最大異形

是什麼可能使生命難以被識別為生命?

C. Scharf 2018

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本文發表在《大眾科學》的前部落格網路中,反映作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


即使我們仍在努力尋找一個令人滿意的生命定義,但這並不意味著我們不能思考生命可能如此不同,如此異形,以至於我們也會難以注意到它的存在的方式。

過去,我曾以多種方式嘗試過這個想法。例如,考慮生命是如此不同(或先進),以至於其基本基質與我們的完全不同。關於生命可能存在於暗物質中的建議為小報提供了絕佳的素材。但我認為,基本論點還可以:如果暗物質具有微觀結構,它就可以維持生命系統所需的複雜性。而且,如果暗物質確實存在,它也必須構成宇宙中物質的大部分,因此代表了大量可利用的資源。

同樣,如果複雜的、有思考能力的生物生命在宇宙尺度上是短暫的,但它的機器後代卻更強大、更廣泛呢?這樣的實體也可能很難被我們識別出來,它們可能在恆星之間高速飛馳,或者它們的基本設計和通訊策略都被大規模加密。


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還有其他形式的極端異形嗎?有哪些特性會使我們極難注意到或理解生命?

我懷疑其中一個特徵可能與我們對時間流逝的感知有關。我們傾向於對相對狹窄的時間尺度範圍內的事件敏感。儘管我們可以構建能夠在飛秒(10-15秒)甚至阿秒(10-18秒)尺度上執行的裝置,但我們離物理上有意義的時間尺度的理論極限(么秒,10-44秒)還差得很遠。在另一個極端,雖然我們可以凝視 138 億年的宇宙歷史,但我們對可能在如此長的時間內發生的現象的微小變化非常不敏感。雖然我們對諸如質子與電子質量比的變化之類的數量有限制,這個比率在數十億年的時間裡至少穩定到百萬分之一,但我們可能會錯過這個或其他基本量的更微妙的變化。誠然,變化與標準模型不符,但該模型實際上也無法證明預期的穩定性。

那麼外星生命呢?我們知道,在地球上,其他物種以不同的節拍工作。昆蟲移動迅速,思考也很快。植物生命對我們的感官來說是極其緩慢的,但如果你看過植物生長的延時電影,你會很明顯地感覺到它們在不同的時間尺度下正在做各種各樣的惡作劇。

這些例子可能並不代表真正的極端情況。也許存在生命(甚至在地球上),它以更快或更慢的速度進行活動。化學本身可能會限制最快的生物生命,但化學可能不是宇宙中所有生物系統的能量轉換系統。電子可以透過光,甚至透過重力移動。

在更長的時間尺度上,我認為存在多種可能性。形成生命系統的複雜相互作用可能發生在數千年、數百萬年、數十億年或數萬億年的時間裡。按照我們的標準,極其微妙的物質相互作用可能在非常非常長的時間內發生。

我並不是說像行星、恆星或星系這樣的長壽命物體是宇宙有機體的一部分(儘管出於樂趣,很容易跳到那個地方)。在更適度的物理尺度上,可能會發生有趣的事情。例如,我們在地球上的化石燃料中看到的混亂的化學反應——各種各樣的有機反應,看似焦油狀的混亂——是否只是一個在數億年內運作的生命系統的短期景象?

或者考慮一塊複雜的岩石,它是礦物質和碳化學的混合物。它可能在宇宙射線和原生粒子輻射中沐浴數十億年。它隨著時間尺度而變化,電子被釋放和捕獲,緩慢地發生化學反應和結構變化。你的寵物岩石可能就是這樣,只是你生活得太快而沒有注意到。

當然,令人沮喪的是,要為這些選擇提出適當的假設,我們需要對生命有一個明確的定義,但要制定出這個明確的定義,我們可能需要首先了解宇宙中生命的選項範圍。

這就是為什麼我們需要尋找我們所知的生命,同時也要密切關注潛伏在我們眼前的那些事物。訣竅是在保持科學嚴謹和懷疑態度的同時,跳出固有思維模式進行思考。
 

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