我最常被問到的問題之一就是:為什么科學(xué)家們尋找外星生命,總是要先找到水,或者說總是要找到和地球差不多的環(huán)境?
經(jīng)常會有聽眾用一種非常惱火的口氣說:“每次談到外星生命的存在條件時,科學(xué)家總會提到水,給人一種‘水就是產(chǎn)生生命的必要條件’的印象。科學(xué)家的腦子都很僵化、都很死板,怎么就不能打破一下常規(guī)思維呢?”那么科學(xué)家是真的那么僵化死板么?顯然不是的,科學(xué)家可都是聰明人。如此聰明的人,怎么可能連普通人輕易能想到的問題,他們都考慮不到呢?
這就是科學(xué)思維和普通思維最大的區(qū)別之一
真正的原因不是科學(xué)家一定要把水設(shè)定為生命之源,而是科學(xué)誕生的幾百年以來,經(jīng)過科學(xué)家的最大努力,也依然無法找到任何離開液態(tài)水,可以保持活動狀態(tài)的生命的證據(jù)。科學(xué)思維的第一條就是質(zhì)疑,當(dāng)然包括對液態(tài)水是否是生命必要條件的質(zhì)疑,歷史上有無數(shù)的科學(xué)家都質(zhì)疑過這一條。但如果僅僅是質(zhì)疑,那還不能叫作科學(xué)家,也不能稱為科學(xué)思維。比質(zhì)疑更重要的第二條就是需要探索和實證。經(jīng)過了一百多年的努力探索,這種努力到現(xiàn)在其實也沒有停止過。但很遺憾,我們沒有發(fā)現(xiàn)任何可以脫離液態(tài)水而保持活動狀態(tài)的生命,既沒有找到直接的證據(jù),也沒有找到間接的證據(jù)。
那么在現(xiàn)有的情況下,我們在尋找外星生命的時候,只能把液態(tài)水作為生命存在的必要條件。還有一個用同樣邏輯推導(dǎo)出來的必要條件,即任何生命都需要有能量來維持活動。所以,要存在提供能量的物質(zhì)也是必要條件之一。2017 年我們在新聞中看到,NASA 在土衛(wèi)二上的羽流中測量到了二氧化碳、氫氣和甲烷的含量處于一種不平衡的狀態(tài)。這就證明了在土衛(wèi)二的冰層下面不但有液態(tài)的海洋,而且還存在能夠提供生命所需要的能量物質(zhì)。所以,NASA 才宣布土衛(wèi)二具備了孕育生命的一切條件。所以土衛(wèi)二冰層下的海洋存在生命的可能性就很大。
NASA 的宣稱實際上隱含著很多邏輯推導(dǎo)的鏈條,也就是我們常說的證據(jù)鏈。首先,我們有直接證據(jù)表明,水加上能量物質(zhì)會產(chǎn)生生命,哪怕是在大洋深處。上世紀(jì)七十年代,我們在大洋深處的深海熱泉附近發(fā)現(xiàn)了大量生物,有了這個直接證據(jù)后,假如我們在其他外星球也發(fā)現(xiàn)了類似的環(huán)境條件,那么我們就可以宣稱,它很有可能同樣會產(chǎn)生生命。也就值得我們進(jìn)一步花費巨資,繼續(xù)發(fā)射探測器,甚至把航天員給送過去,做徹底的調(diào)查研究。因為它存在可能性的證據(jù),值得研究。所以,科學(xué)研究其實是很務(wù)實的,一步一步地往前拱,每拱一步都會花費大量的人力、物力和時間。
再舉一個例子,NASA 第一次拍到土衛(wèi)六的照片時,科學(xué)家們都驚了,因為這顆土星的衛(wèi)星從外貌來看長得和地球?qū)嵲谑翘窳恕4蠹铱梢缘骄W(wǎng)上搜一下土衛(wèi)六的照片,非常像。我們在土衛(wèi)六上發(fā)現(xiàn)了由液態(tài)甲烷構(gòu)成的海洋,但是能不能就此宣稱在土衛(wèi)六上可能含有生命呢?不能,因為缺失了證據(jù)鏈上最重要的一環(huán),就是液態(tài)甲烷能夠孕育生命。缺失了這個證據(jù),最后的推論就是建立在憑空的臆測,而不是理性的思考之上。當(dāng)然科學(xué)家也不會宣稱土衛(wèi)六上肯定不存在生命,因為證明不存在幾乎是不可能的。但是我們探索外星生命的目的是為了證明存在,而不是為了證明不存在。所以你不用把科學(xué)家作為假想敵,說他們腦子僵化。因為沒有哪個科學(xué)家說過,離開了水就百分百一定不會有生命。其實科學(xué)家不關(guān)心這個問題,他們只關(guān)心確定的因果關(guān)系。
科學(xué)活動以時間、金錢為代價,因此選擇研究方向是非常嚴(yán)謹(jǐn),非常嚴(yán)肅的事情。如果方向錯了,科學(xué)家就有可能一輩子碌碌無為。在我們?nèi)祟惉F(xiàn)在的知識體系下,要在尋找外星生物這件事上出成果,最有可能的路徑當(dāng)然是先找到與地球產(chǎn)生生命差不多的環(huán)境,然后在這個環(huán)境中繼續(xù)尋找生命存在的證據(jù)。你說我就是不依循這個規(guī)律,我非要在月球的巖石中尋找生命。
? 一來你的這個想法肯定得不到別人的支持,你也就不可能擁有科研經(jīng)費;
? 二來這也是對你自己的青春生命不負(fù)責(zé)任的思維方式。
有時候,在我與大家談?wù)撏庑巧锱c地外文明的時候,其實都隱含著一個假定的前提:我談?wù)摰氖俏覀內(nèi)祟愐阎纳问剑蛘哒f已知的高等智慧文明形式。這個假定和前提很重要,但是每次都強(qiáng)調(diào)又未免顯得啰嗦,所以我就常常省略。但我這樣說并不代表我肯定:不存在我們?nèi)祟愇粗纳问健O喾次乙蚕嘈庞形粗纳问酱嬖冢菃栴}是既然它是未知的,那么我們怎么談?wù)撍兀坑趾握勅ふ夷兀课粗鸵馕吨磺锌赡埽磺锌赡芷鋵崒唧w的科學(xué)活動沒有指導(dǎo)意義。“一切皆有可能”不過是“啥也不知道”一種好聽的、等價的說法而已。
一場理性的談話或者理性的探索活動,只能建立在已知的條件下,慢慢往前探索,然后我們可能會探索到一片未知的領(lǐng)域。因此從邏輯上說,對于未知的生命形式,只能排除在科研活動之外。
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