研究人类世（地球地质历史中拟议的纪元，人类活动在该纪元中主导全球）的科学家得出的一个令人毛骨悚然的结论是，今天工业 induced 的气候变化与过去快速升温时期的情况非常相似。
“这些‘超热事件’，史前史的热最大值事件，是这项研究的起源，”美国宇航局戈达德空间研究所的气候建模师和主任加文·施密特说。“无论是人类还是自然力量造成的变暖，指纹——化学信号和示踪剂，可以证明当时发生了什么——看起来非常相似。”
超热事件的典型例子是古新世-始新世热最大值（PETM），这是一个发生在约 5550 万年前的 20 万年时期，当时全球平均气温上升了 5 至 8 摄氏度（9 至 14 华氏度）。施密特在他的整个职业生涯中都在思考 PETM，2017 年的一天，罗切斯特大学的天体物理学家亚当·弗兰克拜访他时，这个问题一直萦绕在他的脑海中。
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弗兰克来到他的办公室，讨论从“天体生物学角度”研究全球变暖的想法——也就是说，调查外星工业文明在系外行星上的兴起是否必然会引发类似于我们在地球自身的人类世期间看到的气候变化。但是，几乎在弗兰克能够描述如何寻找新发现行星上工业“外星文明”的气候影响之前，施密特用一个令人惊讶的问题打断了他：“你怎么知道我们是唯一一次在我们自己的星球上出现文明？”
弗兰克考虑了一会儿，然后用他自己的问题回应道：“我们甚至能分辨出（很久以前的）工业文明吗？”
他们随后为解决这两个问题所做的尝试产生了一篇发人深省的论文，探讨了地球在其 45 亿年的历史中可能孕育了不止一个技术社会的可能性。如果确实有某种文化在地质时代的幽深处出现在地球上，那么今天的科学家如何辨别出这种不可思议的发展迹象呢？或者，正如他们在论文中提出的那样：“如果一个工业文明在我们这个时代之前的数百万年前就存在于地球上，它会留下什么痕迹，而这些痕迹今天是否可以被探测到？”
施密特和弗兰克首先预测了人类世可能留下的地质指纹——例如沉积岩层中温度飙升和海平面上升的迹象。他们指出，这些特征与 PETM 和其他超热事件的地质遗迹非常相似。然后，他们考虑了哪些测试可以合理地区分工业原因与自然发生的气候变化。“这些问题实际上从未得到很大程度的解决，”施密特指出。他补充说，这不仅适用于科学家，显然也适用于科幻小说作家：“我回顾了科幻小说文献，试图找到最早的以地球上非人类工业文明为主题的故事。我能找到的最早的是在《神秘博士》的一集中。”
这部 1970 年的经典电视剧集讲述了现代发现“西鲁里亚人”的故事——一个古老的技术先进的爬行动物类人种族，比人类早出现数亿年。根据剧情，这些高度文明的蜥蜴人繁荣了数个世纪，直到地球大气层进入灾难性剧变时期，迫使智人蜥蜴进入地下冬眠，以等待危险过去。施密特和弗兰克在他们的论文标题中向这一集致敬：“西鲁里亚假说。”
迷失在地层中
西鲁里亚假说的任何可能性主要源于地质记录的巨大不完整性，而且你回溯的时间越久，地质记录就越稀疏。
莱斯特大学的地理学家扬·扎拉谢维奇说，今天地球表面城市化区域不到 3%，我们的任何大城市在数千万年后仍然存在的机会都微乎其微。他指出，一个大都市的最终命运主要取决于周围地表是下沉（被锁定在岩石中）还是上升（被雨水和风侵蚀掉）。“新奥尔良正在下沉；旧金山正在上升，”他说。似乎法国区比海特-阿什伯里更有可能进入地质记录。
施密特说：“为了估计找到人工制品的几率，恐龙化石的粗略计算表明，每 10,000 年会出现一块化石。”恐龙脚印就更稀有了。
