埋藏在密蘇裡州一家博物館檔案室中的一篇關於尋找外星生命的文章在撰寫 78 年後重見天日。該書寫於第二次世界大戰前夕,其作者不太可能是政治領袖溫斯頓·邱吉爾。
如果英國首相在我們飽受戰爭蹂躪的星球之外尋找生命的前景,那麼大量系外行星的發現會有助於還是阻礙這種安慰呢?
這篇長達11頁的文章——我們在宇宙中孤獨嗎?– 從 20 世紀 80 年代起一直保存在位於密蘇裡州富爾頓的美國國家邱吉爾博物館檔案室中,直到天文物理學家馬裡奧·利維奧評論在本週的期刊中自然。
利維奧強調,尚未發表的文本表明邱吉爾的論點對於近八十年前寫的一篇文章來說是極其當代的。
在其中,邱吉爾推測了支持生命所需的條件,但指出由於恆星之間的距離遙遠而很難找到證據。
邱吉爾用他標誌性的鼓舞人心的演講與戰時的黑暗作鬥爭倡議科學。
後一種熱情導致了雷達的發展事實證明,這對於戰勝納粹德國以及戰後英國科學進步的繁榮發揮了重要作用。
邱吉爾的科學著作顯示他是一位有遠見的人。發表一篇題為五十年後1931 年,他詳細介紹了從原子彈和無線通訊到基因工程食品甚至人類的未來技術。
但當他的國家面臨另一場世界大戰的不確定性時,邱吉爾的想法轉向了其他星球上生命的可能性。
在戰爭的陰影下
當戰爭席捲全球時,邱吉爾並不是唯一一個思考外星生命的人。就在 1939 年他寫出初稿之前,HG Wells 1898 年小說的廣播改編版世界大戰被廣播在美國。
報紙報導了全國範圍內對火星入侵的真實描述的恐慌,儘管事實並非如此被愚弄的人數可能要少得多。
這英國政府也正在考慮這項前景戰後的幾年裡,每週都會收到有關不明飛行物目擊事件的部長級簡報。
由於擔心任何與外星人接觸的跡像都會導致大規模歇斯底里,邱吉爾禁止在報道戰時與英國皇家空軍轟炸機發生的不明原因的遭遇。
面對全球戰爭期間遭受廣泛破壞的前景,人們對地球以外生命的興趣日益濃厚,可以解釋為是出於希望的推動。
先進文明的發現可能意味著戰時暴露的巨大意識形態差異可以被克服。如果生命是普遍存在的,我們是否有一天會遍布整個銀河系,而不是為一顆行星而戰?
或許,如果不出意外的話,豐富的生命意味著我們在地球上所做的任何事情都不會影響創造之路。
邱吉爾本人似乎也同意最後一條,他寫道:
「就我而言,我們文明所取得的成功並沒有給我留下如此深刻的印象,以至於我準備認為我們是這個巨大宇宙中唯一一個包含有生命的、會思考的生物的地方。”
豐富的新世界
如果邱吉爾現在擔任首相,他可能會發現自己面臨著類似的政治和經濟不確定性時代。
然而,自他首次撰寫論文以來的 78 年裡,我們已經從不知道太陽係以外的行星發展到了發現約 3,500 個圍繞其他恆星運行的世界。
如果邱吉爾現在舉起筆——或者更確切地說,用觸控筆觸碰他的 iPad Pro——他就會知道天空中幾乎每顆恆星周圍都可能形成行星。
大量的新世界可能會讓邱吉爾感到振奮,他的文章的許多部分仍然與現代行星科學相關。
他指出了水作為生命發展媒介的重要性,而地球與太陽的距離使得表面溫度能夠使水保持液態。
他甚至似乎觸及了行星的引力將決定其大氣層這一事實,常被忽略的一點當考慮新發現的行星與地球有多相似時。
對此,現代的邱吉爾本來可以增加辨識生物特徵的重要性。行星大氣層或反射光的可觀察到的變化可能表明生物有機體的影響。
這下一代望遠鏡旨在收集用於此類檢測的數據。
透過觀察穿過行星大氣層的星光,可以根據不同分子吸收的缺失波長的指紋來確定氣體的成分。
行星的直接成像還可以揭示當植物生命在表面開花和死亡時反射光的季節性變化。
大家都在哪裡?
但邱吉爾的想法可能變得更加黑暗,他想知道為什麼在充滿行星的宇宙中沒有智慧生命的跡象。
問題“大家都在哪裡?”是在 Enrico Fermi 的休閒午餐談話中擺出的姿勢,後來被稱為費米悖論。
所提出的解決方案採取了一個巨大的過濾器或瓶頸的形式,生活很難克服它。那麼問題就變成了過濾器是否在我們身後並且我們已經倖存下來,或者它是否在前面阻止我們向地球以外的地方擴散。
我們過去的過濾器可能包括所謂的“出現瓶頸”,該瓶頸表明生命很難啟動。
許多有機分子,例如氨基酸和核鹼基,似乎完全能夠在隕石內形成並輸送到類地行星。
但從這種分子到更複雜的分子的進展可能需要非常精確的條件,這在宇宙中是罕見的。
人們對尋找生命證據的持續興趣與這個困境有關。如果我們在太陽系中找到一個獨立的生命起源——即使是失敗的生命起源——那就表示出現瓶頸並不存在。
也可能需要生命來維持行星上的宜居條件。
「蓋亞瓶頸」提出生命需要足夠快地進化來調節地球的大氣層並穩定液態水所需的條件。生命發展太慢最終會滅絕在一個垂死的世界上。
第三種選擇是,生命的發展相對容易,但演化很少導致人類水平智慧所需的理性。
這些早期過濾器的存在至少不能證明人類無法繁榮。但先進文明的濾鏡可能就在我們面前。
在這張慘淡的畫面中,許多行星已經發展出了智慧生命,在獲得在恆星系統之間傳播的能力之前,它們不可避免地會自我毀滅。
如果邱吉爾在第二次世界大戰前夕考慮到這一點,他很可能會認為這是對。
邱吉爾的名字作為帶領英國成功度過第二次世界大戰的標誌性領導人而載入史冊。他政策的核心是創造一個讓科學蓬勃發展的環境。
如果今天的政治沒有類似的態度,我們可能會發現我們遇到了生命的瓶頸,導致宇宙沒有一個人類靈魂來享受它。
伊莉莎白·塔斯克, 副教授,日本宇宙航空研究發展機構 (JAXA)。