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我了解得越多，就越觉得自己的渺小。但是，我突然改变了心意，对我们在宇宙中的地位感到更加乐观。为什么呢？因为我开始相信，高度发达的生命是非常罕见的。我们未来有着无限的潜力，这使得我们在时间和空间中的地位变得举足轻重。
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我们在宇宙中孤独吗
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每当我做有关宇宙学的演讲时，我时常请那些相信我们的宇宙中还存在着其他智能生命的听众举起手。毫无疑问，不管是在幼儿园还是大学课堂里，几乎每个人都会举手。当我问为什么时，我得到的答案通常是：太空如此巨大，一定有某个地方存在着生命，至少从统计学的角度来说是这样。但是，这个论证真的正确吗？我认为它是错误的——请允许我解释原因。
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正如美国天文学家弗朗西斯·德雷克（Francis Drake）所指出的那样，某个地方出现智能生命的概率可以用三个概率相乘得到。这三个概率分别是：出现宜居环境（比如一颗适宜的行星）的概率、该环境中进化出生命的概率、生命进化出智能的概率。我上研究生时，人们对这三个概率还一无所知。但在过去的十年里，人们发现了大量绕着其他恒星旋转的行星。如今看起来，宜居的行星应该数量丰富，仅在银河系就可能有数十亿之众。然而，进化出生命和智能的概率却依然扑朔迷离。一些专家认为，二者中至少有一个是不可避免的，必定会发生在大多数宜居行星上，但还有一些人认为不管是一个还是两个都极其罕见，因为进化过程中至少存在一个瓶颈，需要天上掉馅饼的好运气才可能通过。一些人认为，在生命能够自我繁殖的早期，瓶颈是一个先有鸡还是先有蛋的问题：例如，一个现代细胞要生成一个核糖体（一种高度复杂的分子机器，它能够读取我们的基因密码并生产我们所需的蛋白质），先得需要另一个核糖体。人们并不清楚第一个核糖体是不是由某种更简单的东西逐渐演化而来的。还有一些人认为，进化出更高级的智能也是一个瓶颈。例如，尽管恐龙统治地球长达1亿年之久，比现代人类存在的时间长1 000倍，但是进化并没有将它们推向更高的智能，更别提发明出望远镜和计算机了。
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也就是说，我认为我们对“所有行星中到底有多少存在智能生命”这个问题依然一无所知：先验地来看，在我们对其他行星进行详细观测之前，任何数量级的猜测都不比其他猜测更好。这是科学中对极端不确定性进行建模时的标准方法，它有一个听起来很古怪的名字：均匀对数先验概率（uniform logarithmic prior）。用平实的语言解释就是：拥有智能生命的行星所占的比例可能是千分之一、百万分之一、十亿分之一、万亿分之一、万万亿分之一……而这些比例的概率都大致相等。
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考虑到这一点，我们距离最近的智能文明究竟有多远呢？从我们的假设来说，这个距离也符合均匀对数先验概率。所以，先验地来看，在实际观测之前，答案可能是1010米、1020米、1030米、1040米……它们的概率都大致相等，如图12-7所示。
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图12-7 我们人类在宇宙中孤独吗？由于生命和智能的进化充满高度不确定性，因此，距离我们最近的文明在太空中可能出现的位置以大致相同的概率分布在上图的横轴上，这使得它非常不可能出现在银河系边缘（大约在1021米之外）和我们宇宙边缘之间的某处（大约在1026米之外）。如果不在上述范围内，那一定比这个范围更近，这样银河系内就应该有很多高级文明，那我们一定早就注意到他们的存在了，然而我们并没有，这意味着我们在宇宙中可能是孤独的。
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现在，让我们来看一看观测告诉我们的东西。到目前为止，直接的天文搜寻在寻找外星智能生命方面可以说毫无收获，也不存在广为接受的证据表明外星人曾经造访过地球。我个人对此的解读是，这证明拥有智能生命的行星所占的比例非常小，或许在1021米内（也就是在我们的银河系内或它的近邻中）都不存在任何高度智能的生命。我的结论基于以下几个假设：
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●星际殖民在物理上是可能的，并且是一项很容易完成的任务，只要一个像我们一样高级的文明花一百万年的时间来发展所需的科技即可。
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●我们的银河系中有几十亿颗宜居行星，其中许多行星形成的时间比地球早几十亿年，而非几百万年。
