宇宙,可能自我创生,或者是被某种实体、某种存在、甚至某种理论所创造。在已知的物理定律范围内,宇宙创造者“高灵”是如何为所有的智能生命发送信息呢? 撰文徐一鸿(A. ZEE) 翻译乔辉 2016年8月24日,天文学家在距离太阳最近的恒星——比邻星——周围发现了一颗行星。该行星体积和地球相当,并且与比邻星的距离合适,恰好允许液态水存在。 事实上,目前天文学家经常会发现可能支持生命存在的系外行星。然而,这颗行星的发现更加令人振奋!这是因为它距离地球仅4.25光年。如果我们能够制造出以光速10%飞行的星际飞船,那么仅需花费40多年就可抵达! 鉴于银河系内惊人的恒星数量,至少上达数千亿颗,更不用说整个宇宙中了。因此,大多数科学家认为宇宙中充斥着大量的外星生命。然而,目前最大的未知是,智能生命出现在支持生命的行星上的概率有多少。 为了便于讨论,我们在此假定:地外智能生命广泛地存在。 理论上而言,现在随时都有可能发现地外智能生命。如果发现了地外智能生命,这绝对是人类历史上最大的事件。寻找地外智能生命,是一个共同努力的终极目标,且非常有趣。我打算今后在《赛先生》的新专栏中进一步探讨。在此,我想先询问一个更宏大、可能更令人兴奋的问题。 宇宙,可能自我创生,或者是被某种实体、某种存在、甚至某种理论所创造。为了避免与宗教权威有所纠葛,我们不为宇宙创造者设定任何可能的特质,只给予它们创造宇宙的能力,并称它们为“高灵”(Superior Beings)。 那么问题来了,在已知的物理定律范围内,“高灵”是如何为所有的智能生命发送信息的呢? 十多年前,Steve Hsu[1]和我就这个问题开展过讨论[2][3]。我们从不推测“高灵”的特质,也不推测宇宙有多大概率是它们启动的[4]。我们只问:如果“高灵”想让我们知道宇宙是有意地被创造的,那么它发送信息的载体和内容是什么呢? 说到信息,我们必须区分信息载体和信息內容。 我想强调的是,这完全是个严肃的科学问题,虽然带有揣测性成分,但仍可以在当代物理的大框架内给出答案。 大众媒体上经常充斥着从哪里能够找到这些信息的建议。举一个例子,有人认为这种编码的信息存在于人类基因组中。我们认为,既然人类可能不是一个多么特别的物种,因而所谓“上帝的神指”应当不会在人类进化的某个过程中对其基因组序列进行重组。更荒谬的是,在美国有些持有某种特定信仰的人认为,上帝的懿旨可能编码在了“大峡谷”的石头中,这种说法简直太无语了。 稍微复杂一点的说法是,这种信息可能深入隐藏在圆周率的数位中或某种迷人的数学构造里,例如黎曼zeta函数。但是,我们仍然没有办法知道各个外星文明是如何处理数学的。也有一说,信息是隐藏在素数序列中的,但是外星文明不见得对素数感兴趣[5]。 另一种物理上的可能性是,信息被隐藏在了量子电动力学“精细结构常数”中或其它物理参数里。且不说精细结构常数在不同能量下测得的数值不同[6],从实验上考虑,任何常数都很难测量到105比特的精确度。(注:以下会简述105的意义)。 好,既然对上述这些可能性我们不以为然,那么,我们的观点是:如何对信息载体做出选择。 如果是我创生了宇宙,并且想要宣布这件事,那么我会理所当然地想让全宇宙中的高等文明(注:例如,基因组序列是针对碳基生命而言,或许并不普遍)都知道,而不仅仅只局限于银河系内。我们相信,信息的载体必须独特,而在已知的物理框架内,仅只有一种选择:即利用宇宙微波背景辐射( Cosmic Microwave Background Radiation)。 对宇宙微波背景辐射不是太熟悉的读者,在这里我简要解释一下。大爆炸后不久,膨胀的宇宙冷却到夸克能够形成质子和中子的温度。此时,大爆炸初期那些奇异的粒子消失了,只剩下电子、光子、质子以及中子了。带负电荷的电子与带正电荷的质子相互吸引,试图形成电中性的氢原子,但周围的光子还没有冷却下来,只要看到氢原子形成,这些高能光子就把它们重新拆散成电子和质子[7]。随着宇宙的继续冷却,光子的能量变得越来越低,直到再无力拆散氢原子。瞬间,宇宙中到处乱窜的电子和质子结束了单身生活,结合成了氢原子。
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