本文发表在《大众科学》的前博客网络中,反映作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
即使我们仍在努力寻找一个令人满意的生命定义,但这并不意味着我们不能思考生命可能如此不同,如此异形,以至于我们也会难以注意到它的存在的方式。
过去,我曾以多种方式尝试过这个想法。例如,考虑生命是如此不同(或先进),以至于其基本基质与我们的完全不同。关于生命可能存在于暗物质中的建议为小报提供了绝佳的素材。但我认为,基本论点还可以:如果暗物质具有微观结构,它就可以维持生命系统所需的复杂性。而且,如果暗物质确实存在,它也必须构成宇宙中物质的大部分,因此代表了大量可利用的资源。
同样,如果复杂的、有思考能力的生物生命在宇宙尺度上是短暂的,但它的机器后代却更强大、更广泛呢?这样的实体也可能很难被我们识别出来,它们可能在恒星之间高速飞驰,或者它们的基本设计和通信策略都被大规模加密。
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还有其他形式的极端异形吗?有哪些特性会使我们极难注意到或理解生命?
我怀疑其中一个特征可能与我们对时间流逝的感知有关。我们倾向于对相对狭窄的时间尺度范围内的事件敏感。尽管我们可以构建能够在飞秒(10-15秒)甚至阿秒(10-18秒)尺度上运行的设备,但我们离物理上有意义的时间尺度的理论极限(幺秒,10-44秒)还差得很远。在另一个极端,虽然我们可以凝视 138 亿年的宇宙历史,但我们对可能在如此长的时间内发生的现象的微小变化非常不敏感。虽然我们对诸如质子与电子质量比的变化之类的数量有限制,这个比率在数十亿年的时间里至少稳定到百万分之一,但我们可能会错过这个或其他基本量的更微妙的变化。诚然,变化与标准模型不符,但该模型实际上也无法证明预期的稳定性。
那么外星生命呢?我们知道,在地球上,其他物种以不同的节拍工作。昆虫移动迅速,思考也很快。植物生命对我们的感官来说是极其缓慢的,但如果你看过植物生长的延时电影,你会很明显地感觉到它们在不同的时间尺度下正在做各种各样的恶作剧。
这些例子可能并不代表真正的极端情况。也许存在生命(甚至在地球上),它以更快或更慢的速度进行活动。化学本身可能会限制最快的生物生命,但化学可能不是宇宙中所有生物系统的能量转换系统。电子可以通过光,甚至通过重力移动。
在更长的时间尺度上,我认为存在多种可能性。形成生命系统的复杂相互作用可能发生在数千年、数百万年、数十亿年或数万亿年的时间里。按照我们的标准,极其微妙的物质相互作用可能在非常非常长的时间内发生。
我并不是说像行星、恒星或星系这样的长寿命物体是宇宙有机体的一部分(尽管出于乐趣,很容易跳到那个地方)。在更适度的物理尺度上,可能会发生有趣的事情。例如,我们在地球上的化石燃料中看到的混乱的化学反应——各种各样的有机反应,看似焦油状的混乱——是否只是一个在数亿年内运作的生命系统的短期景象?
或者考虑一块复杂的岩石,它是矿物质和碳化学的混合物。它可能在宇宙射线和原生粒子辐射中沐浴数十亿年。它随着时间尺度而变化,电子被释放和捕获,缓慢地发生化学反应和结构变化。你的宠物岩石可能就是这样,只是你生活得太快而没有注意到。
当然,令人沮丧的是,要为这些选择提出适当的假设,我们需要对生命有一个明确的定义,但要制定出这个明确的定义,我们可能需要首先了解宇宙中生命的选项范围。
这就是为什么我们需要寻找我们所知的生命,同时也要密切关注潜伏在我们眼前的那些事物。诀窍是在保持科学严谨和怀疑态度的同时,跳出固有思维模式进行思考。