中也有類似的“干預歷史”的情節(如讓時間回到女友慘死之前)。其實影片《疾走羅拉》中的三種結局，也是讓歷史重演三次，直到令人滿意為止。這和《超人》中的上述情節是類似的，只是沒有采用時間旅行和科幻的形式而已。
時間旅行的故事，確實可以引發我們一些深層的哲學思考。比如，我們生活在今天這個世界中，這個世界有著我們已知(至少我們自以為“已知”)的歷史，但是我們能不能排除還存在另一些歷史——或者說另一些世界——的可能性呢?在影片《回到未來》的故事語境中，“存在”又是怎麼定義的呢?這些都是今天的人們還無法得到答案的問題，但是在深夜看完影片之後想想它們，還是挺讓人惆悵的——惆悵有時還是一種很舒服的感覺呢。
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文章作者:江曉原
責任編輯:skylook
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