
作為我關於尋找地外生命文章的一部分,我採訪了位於加州山景城的SETI研究所的高級天文學家塞思·肖斯塔克,探討了我們何時才能找到外星人、為什麼智慧生命是人造的而非生物的,以及為什麼手臂和腿比輪子更合理等問題。以下是他的精彩訪談實錄。
珍妮佛·阿巴斯:你認為我們多久才能發現外星生命?
塞思·肖斯塔克:我說過我們會在20年內完成這項任務,因為這是一場三方競爭。這三匹馬都有大致相同的機會率先衝過終點線,並在20年內實現這一目標。
首先,我們或許能在太陽系內找到它。有人聲稱火星岩石中滲出甲烷氣體。這非常奇怪,因為如果在火星上釋放甲烷,陽光會在300到400年內分解。所以,如果今天發現了甲烷,那就意味著至少在過去幾百年裡,有某些東西在產生它。有些人對這些測量結果提出質疑,有些人則認為這可以用地質學解釋,與生命無關。但是,有很多理由讓我們相信,如果我們能向火星發射機器人,並向下鑽探幾百英尺,就有可能發現液態含水層。我們甚至可能發現生命。我們什麼時候才能進行這項實驗呢?未來20年內,很有可能實現。太陽系中還有其他地方可能存在液態水。要找到它,需要發射火箭和機器人,執行一項大型探測任務。這項任務的周期是10年、20年甚至30年,取決於資金狀況。
第二個可能性是類地行星探測器(TPF)望遠鏡,它將尋找並分析系外行星。該項目因資金不足而暫停建設,但預計在未來20年內將會啟動。
第三種方法是搜尋地外文明計劃(SETI),即尋找智慧生命。這項技術將使我們能夠在未來20年內探測一百萬個恆星系統,這是一個龐大的數字——我認為也是能夠帶來一定成功幾率的合適數字。
在我看來,透過這三種不同的方法,我們很可能在20年內就能知道地球之外是否存在生命。如果答案是否定的,要嘛是我們投入的資金不夠,要嘛是我們比想像中更孤獨。
JA:如果我們真的發現了外星動物,你認為它們會是什麼樣子?
SS:其實沒人真正知道答案,但事實是,如果你去當地的動物園看看,你會發現地球上有很多不同的形狀和設計都能成功。動物園裡的大多數動物看起來都不像我們。我們只是其中一個成功的設計。我們的黑猩猩朋友看起來有點像我們,所以這是對同一基本設計的不同詮釋。但魚看起來不像我們,長頸鹿也不像。它們有點像我們,但又不太像。昆蟲當然也不像我們,但它們仍然生存得很好。
生命會適應環境。這顆星球的平均溫度通常高於冰點,低於沸點。這裡有濃厚的大氣層和引力,所有生命都適應了這些條件。如果你發現另一顆類似地球的星球,或者說是地球的近親,也存在類似的環境特徵,那麼我想你會發現很多生物的外形設計都似曾相識。魚類的外形相當流線型,尤其是那些需要捕食其他魚類的魚類,例如梭魚,甚至是生活在海洋中的哺乳動物,例如海豚。它們需要捕獵,所以外形都像魚雷。這是因為演化最終發現,把動物的外形設計成魚雷狀,比設計成自行車狀,能讓它們在水中游得更快。
JA:它們能發展到多大?
SS:動物在過去比現在大,但也沒大多少。鯨魚大概就是有史以來體型最大的動物了。動物的體型是有極限的,因為它們的力量與體型的平方成正比,而體重與體型的立方成正比。這意味著,如果動物體型過大,它們就很難靈活地移動。如果創造出一個相當於十頭大像大小的生物,它肯定不行,因為它的骨頭根本無法支撐它。它無法移動,會直接倒塌。所以,動物的體型從未比現在大很多,這反映了一個在任何星球上都存在的根本性的工程難題。
JA:反過來也一樣嗎?外星細菌會不會比我們的細菌小一百萬倍?
SS:嗯,答案可能是否定的,因為如果體積縮小太多,微生物內部的空間就不足以進行維持生命所需的化學反應。分子數量根本不夠。所以我覺得凡事都有極限。
JA:就陸地動物而言,我們有哪些共同特徵可能會出現在其他星球上?例如,四肢或頭部?
SS:頭部非常重要,我認為它是動物的常見特徵。很難想像有什麼物種沒有頭部,雖然確實存在一些例外。擁有頭部的好處在於,它能將一些感官——眼睛、耳朵、鬍鬚等等——集中到大腦(也就是中央處理器)附近。這非常重要,因為例如,你不希望訊息從眼睛傳遞到大腦的過程耗時過長,否則你就無法快速反應,最終被淘汰。所以,你需要大腦靠近眼睛。頭部位置較高通常也是有利的,因為這樣視野更開闊,更容易發現捕食者或獵物,這取決於你關注的是什麼。因此,所有這些都表明,動物的頭部位於感覺器官所在的位置。
擁有四肢是因為我們生活在一個並非天生就鋪滿路面的星球上。地球並非生來就擁有鐵路或公路,它只有崎嶇不平的地形。所以,如果動物長著輪子,它們出遊就會很困難。四肢在這方面好得多。你可以用四肢在地面上奔跑,爬進植被。而且,它們也很適合用來操作螺絲起子和電烙鐵。所以,最終,四肢在科技領域也發揮了作用。
我們有兩隻手臂和兩條腿,這是因為我們起源於古代的四葉魚。但如果我們是六葉魚呢?那樣的話,你就能彈鋼琴二重奏了,因為你會有四條手臂而不是兩條。地球上大多數動物都有六條腿,而不是四條腿。它們被稱為昆蟲。六條腿就足夠了。如果你有106條腿,那可能就不太方便了,因為需要太多的大腦來協調。所以,很多時候都取決於演化的偶然性。

JA:那麼植物呢?它們有可能在其他地方存在嗎?
