改編自《哥白尼情結：我們在行星和機率宇宙中的宇宙意義》，作者：迦勒·沙夫，經大眾科學/法勒、施特勞斯和吉魯出版社有限公司（美國）和企鵝出版社（英國）安排出版。版權所有 © 2014 迦勒·沙夫。
我們都居住在一個圍繞一顆中年恆星執行的小行星上，這顆恆星是構成銀河系物質旋渦中約 2000 億顆恆星之一。我們的星系只是可觀測宇宙中估計數千億個此類結構之一——這個體積現在從我們這裡向各個方向延伸超過 270,000,000,000,000,000,000,000 (2.7 × 1023) 英里。
然而，儘管我們看似平庸，但我們仍在努力做到這一點。文藝復興時期的學者尼古拉斯·哥白尼大約在 500 年前將地球從太陽系中心移開時，這一點變得顯而易見。他的思想是過去幾百年中最偉大的科學指南之一，也是我們辨別宇宙基本結構和現實本質的旅程中的一個重要路標。
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在我們評估自身意義的努力中，我們面臨一個難題：一些發現和理論表明生命可能很容易是普通的和常見的，而另一些則表明情況恰恰相反。我們如何開始彙集我們對宇宙的認識——從細菌到宇宙大爆炸——來解釋我們是否特殊？隨著我們更多地瞭解我們在宇宙中的位置，這一切對我們尋找外星生命意味著什麼？我們該如何邁出下一步？
我們所知道的
在 17 世紀，商人兼科學家安東尼·範·列文虎克使用他手工製作的顯微鏡成為第一個看到細菌的人，這是一次將他帶入微觀世界奇妙之旅。在那次非凡的下降中，沿著物理尺寸的階梯滑下，進入我們體內蓬勃發展的宇宙，這是第一個線索，表明我們身體的組成部分，我們的分子結構陣列，存在於生物尺度的光譜的一個極端。在範·列文虎克感到驚訝的那一刻之前，我懷疑人類是否有機會以超出膚淺的方式思考這個事實。
地球上有些生物在物理尺寸和質量上都比我們大——看看鯨魚和樹木就知道了。然而，我們更接近尺度的上限，而不是生命光譜的微觀末端。最小的繁殖細菌只有幾百億分之一米寬；最小的病毒比這還要小 10 倍。人體大約比我們所知的最簡單生命體大 1000 萬到 1 億倍。
在溫血陸生哺乳動物中，我們也屬於體型較大的一類，但還不是最極端的。在尺度的另一端，我們最小的同類是小鼩鼱，它們是微小的毛皮和肉屑，重量僅為兩克。它們存在於可行性的邊緣，它們的身體不斷地散發熱量，它們幾乎無法透過貪婪地進食來彌補。但大多數哺乳動物的體型都比我們小，更接近小鼩鼱的體型：以至於哺乳動物的全球平均體重為 40 克，或不到 1.5 盎司。我們複雜細胞、智慧的身體位於上限的邊界，體型比我們大的哺乳動物型別相對較少。
我們無可否認地觀察到，我們存在於這個邊界，這個生物學上微小事物的複雜多樣性與生物學上龐大事物的有限選擇之間的介面。再考慮一下我們的行星系統。在某些方面，它是不尋常的。我們的太陽不是數量最多的恆星型別之一（大多數恆星質量較小），我們目前的軌道比大多數系外行星系統更接近圓形且間隔更寬，而且我們的行星鄰居中沒有超級地球。在至少 60% 的系統中都存在著這種比地球大幾倍的世界，但我們的太陽系中卻沒有。如果您是行星系統的架構師，您會認為我們的太陽系是一個離群值，有點偏離常態。
其中一些特徵源於這樣一個事實，即與大多數行星系統相比，我們的太陽系已經避免了大規模的動態重組。這並不意味著我們可以確保擁有一個平靜祥和的未來——最先進的引力模擬表明，在未來幾億年裡，一個更加混亂的時期可能會超越我們的系統。再過 50 億年，太陽將隨著陣發性衰老的開始而膨脹，並徹底改變其行星陣列的特性。所有跡象都表明，今天我們也生活在一個時間的介面或邊界上，一個恆星和行星青年期與逐漸逼近的衰老期之間的過渡。回想起來，我們存在於這個相對平靜的時期並不那麼令人驚訝。正如我們環境的許多其他方面一樣，我們生活在一個溫帶的地方，既不太熱也不太冷，既沒有化學腐蝕性也沒有化學惰性，既不太不穩定也不太一成不變。