弗兰克说：“几百万年后，你文明的任何实物遗迹都可能消失了，所以你必须寻找诸如沉积异常或同位素比率异常之类的东西。”原则上，许多人类前文明的阴影可能隐藏在这些微妙之处。
但是，我们要寻找什么，在某种程度上取决于一个地球上的但又是外星的技术文化会选择如何行动。施密特和弗兰克认为，最安全的假设是，现在或数亿年前的任何工业文明都应该渴望能源。这意味着任何古代工业社会都应该像我们一样，发展出广泛开发化石燃料和其他能源的能力。“我们将寻找全球化效应，这些效应将留下全球范围内的痕迹”——能源密集型工业过程及其废物的行星尺度物理化学示踪剂，施密特说。
接下来是寿命问题——文明能源密集型时期持续的时间越长，其需求增加得越多，其在地质记录中的存在就应该越明显。考虑我们自己的工业时代，它在人类数百万年的历史中只存在了大约 300 年。现在将这一微小的时间片段与生物在陆地上生活的大约五亿年进行比较。弗兰克说，人类目前贪婪地使用化石燃料和破坏环境的阶段是无法长期持续的。随着时间的推移，它将通过人类的选择或自然的力量而减少，使人类世更像地质记录中的一个短暂的闪光，而不是一个持久的时代。“也许（像我们这样的文明）已经发生过多次，但如果它们每次只持续 300 年，就没有人会看到它们，”弗兰克说。
考虑到所有这些，剩下的就是一系列扩散的、寿命长的示踪剂，包括化石燃料燃烧残留物（主要是碳）、大规模灭绝的证据、塑料污染物、自然界中未发现的合成化合物，甚至来自核裂变的反铀同位素。换句话说，我们需要在地质记录中寻找的正是人类现在正在留下的那些独特的信号。
文明的迹象
施密特说，发现碳循环发生改变的迹象将是先前工业时期的一个重要线索。“自 18 世纪中叶以来，人类以高速率释放了五千亿吨化石碳。这种变化可以通过生物碳和无机碳之间的碳同位素比率的变化来检测出来——也就是说，掺入贝壳等物质中的碳与进入无生命的火山岩中的碳之间的比率变化。”
另一个示踪剂是独特的沉积物沉积模式。大型沿海三角洲将暗示侵蚀和河流（或人工运河）水位升高，这是降雨增加造成的。沉积物中氮的明显痕迹可能表明肥料的广泛使用，指认工业规模的农业可能是罪魁祸首；沉积物中金属水平的飙升可能反而指向制造业和其他重工业的径流。
更独特、更具体的示踪剂将是非自然发生的、稳定的合成分子，如类固醇和许多塑料，以及众所周知的污染物，包括多氯联苯（来自电气设备的有毒化合物）和氯氟烃（来自冰箱和气溶胶喷雾剂的消耗臭氧分子的分子）。
施密特指出，区分工业存在与自然的关键策略是开发多因素特征。在没有人工制品或令人信服的清晰标记的情况下，一个事件的独特性很可能体现在许多相对独立的指纹中，而不是与单一地球物理原因相关的一组连贯变化中。
宾夕法尼亚州立大学天文学家杰森·赖特说：“我发现令人惊讶的是，以前没有人弄清楚所有这些，我真的很高兴有人更仔细地研究了它。”他于 2017 年发表了一篇“轻松的小论文”，探讨了一个违反直觉的观点，即寻找地球上任何假定的人类前文明证据的最佳地点很可能在地球之外。例如，如果恐龙建造了行星际火箭，那么这种活动的某些残余物可能会保存在稳定的轨道上，或保存在月球等更具地质惰性的天体的表面上。
赖特说：“你看，200 年前，火星上是否可能存在文明是一个合理的问题。“但是，一旦行星际探测器发回照片，这个问题就彻底解决了。这种观点变得根深蒂固，所以现在它不再是科学探究的有效主题；它被认为是荒谬的。但是，没有人对它施加实际的科学限制——对很久以前可能发生的事情施加限制。”
赖特也承认这项工作有可能被误解。“当然，无论如何，这都将被解读为‘天文学家说西鲁里亚人可能存在过’，即使这项工作的前提是没有这样的证据，”他说。“话又说回来，缺乏证据并不能证明不存在。”