SS:地球上的植物掌握了一種非常巧妙的技巧,那就是僅憑大氣中的氣體、偶爾落在地上的少量水分以及陽光,就能將自身轉化為食物。這真是一個了不起的技巧,我們稱之為光合作用。光合作用是將環境轉化為食物的絕佳方式。你可能會認為,這種機制最終會在任何星球上出現,因為它如此有利——如果能夠做到,最終必然會發生。
JA:那麼,智能生命會是什麼樣子呢?
SS:只要外星人能製造出我們能接收到的無線電發射器,我們如何想像外星人的外表重要嗎?
問題在於,我們傾向於把外星人想像成和我們長得差不多的樣子。我認為這很大程度上是因為電影總是把外星人描繪得和我們非常相似,甚至是擬人化的變體。好萊塢這樣做並非因為他們對此一無所知,而是因為他們知道觀眾需要能夠解讀外星人的意圖。 「哇,他看起來好餓。」或者,「哦,他看起來很友善。」你知道如何解讀類人生物的面部表情。你可以在動物園裡解讀黑猩猩的意圖,但你無法近距離觀察昆蟲,因為它們的外型截然不同。
實際上,至少有一位科學家,西蒙·康威·莫里斯,認為我們人類的外形設計對於智慧生物來說非常理想,因此,如果宇宙中存在智慧生物,它們的外觀應該和我們有些相似。我不認同這種觀點。我不明白為什麼我們人類的外形設計是最好的。這聽起來太自吹自擂了。
從搜尋地外文明計畫(SETI)的角度來看,重要的論點是,我們大約在100年前發明了無線電。在無線電發明不到一個世紀後,我們又發明了計算機,如今計算機已經非常普及,而且速度還在不斷提升。根據摩爾定律,計算機的速度每18個月就會翻倍。到2020年,大多數家用電腦的運算能力將達到人腦的水平。這並不意味著它們就是人腦,而是指在原始處理能力方面,它們處理資料的速度可以與人腦媲美。那麼問題來了,我們距離研發一台和我們一樣智慧的機器還有多遠?一台可以取代你的工作,甚至能為《大眾科學》雜誌撰寫文章的機器。我們談論的是人工智慧。也許這需要10年,也許50年,100年,甚至200年。有些人說我們永遠做不到。我不相信這些人。無論需要 20 年還是 200 年,關鍵在於你發明了無線電,然後在幾個世紀之內,你就發明了機器智慧。
絕大多數的智能必然是人工智慧。我們一直在尋找和我們一樣生活在類似星球上的生物,但事實上,絕大多數的智慧並非生物性。這就是我的論點。從我們擁有找到你的技術,到最終擁有人工智慧,時間跨度非常短。
JA:那麼,你所說的這種人工智慧的定義是什麼?
SS:從SETI的角度來看,如果一個生命體能夠發出我們可以接收的訊號,我們就認為它具有智慧。它能製造無線電發射器嗎?它能製造大型雷射嗎?如果它能做到,我們或許就能找到它。當然,這並不能說明它們是否擁有藝術或音樂,它們是愛好和平還是愛好和平,或者它們是那種生活在某個星球上、軟綿綿、黏糊糊的灰色小傢伙——數十億個這樣的傢伙四處奔跑,各忙各的——還是懸浮在太空或銀河系特定位置的智能機器。
JA:你認為我們什麼時候會發現智慧生命,或是智慧生命什麼時候會找到我們?
SS:其實找到我們更難,因為他們怎麼可能找到我們?理論上,他們或許能接收到我們的電視、雷達或調頻廣播,但你必須離我們夠近,訊號才能在比如說70光年以內到達。 70光年內的恆星數量可能只有數萬顆,但數量不多。我不確定在我們發出信號更長時間之前,他們能否找到我們。但對我們來說,要找到他們或許並非難事,畢竟宇宙的年齡是地球的三倍。其他智慧生命有足夠的時間發展到遠超我們文明的水平,所以他們可能已經發送訊號很久了,可能是數百萬年,甚至數十億年。或許一直有訊號穿過我們的星球,只是我們沒有找到,因為我們還沒有進行正確的實驗。
JA:有沒有辦法估計我們多久之後會遇到某個東西?
SS:幾年前我寫過一篇論文,探討了SETI實驗速度的提升,並做出了一些合理的(或者說我認為合理的)估計,來估算目前有多少個外星文明正在發射訊號。我的估計範圍從1萬個到100萬個不等。 SETI的創辦人法蘭克‧德雷克通常說是1萬個,而卡爾‧薩根說是100萬個,這兩種說法都只是猜測。但如果這些估計涵蓋了正確的數字,那麼就可以結合SETI搜尋速度未來提升的情況來推算。我估計,我們需要24年才能探測到訊號。 24年內,我們將能夠觀測到100萬個恆星系統。截至目前,我們可能只在電波波段仔細觀測過1000個。這就是我論證的基礎。但這個數字的重點不在於二十四年,而在於表明,如果搜尋地外文明計劃(SETI)有任何價值,那麼這項實驗將在相對較短的時間內(一代人之內)取得成功,而不是可能需要一千年才能完成的事情。
在我們之前,已經有過一萬代人類,在你出生之前,已經有過一萬代智人。我認為,你們是第一代將要了解地球上發生的一切究竟是奇蹟,還是已經發生過無數次的事情的人。