現在也顯而易見的是，這種天體物理學上平靜的鄰域遠遠超出了我們當地的星系。就整個宇宙而言，我們存在於一個比年輕、熾熱宇宙的快速動盪時期古老許多倍的時期。到處都在減緩恆星的產生速度。其他太陽及其行星的形成平均速度僅為 110 億至 80 億年前的 3%。宇宙中的恆星正在慢慢開始熄滅。從宏大的宇宙學角度來看，僅僅在六十億或五十億年前，宇宙還在從宇宙大爆炸中減速。現在我們再次處於一個溫和的過渡時期。源於真空本身的暗能量正在加速空間的增長，有助於抑制更大宇宙結構的發展。但這意味 著生命最終註定要在一個日益難以辨認的宇宙中走向遙遠的、荒涼的孤立未來。
將所有這些因素放在一起，很明顯，我們對內外宇宙的看法受到了高度限制。這是一種狹隘的視角。事實上，在其他秩序或混亂、空間和時間的情況下，我們對隨機事件的基本直覺以及我們對統計推斷的科學發展可能會有所不同。而我們與宇宙中任何其他生命都相隔遙遠這一事實——以至於我們尚未發現或偶然遇到它——深刻地影響了我們能夠得出的結論。
推論
我們掌握的大量證據支援哥白尼的基本觀點，即我們是平庸的。然而與此同時，我們環境中的某些細節卻表明情況並非如此。其中一些品質導致了所謂的人擇原理，即觀察到某些自然基本常數似乎經過“微調”，從而使宇宙的潛在特性在邊界附近保持平衡，從而使地球及其生命得以存在。稍微偏離任何一邊，宇宙的本質就會發生根本性的變化。調整引力的相對強度，要麼不會形成恆星，要麼不會鍛造重元素——要麼形成巨大的恆星並迅速消失，在其身後不留下任何重要的東西，沒有後代，沒有通往生命的道路。同樣，改變電磁力，原子之間的化學鍵會太弱或太強，無法構建分子結構的多樣性，而這種多樣性使得宇宙中存在如此令人難以置信的複雜性。
我們該如何看待所有這些矛盾？我認為，事實正在推動我們朝著關於我們在宇宙中地位的新科學思想邁進，這既是對哥白尼原理的背離，也是對人擇原理的背離，而且我認為它正在成為一項獨立的原理。也許我們可以稱之為宇宙混沌原理，即秩序（源自希臘語 kosmos）與混沌之間的位置。其本質是生命，特別是像地球上的生命這樣的生命，將始終存在於由能量、位置、尺度、時間、秩序和混亂等特徵定義的區域之間的邊界或介面。行星軌道 的穩定性或混沌，或行星上氣候和地球物理學的變化等因素，是這些特徵的直接體現。在任何一個方向上，離這些邊界太遠，生命的平衡就會向敵對狀態傾斜。像我們這樣的生命需要正確的成分組合，平靜與混沌的正確結合——正確的陰陽。
接近這些邊緣可以使變化和變異保持在可及範圍內，但又不會太近以至於它們不斷地淹沒一個系統。這與金髮姑娘區域的概念有明顯的相似之處，該概念認為，恆星周圍行星的溫帶宇宙環境存在於狹窄的引數範圍內。但對於生命的存在而言，宜居帶可能更具動態性——它不必在空間或時間上固定不變。相反，它是一個不斷漂移、扭曲、彎曲、多引數的量，就像舞者肢體描繪的路徑一樣。
如果生命只在這些情況下存在是一條普遍規律，那麼它就引發了關於我們宇宙意義的一些有趣的可能 性。與嚴格的哥白尼思想不同，嚴格的哥白尼思想強調我們的平庸，因此暗示宇宙中存在大量類似的情況，而生命需要引數的不斷變化和動態對齊的概念縮小了選擇範圍。這種新觀點所暗示的生命機會也不同於人擇思想，後者在其最極端的情況下預測，在所有空間和時間內，生命只會發生一次。相反，這條新規則實際上確定了生命應該發生的地方以及生命發生的潛在頻率。它指定了在許多華爾茲引數的虛擬空間中生命所必需的基本特徵——它標出了肥沃區域。
關於生命的這樣一條規則不一定使生物成為現實的某些特殊部分。生物學可能是這個宇宙——或任何適宜宇宙中最複雜的物理現象。但這可能是它所能達到的最特殊的地步：一種特別複雜的自然結構，在秩序與混沌之間的適當條件下產生。而這種關於生命在自然宏偉計劃中地位的概念化直接導致了一種解決關於生命必然是豐富的和生命極其稀有的這兩種有說服力但尚未解決的論點之間難題的方法。