外星生命和我们一样吗?生命是什么?生命的形式到底有多少?

Frieza77

前瞻经济学人

尽管我们仍在为找到一个令人满意的生命定义而挣扎,但这并不意味着我们不能想象生命也可能会以非常不同、非常陌生的形式存在,以至于我们难以察觉。

过去,我曾以各种天马行空的想象从这个想法中获得乐趣。例如,想象与我们截然不同或者比我们先进的生命,它们跟我们完全不一样以至于它的基本基底与我们的根本不同。一种认为生命可能存在于暗物质中的观点成为了小报的热门话题。但我认为,最基本且合理的观点是:如果暗物质具有微观结构,它可以令人信服地维持生命系统的必要复杂性。如果暗物质确实存在,那么它肯定也构成了宇宙中大部分的物质,因此它也代表了大量有趣的领域。

同样,如果复杂的、有认知能力的生物在宇宙范围内迁徙,但它们的机器后代更为强健、传播更广泛,那又会怎样呢?对于我们来说,其实这样的实体也很难识别,它们要么在恒星之间高速移动,要么在它们的基本设计和通信策略中大量加密。

还有与我们不同的极端的其他生命形式吗?它们会有使我们很难注意到或理解生命的特质吗?

我怀疑其中一个特征可能与我们对时间流逝的感知有关。我们倾向于对相对狭窄的事件时间尺度更敏感。即使我们能够制造出能够在飞秒(10-15秒)甚至阿托秒(10-18秒)范围内运行现象的设备,我们也无法达到理论极限,即yoctoseconds (10-44)的物理意义时间尺度。而在另一个极端,虽然我们可以凝视138亿年的宇宙历史,但我们对可能在如此长的一段时间内发生的现象的细微变化却无动于衷。虽然我们确实对质子对电子质量比的变化有限制,这种变化被认为在数十亿年的时间里都是稳定的,至少在百万分之一的时间里是稳定的,但我们可能会忽略掉在这个或在其他基本量中更细微的变化。诚然,一个变量将与标准模型不一致,但该模型也不能真正证明预期的稳定性。

那么外星生命呢?我们知道在地球上各个物种的工作节奏不同。昆虫运动很快,思维也很快。而植物生活节奏对我们的感官来说则是痛苦和缓慢的,但如果你看过一部关于植物生长、感受、探索的间隔拍摄的电影,你就会发现它们在不同的时间尺度下都做好了接受各种苦难的准备。

这些例子可能并不代表真正的极端。也许有生命(或许在地球上)以更快或更慢的速度进行着它们的生活。化学本身可能会限制最快的生物形式,但化学可能不是宇宙中所有生命系统的能量转换系统。电子也可以通过光,甚至是重力来移动。

在更长的时间尺度上,我认为会有更多可能性。形成生命系统的复杂相互作用可能要数千年、数百万年、数十亿年或上万亿年。以我们的标准来看非常微妙的物质之间的相互作用也可能会持续非常非常长的一段时间。

我并不是说像行星、恒星或星系这样长寿的物体是宇宙有机体的一部分(尽管思维跳到那个地方会很有乐趣)。有趣的事情也可能发生在更适度的物理尺度上。例如,我们在地球上的化石燃料中看到的混乱的化学物质——一种有机反应的大杂烩,一种似乎涂了焦油的混乱——是否仅仅是对一个运行了数亿年的生命系统的短期观察?

或者想象一块复杂的岩石,一种矿物和碳化学的混合物。它可能会在宇宙射线和本地粒子辐射中沐浴上了10亿年,随着时间变化,它的电子被释放和捕获,它身上发生着非常缓慢的化学和结构变化,你的宠物石头可能也是这样,只不过你生活得太快了,根本没有注意到而已。

当然了,相当令人沮丧的是,如果要对这些选项做出正确的假设,我们需要对生命有一个稳健的定义,但要做出稳健的定义,我们可能首先需要知道宇宙中生命的形式范围。

这就是为什么我们既要寻找我们所知道的生命,同时又要追踪潜伏在我们身边的事物。诀窍在于保持科学的严谨性和怀疑态度,同时跳出固有思维模式。

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