导读 1950年，在与洛斯阿拉莫斯国家实验室同事的午餐谈话中，著名物理学家恩里科·费米提出了一个问题，引发了一百个(或更多)提议的解决方案。大...

1950年，在与洛斯阿拉莫斯国家实验室同事的午餐谈话中，著名物理学家恩里科·费米提出了一个问题，引发了一百个(或更多)提议的解决方案。“大家都去哪了?”

简而言之，考虑到宇宙的年龄(138亿年)、太阳系仅存在了45亿年的事实以及生命的成分无处不在、丰富的事实，为什么我们还没有发现现在已经有外星智慧生命存在的证据了吗?这成为费米悖论的基础，至今仍未解决。

近年来，由于在遥远的恒星系统中发现了大量“潜在宜居”系外行星，人们对费米问题的兴趣日益浓厚。尽管如此，所有寻找技术活动迹象(“技术签名”)的尝试都以失败告终。在最近的一项研究中，一组天体生物学家考虑了可能的解决方案，并得出结论：只存在两种可能性。要么是地外文明(ETC)极其罕见(或根本不存在)，要么是他们故意避免与我们接触(又名“动物园假说”)。

这篇论文最近发表在《自然天文学》上，是伊恩·A·克劳福德和德克·舒尔茨-马库赫的作品。克劳福德是伦敦大学学院/伯贝克学院自然科学学院和行星科学中心的行星科学和天体生物学教授，舒尔茨-马库赫是柏林工业大学、GFZ德国研究中心的行星宜居性和天体生物学教授地球科学中心、莱布尼茨淡水生态和内陆渔业研究所以及华盛顿州立大学。

大问题

正如我们在“超越费米悖论”系列中所讨论的那样，该悖论本身实际上始于1975年天文学家(兼白人民族主义者)迈克尔·哈特。在一篇题为“地球上不存在外星人的解释”的论文中，哈特认为，鉴于考虑到宇宙的年龄以及先进文明在银河系中传播所需的相对较短的时间(根据哈特的估计，为65万年)，地球现在应该已经被外星文明(ETC)访问过。

1980年，数学物理学家和宇宙学家弗兰克·J·蒂普勒(FrankJ.Tipler)在他的论文“外星智能生物并不存在”的基础上进一步完善了哈特的论点。基于哥白尼原理，该原理指出，人类和地球都没有观察宇宙的特权。因此，蒂普勒推测，ETC将得到自我复制的机器人探索者(冯·诺依曼探测器)的协助，这些机器人将从一个星系传播到另一个星系，从而促进后来定居者的到来。根据Tipler的精确估计，ETC将能够在“不到3亿年”的时间内探索整个星系。

这后来被称为哈特-蒂普勒猜想，该猜想本质上指出，证据的缺乏只能用ETC的缺乏来解释。1983年，卡尔·萨根和威廉·纽曼发表了一篇反驳论文，题为“外星智慧的唯我论方法”(又名“萨根的回应”)，他们认为“缺乏证据并不等于不存在的证据”，并采取了哈特-蒂普勒猜想解释了它所做的许多假设。他们和无数其他科学家提出了可能的解决方案来解释为什么我们还没有看到任何ETC。

巨大的寂静持续着

然而，尽管进行了数十年的观察和SETI调查，仍然没有明确的证据表明存在先进的外星文明。这些实验大部分由无线电SETI实验组成，这些实验观察遥远的恒星和星系以寻找无线电传输的迹象。然而，其他SETI实验主要集中在异常红外(热)信号上，这些信号可能表明存在一个旨在包围整个恒星系统的巨型结构——也称为戴森球(或戴森结构)。

遗憾的是，这些搜索没有发现我们银河系内外技术特征的令人信服的证据。根据克劳福德和舒尔茨-马库赫的说法，当我们眺望宇宙时所感受到的“巨大的寂静”只能意味着两件事之一。首先，哈特-蒂普勒猜想有可能是正确的，而且目前还没有先进的ETC。同样，智慧生命(或一般生命)在宇宙中可能很罕见，因为它的出现或进化的可能性很大(又名“大过滤器”)。

如果这两种情况都不成立，我们就只剩下一个答案：动物园假设是正确的，先进文明正在保持距离以避免被发现。正如克劳福德通过电子邮件告诉《今日宇宙》：

“只有两种可能性;要么ETI存在，要么不存在。正如一些人多年来指出的那样，任何一个答案都会令人惊讶，但其中一个必须是正确的。我们所知道的是，我们没有看到ETI的证据，尽管行星的数量和宇宙的伟大年龄，这似乎天真地暗示ETI应该存在并且可能是普遍的。这就是FP。然而，如果ETI存在，那么只有两种可能性与我们不知道的事实相一致。不要观察他们。

“要么我们永远不会期望观察到它们，因为空间太大了等等，[或者]我们没有观察到它们，因为他们已经采取措施确保我们不会观察到它们(这是ZH)。”

我们是在动物园吗?