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●在有能力进行太空殖民的文明中，有可观的比例都会选择太空殖民。
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对第一个假设，我对可能使用的科技持开放的意见。比如，比起将人类这般大小的大型生物送入太空中，一种可能更有效的方法是送出小型自组装纳米探测器集群。它们降落后能够自动修建工厂，接收以电磁辐射的形式光速传输而来的“邮件”，按照其中的指令组装出任何更大的生命形态[74]。对第三个假设的反对意见中，大多数都包括一个假设，认为高级文明的本质都很善良或者对殖民毫无兴趣，也许是因为他们的科技太发达，以至于他们用已有的资源就能实现自己的目标。或者，他们为了自保或其他原因而保持低调，或者以一种我们难以察觉的方式殖民太空——这被美国天文学家约翰·波尔（John A.Ball）称为“动物园假说”（Zoo Hypothesis），并在一些经典科幻作品中有详细描写，例如奥拉夫·斯塔普雷顿（Olaf Stapleton）所著的《造星者》（Star Maker）。我个人则认为，我们不应该假定外星高级文明与我们有着共同的目标，从而低估他们的多样性：只要一个文明决定大张旗鼓地殖民到它所能达到的所有地方，它就可能会席卷我们的银河系，甚至更远的地方。面对这样的风险，即使是那些对殖民毫无兴趣的文明也会备感压力，为了自保而选择扩张。
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如果我的解读是正确的，那么，最近的文明存在于1 000……000米之外，这个数字中，零的个数可能为21、22、23、……100、101、102等等，每一个的概率都大致相同——但不会小于21。同时，想要这个文明位于我们自己的宇宙中，零的数量不能超过26。然而，这个数字居于22～26这个狭窄区间内的概率是非常小的。这就是我认为我们在宇宙中茕茕孑立、踽踽独行的原因。
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我们真的微不足道吗
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我刚刚已经论证了，我们可能是我们整个宇宙中最智慧的生命形态。这是少数人的观点[75]。我也有可能错了，但这至少是一个目前不容忽略的可能性。那么，让我们来探讨一下，假如它是真的，假如我们真是我们宇宙中唯一发明出望远镜的文明，那么这一切到底意味着什么呢？
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最开始，宇宙的广袤无垠让我感到自己的渺小。这些壮丽的星系对我们是可见的，也是美丽的，但仅仅只是对我们而言。只有我们才能赋予它们意义，让我们小小的星球成了整个可观测宇宙中最重要的地方。如果我们不存在，这些星系都毫无意义，无端浪费了如此宽广的空间。
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我还感到，与宇宙时间的漫长相比，我短暂的人生多么微不足道。然而，我们这个短短的世纪却可能是整个宇宙历史中最重要的一段时间——在这段时间里，宇宙获得了未来的意义。我们将拥有强大的科技，或者将毁灭我们自己，或者将生命的种子播撒在宇宙中。现在的情况是如此不稳定，以至于我怀疑我们将在这个岔路口再徘徊一个世纪。如果我们最终选择了生存之路，而非死亡之路，那么在遥远的未来，我们的宇宙将充满生机，而那些生命都可以追溯到我们此时此刻在地球上所作的决定。我不知道那时的人们会怎样看待我们，但我肯定，他们不会认为我们无足轻重。
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在这本书里，我们探索了我们的物理实在，透过科学的眼睛窥见了一个雄奇壮美的宇宙。这个宇宙因人类的存在而鲜活起来，并开始拥有自我意识。我们看到，未来生命在宇宙中将拥有无限的潜力，比我们祖先最狂野的梦想还要宏大；但同时，智慧生命也可能会永远灭绝。我们宇宙中的生命会充分发挥还是肆意挥霍它的潜能呢？我想，这将取决于地球宇宙飞船在我们一生的时间中即将发生的事，并将由你、我和其他所有乘客共同决定。让我们一起扭转乾坤，创造未来吧！
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穿越平行宇宙
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◆尽管我们这两次智慧的冒险拥有相反的前进方向，分别驶向极大的尺度和极小的尺度，但它们却结束于同一个地方——数学结构的国度。
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◆在极大和极小的尺度上，实在的数学结构变得越来越明晰，但在人类熟悉的中间尺度中，它却很容易被忽略。
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◆如果实在的终极结构真的是数学，那么万事万物从本质上都可以被我们理解，唯一限制我们的是我们自己的想象力。