Question

在人类之前地球上存在过智慧生命吗？

Answer 1

志留纪（距今4.38亿年）的爬行动物在人类出现之前就已经在地球上进化了——很多科幻小说里都有这样的描述。但撇开科幻小说不谈，我们怎么知道在聪明的人类出现数百万年前，我们的地球上是否存在某种先进文明呢?

这是一个严肃的问题，严肃到科学家们正在猜测这些潜在的前辈们可能留下了什么痕迹。他们称这种可能性为志留纪假说。

在寻找可能存在于整个宇宙的先进外星文明时，我们必须承认，宇宙大约有138亿年的 历史 。相比之下，地球表面复杂的生命只存在了大约4亿年，人类在过去的300年里才发展出工业文明。这就提出了一种可能性，即工业文明可能早在人类文明出现之前就已经存在了——不是在其他星球，而是在地球。

现在，我们不能确定在人类出现之前，地球上就存在工业文明——恐龙文明或巨型树懒文明。但如果真的存在会是什么样子很重要，你怎么知道没有呢?科学的全部意义就在于提出一个问题，看看它会引向何方。这就是让科学如此令人兴奋的原因。

如果人类现在消失，大约400万年后，人类或其他工业文明的文物不太可能在地球表面发现。人类活动密集地区目前占地球表面积不到1％，所以早期的人类技术，这些复​​杂的物品很少能被发现。及时发现也不一定知道，像安提凯希拉装置一样复杂的机器——它被认为是世界上第一台来自古希腊的计算机——直到文艺复兴时期欧洲精密钟表的发展才为人所知。

人们可能还很难挖掘出任何可能生活在工业文明中的生物的化石。变成化石的生命比例总是非常小，例如，在所有曾经生活过的恐龙中，只发现了几千种几乎完整的恐龙化石。考虑到已知最古老的智人化石只有大约30万年的 历史 ，从长远来看，我们的物种甚至不会出现在化石记录中。

相反，研究人员建议在地球或其他行星的地质记录中寻找更微妙的工业文明证据。科学家们专注于研究人类世(以人类对地球的影响为特征的地质时代)期间人类可能创造的文明迹象。

几百万年后，任何能提醒我们文明的物质都可能消失，所以我们必须寻找沉积异常现象，比如看起来很奇怪的不同化学平衡。

工业文明的一个标志可能与碳等元素的同位素有关。(一种元素的同位素因其原子核中中子的数量而异——例如，碳12有6个中子，而碳13有7个中子。)

例如，生活在工业文明中的人类燃烧了大量的化石燃料，从煤、石油和天然气中释放出超过5000亿吨的碳到大气中。化石燃料最终来源于植物，植物优先吸收较轻的同位素碳12。当化石燃料被燃烧时，它们会改变通常在大气、海洋和土壤中发现的碳-12与碳-13的比例，这种效应后来可能在沉积物中检测到，作为工业文明的迹象。

此外，人类工业文明还发现了人工“固定氮”的方法——即打破大气中氮原子成对出现的强大化学键，利用由此产生的单个氮原子来制造生物上有用的分子。通过固氮产生的氮肥的大规模应用已经可以在远离文明的沉积物中检测到。

人类世还引发了化石记录中可能出现的各种物种的大规模灭绝。人类的工业活动也可能在地质记录中以塑料和其他产品的合成分子或核武器的放射性沉降物的形式出现。

志留纪假说提出的一个疯狂观点是，一个文明的终结可能会为另一个文明播下种子。工业文明可能会引发海洋中的死亡区域，导致有机物(来自于该区域生物尸体)被掩埋，这些有机物最终可能成为化石燃料，支持新的工业文明。我们最终可能会在地质记录中看到这些循环。

总而言之，不管有没有史前文明，思考之前的文明对地球的影响，可以帮助我们思考文明在其他星球上可能出现的影响，或者思考现在地球上正在发生的事情。