该术语由哈佛大学天体物理学家、麻省理工学院海斯塔克天文台科学家约翰·A·鲍尔(JohnA.Ball)于1973年创造。在一项同名研究中，鲍尔提出了针对费米悖论的各种拟议解决方案以及SETI研究人员提出的一些常见假设。其中之一是相信我们的银河系中存在智慧物种，他们比我们更古老、更先进，并且他们希望与其他智慧物种(包括我们)接触。相比之下，鲍尔认为，先进物种“故意避免互动，并将我们居住的区域当作动物园”。

总之，动物园假说预测我们永远找不到它们，因为它们不想被发现，而且它们有技术能力来确保这一点。这一理论类似于天文馆假说，该假说也假设先进文明有办法逃避我们仪器的探测。与天文馆假说不同，动物园假说假设ETC的意图是良性的，其中可能包括希望避免干扰我们的技术或社会发展(即《星际迷航》中的“最高指令”)。

至于哪种可能性更有可能是真实的——即智慧生命不存在(或极其罕见)与它们对我们隐藏着——克劳福德和舒尔茨-马库赫的观点有些相反。克劳福德说：“出于文章中给出的原因，我自己的观点是，生活(尤其是技术生活)可能具有如此大的变革性，如果它存在并且没有隐藏，我们真的应该看到它的证据。”“因此，我认为如果它确实存在，那么它可能一定是隐藏起来的——又名ZH。我自己的观点是，ETI更有可能不存在，而不是隐藏起来。”

“我认为动物园假说更有可能，”舒尔茨-马库赫反驳道。“我之所以这么认为，是因为(1)哥白尼原理。虽然我确实认为人类是一种非常特殊的东西，作为一种技术先进的生命形式，但我无法理解我们在这种能力方面是真正独特的或如此罕见的——对于实际原因——那里什么也没有。”舒尔茨-马库赫说，第二个原因与最近发布的所谓UFO报告有关，该报告表明不明飞行物(UAP)比以前已知的更为常见：

“虽然我们无法基于这些做出真正的科学论证，但考虑到它们的推测性质，到目前为止已经有很多案例，其中不少有多种证据，我们不能简单地忽视它。如果其中一些可以实际上归因于外星文明，这意味着它们不会干扰地球事务，或者至少不会在很大程度上或对我们来说清晰可见。”

这也许提出了另一个可能的解决方案：人类一直在错误的地方寻找技术签名。也许，我们不应该简单地观察遥远的恒星以寻找传输或其他技术活动的迹象，而还应该寻找离地球较近的先进文明的证据。这是伽利略项目的AviLoeb教授和他的同事所追求的道路，该项目希望通过在太阳系内寻找ETC技术和文物的证据来补充传统的SETI。

该怎么办?

无论哪种可能性是正确的，都不可避免地存在一个问题：我们如何找到答案?克劳福德和舒尔茨-马库赫认为，我们唯一能做的就是继续系统地探索宇宙。这包括SETI调查和在太阳系内搜寻ETC文物，因为正如他们所写的，“只有在我们足够努力地寻找证据的情况下，我们才能断言缺乏证据。”与此同时，系外行星研究正在从发现转向表征，这将得到詹姆斯·韦伯太空望远镜等下一代望远镜的大力帮助。

确定系外行星大气化学成分的能力最终可以揭示生命或生物过程的迹象(“生物特征”)，从而对宜居性施加更严格的限制。正如他们所指出的，“这样的观察有可能限制宇宙中自然发生的普遍性，也可能限制生物复杂性和智慧的普遍性。”这里还有动物园假说和天文馆假说之间的另一个区别，那就是前者更有可能被发现。正如舒尔茨-马库赫总结的那样：

“如果我们生活在某种模拟中，我们可能永远不会发现。但如果动物园的假设是正确的，我们最终会发现。我们的技术变得越来越复杂，所以我们会赶上ETI，即使ETI仍然可以隐藏他们的飞船，最终我们会看到他们的母星。但是即使隐藏他们的飞船也会变得越来越困难，而且即使他们再复杂，他们也不会没有错误，并且会发生意外。然后很容易将一些UAP目击事件归为此类……这仍然是非常推测的，但随着越来越多的传感器上线，我们应该能够很快获得更清晰的画面。”

“考虑到我们的技术进步(假设动物园假设是正确的)，我认为我们可能会在15年内得到一些ETI的证据(我和伊恩打了一瓶威士忌的赌注)。但当然，时间表是，很难预测，很大程度上还取决于进展的速度、‘动物园饲养员’的专注程度或他们的目标是什么。”

一如既往，我们所能做的就是搜索并期待我们可能会发现什么。目前，关于ETC可能所在的位置以及它们为何这么长时间未能被发现的情况，实际上有数百种情况。在未来的几年里，能够越来越精确地测试这些理论将是非常令人兴奋的，几乎就像有一天发现某些东西的前景一样令人兴奋。