埋藏在密苏里州一家博物馆档案室中的一篇关于寻找外星生命的文章在撰写 78 年后重见天日。该书写于第二次世界大战前夕,其作者不太可能是政治领袖温斯顿·丘吉尔。
如果英国首相在饱受战争蹂躏的星球之外寻找生命的前景,那么大量系外行星的发现会有助于还是阻碍这种安慰呢?
这篇长达11页的文章——我们在宇宙中孤独吗?– 从 20 世纪 80 年代起一直保存在位于密苏里州富尔顿的美国国家丘吉尔博物馆档案室中,直到天体物理学家马里奥·利维奥评论在本周的期刊中自然。
利维奥强调,尚未发表的文本表明丘吉尔的论点对于近八十年前写的一篇文章来说是极其当代的。
在其中,丘吉尔推测了支持生命所需的条件,但指出由于恒星之间的距离遥远而很难找到证据。
丘吉尔用他标志性的鼓舞人心的演讲与战时的黑暗作斗争倡导科学。
后一种热情导致了雷达的发展事实证明,这对于战胜纳粹德国以及战后英国科学进步的繁荣发挥了重要作用。
丘吉尔的科学著作表明他是一位有远见的人。发表一篇题为五十年后1931 年,他详细介绍了从原子弹和无线通信到基因工程食品甚至人类的未来技术。
但当他的国家面临另一场世界大战的不确定性时,丘吉尔的想法转向了其他星球上生命的可能性。
在战争的阴影下
当战争席卷全球时,丘吉尔并不是唯一一个思考外星生命的人。就在 1939 年他写出初稿之前,HG Wells 1898 年小说的广播改编版世界大战被广播在美国。
报纸报道了全国范围内对火星入侵的真实描述的恐慌,尽管事实并非如此被愚弄的人数可能要少得多。
这英国政府也正在考虑这一前景战后的几年里,每周都会收到有关不明飞行物目击事件的部长级简报。
由于担心任何与外星人接触的迹象都会导致大规模歇斯底里,丘吉尔禁止报道战时与英国皇家空军轰炸机发生的不明原因的遭遇。
面对全球战争期间大范围破坏的前景,人们对地球以外生命的兴趣日益浓厚,可以解释为是受到希望的推动。
先进文明的发现可能意味着战时暴露的巨大意识形态差异可以被克服。如果生命是普遍存在的,我们是否有一天会遍布整个银河系,而不是为一颗行星而战?
或许,如果不出意外的话,丰富的生命意味着我们在地球上所做的任何事情都不会影响创造之路。
丘吉尔本人似乎也赞同最后一条,他写道:
“就我而言,我们文明所取得的成功并没有给我留下如此深刻的印象,以至于我准备认为我们是这个巨大宇宙中唯一一个包含有生命、有思想的生物的地方。”
丰富的新世界
如果丘吉尔现在担任首相,他可能会发现自己面临着类似的政治和经济不确定性时代。
然而,自他首次撰写论文以来的 78 年里,我们已经从不知道太阳系以外的行星发展到了发现约 3,500 个围绕其他恒星运行的世界。
如果丘吉尔现在举起笔——或者更确切地说,用他的手写笔触碰他的 iPad Pro——他就会知道天空中几乎每颗恒星周围都会形成行星。
大量的新世界可能会让丘吉尔感到振奋,他的文章的许多部分仍然与现代行星科学相关。
他指出了水作为生命发展媒介的重要性,并且地球与太阳的距离使得表面温度能够使水保持液态。
他甚至似乎触及了行星的引力将决定其大气层这一事实,经常被忽略的一点当考虑新发现的行星与地球有多相似时。
对此,现代的丘吉尔本可以增加识别生物特征的重要性。行星大气层或反射光的可观察到的变化可能表明生物有机体的影响。
这下一代望远镜旨在收集用于此类检测的数据。
通过观察穿过行星大气层的星光,可以根据不同分子吸收的缺失波长的指纹来确定气体的成分。
行星的直接成像还可以揭示当植物生命在表面开花和死亡时反射光的季节性变化。
大家都在哪里?
但丘吉尔的想法可能变得更加黑暗,他想知道为什么在充满行星的宇宙中没有智慧生命的迹象。
问题“大家都在哪里?”是在恩里科·费米 (Enrico Fermi) 的一次休闲午餐谈话中摆出的姿势,后来被称为费米悖论。
所提出的解决方案采取了一个巨大的过滤器或瓶颈的形式,生活很难克服它。那么问题就变成了过滤器是否在我们身后并且我们已经幸存下来,或者它是否位于我们前方以阻止我们向地球以外的地方扩散。
我们过去的过滤器可能包括所谓的“出现瓶颈”,该瓶颈表明生命很难启动。
许多有机分子,例如氨基酸和核碱基,似乎完全能够在陨石内形成并输送到类地行星。
但从这种分子到更复杂的分子的进展可能需要非常精确的条件,这在宇宙中是罕见的。
人们对寻找生命证据的持续兴趣与这个困境有关。如果我们在太阳系中找到一个独立的生命起源——即使是一个失败的生命起源——那就表明出现瓶颈并不存在。
也可能需要生命来维持行星上的宜居条件。
“盖亚瓶颈”提出生命需要足够快地进化来调节地球的大气层并稳定液态水所需的条件。生命发展太慢最终将灭绝在一个垂死的世界上。
第三种选择是,生命的发展相对容易,但进化很少导致人类水平智能所需的理性。
这些早期过滤器的存在至少不能证明人类无法繁荣。但先进文明的过滤器可能就在我们面前。
在这张惨淡的画面中,许多行星已经发展出了智慧生命,在获得在恒星系统之间传播的能力之前,它们不可避免地会自我毁灭。
如果丘吉尔在第二次世界大战前夕考虑到这一点,他很可能会认为这是对。
丘吉尔的名字作为带领英国成功度过第二次世界大战的标志性领导人而载入史册。他政策的核心是创造一个让科学蓬勃发展的环境。
如果今天的政治没有类似的态度,我们可能会发现我们遇到了生命的瓶颈,导致宇宙没有一个人类灵魂来享受它。
伊丽莎白·塔斯克, 副教授,日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA)。