宇宙中除了人类还有别的智慧生物存在吗?
我们身处的这个宇宙，从大爆炸诞生至今，其寿命已有138亿年之久。经过不断的膨胀，宇宙的可观测半径至少有460亿光年。这么大的宇宙，可能还存在其他外星生命。
地球在宇宙中不过沧海一粟，如果把地球比作一叶绿舟，那么整个宇宙中可能还存在其它类似的绿舟。那么宇宙中存在外星生命的可能性究竟有多大呢？有没有可能存在智慧生命？未来是否有机会相遇及交流？
假设真的存在外星智慧生命，那么他们可能拥比我们更先进的科技，他们应该也有这样的想法。抱着这个假设，人类一直试图与外星人建立联系。在旅行者号探测器上就曾携带了人类的名片，人类也试图接收外星智慧生命发射的无线电波，不过目前这些都一无所获。我们仍是的宇宙中已知的唯一的生命，但我们真的是孤独的吗？
宇宙实在太大了，人类发明无线电不到100多年，电磁波以光速传播，那么人类在宇宙中传播的信息也不过区区100多光年远。可见，距离是影响交流的巨大障碍。
不过，我们可以根据科学知识计算出宇宙中存在生命的概率。那个德雷克公式或者叫做绿岸公式，虽然不是太靠谱，但至少为我们提供了计算依据。生命的诞生需要一些必备的条件，生命的发展也需要时间，进化出智慧生命更需要适宜的环境。由此，便可得出宇宙中存在生命的可能性。
要想诞生生命，必须要有一颗岩石行星，这颗行星上还需要存在液态物质，比如液态水这种化学溶剂。此外，这颗行星与恒星的距离也要适当，太近太远都不成，也就是说，这颗行星需要拥有适合生命诞生的适宜温度。
要想进化出智慧生命，该行星所环绕的恒星的质量也必须足够长。恒星质量如果太大，它的寿命不过区区几亿年，根本满足不了生物的进化要求。像太阳这种这样的黄矮星就很合适，太阳的寿命大概有100亿年左右，太阳目前已经步入中年了。我们地球上的生命进化了30多亿年，才出现了人类这种智慧生命。
另外，该行星所处的星系环境，对生物的进化也有影响。如果附近经常有各种高能量天体爆发，那么该行星上的生命很有可能还没进化就已经灭绝了。
此外，如果该行星还拥有合适的大气或磁场等防护屏障，那就更有利于生物发展进化了，出现智慧生命的可能性更大。其实行星的大小对生命也有影响，如果质量太小不足以保留大气。
据科学家估计，在银河系中像太阳这样的恒星至少有1000亿颗，而在宇宙中，像银河系这样的星系，至少有10000亿个。宇宙虽然尺度很大，但其实非常空旷。目前天文学家已经发现了1000多颗系外行星，不过这中间类似地球的却很少。在太阳系中与地球很相似的火星，就没有诞生生命。
由此可见，由于生命诞生的条件极其苛刻，放眼整个宇宙，生命存在的概率极小，智慧生命存在的可能性更小，也许我们在宇宙中真确实是孤独的。
Sievers分析仪
2024-10-13 广告
他强调，这根本不必与生物有关。例如，电脑病毒符合霍金给出的定义，它是一个程序，会在电脑记忆体里复制自己，并将自己转移到其他电脑里。有些人质疑电脑病毒是否算作生命，因为它们是寄生虫，不能独立于寄主而存在。但是包括我们自己在内的大多数生命形式都是寄生虫，因为他们食用并依赖于其他生命形式而存活。所以霍金认为电脑病毒应该算作生命。
霍金也指出，这也许揭露了人性的某些阴暗，到目前为止，我们创造的唯一生命形式纯粹是破坏性的。
我们知道，地球上的生命体是碳基生物，所谓碳基生物，也就是以碳链为主体，还有其他的原子诸如氮或磷。那么为什么不能是其他化学元素构成生命呢。显然，碳的化学最丰富多彩，而且，碳原子得以存在并具有它的那些特性，也需要物理常数的微调才可能。例如QCD标度、电荷甚至空间维数。如果这些常数具有显著不同的值，要么碳原子核不稳定，要么电子将坍缩到核上去。
宇宙在大约138亿年前的大爆炸起始时，不存在碳。所有的物质都处于质子和中子的粒子形式。到大爆炸大约20亿年开始，由于有些区域密度较大所以坍缩形成了星系和恒星，并把最初的氢和氦燃烧成了较重的元素，如碳、氧和铁。
我们自己的太阳系是由被早期恒星残骸沾染过的气体形成的，形成于大约45亿年前。
给予地球足够的时间，最重要的DNA分子在地球中的海洋中靠一定的概率形成了。而DNA一旦出现，就非常成功，以至于完全取代了早期的形式。我们不知道早期的形式是什么样的，但一种可能性是RNA。
DNA自我复制时，会出现随机错误，这些错误有些是恶性的，有些是中性的，有些是有利的，这些都会被达尔文提出的自然选择法所筛选。
生物进化过程起初非常缓慢。最早的细胞进化成多细胞生物大约花了25亿年。但接下来不到10亿年的时间内，有的就进化成了鱼类；随后有的鱼类进化成哺乳动物。再往后似乎更快了，从早期的哺乳动物进化成人类，只花了大约1亿年。个中原因是早期哺乳动物已经具有了我们基本器官的初级版本。所以，在进化过程中，只需要微调。
当我们探索银河系时，遇到一种外星生命形式的机会是多少？其他一些恒星系统可能在地球之前50亿年就形成了。那么为什么我们没有遇到任何一种外星生命形式？也许，生命自动发生的概率就是如此之低。另一种可能性是存在合理概率形成自我复制系统，如细胞，但大多数这些生命形式并没有演化出智慧。霍金警告，不能毫无根据就认为“智慧生命是进化的不可避免的后果”！进化更可能是一个随机过程，智慧只是众多可能结果之一。
所以霍金指出第一种可能性：
生命进化出智慧的概率很低，在这种情况下，我们可能会在银河系中发现许多其他生命形式，但我们不太可能找到智慧生命。
此外，霍金认为，如果小行星或彗星与这个星球相撞，这是生命不能发展到智慧阶段的另一种可能原因。有人认为，大约6600万年前一个小天体与地球的碰撞，造成了恐龙的灭绝。很难说这种碰撞的概率，但平均每两千万年可能是一个合理的猜测。如果这个数字是正确的，那意味着地球上智慧生命的发展只是因为在过去6600万年前地球没有发生重大碰撞。银河系中的其他行星则可能没有足够长的无碰撞时期来进化出智慧生物。
第三种可能性霍金宁可希望不是真的。此可能性就是存在生命形成并演化出智慧生命的概率，但系统变得不稳定，智慧生命自我毁灭，这是一种非常悲观的结论。
还有第四种可能性，外太空还有其他形式的智慧生命，但我们却被忽视了，并且我们以如今的科技条件还不能够察觉。
霍金在2015年参与了突破聆听计划的启动。通过无线电和光学技术，在包括整个银河系及其附近一百个星系的范围内进行搜索，历时十年，并将耗费一亿美金，项目将动用部分目前世界上最大的望远镜，包括位于美国西弗吉尼亚州的绿岸望远镜（GreenBank Telescope）和澳大利亚新南威尔斯州的帕克斯望远镜（ParkesTelescope）更远地深入宇宙中去捕捉任何无线电波和激光信号，科学家将收听来自最接近地球的100万颗恒星传来的讯号。
本文内容选自《十问·霍金沉思录》，湖南科学技术出版社，2019年。
