外星人 地球以外存在其他生命吗？ [ALIENS Science Asks：Is There Anyone Out There ?] 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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编辑推荐

　　l如果你曾仰首望向那片星空，疑惑于人类是否独自存在于这寰宇之中，那么这部生动、严谨又充满着科学洞察力的关于外星人的作品，对你而言就再合适不过了。
　　l外星人如果存在，会是怎样的？为什么外星人可能会造访我们？如果它们发现了我们，会发生什么？这本书生动有趣地告诉了我们答案。
　　l本书作者是毕生都在寻求外星人真相的科学家们，这些知识广博的科学家提出了很多鲜明的观点，读后会有非常多的收获。
　　l介绍了一些有趣的话题，如：类木卫星的生命之谜、德雷克公式、未来对地外智能的搜索等。
　　l科学家们还分析了科幻电影中的外星文明、飞碟事件、外星人绑架事件等信息的真实性。

内容简介

　　这是一本探索外星人存在与否的科普作品，不同于以往的科幻作品与少儿读物，这本书涉及的话题虽然广泛，但主要是从科学角度讲述外星人存在的可能性。本书内容由十九位科学家的文章组成，他们将带你去获悉可能存活于宇宙中微小的八脚生物；去了解执迷于外星人绑架背后的神经科学；还会让你走进章鱼的内心世界，得出我们发现外星文明的可能概率；并探索量子计算中是否存在生命本身的秘密。

作者简介

　　吉姆·阿尔-卡利里（Jim Al-Khalili），是一位英国物理学家、作家和广播电视主持人，曾获得大英帝国官佐勋章。他目前是萨里大学的教授和公众参与科学教授。他还曾为 BBC主持过众多的电视和广播节目。2016年，他成为了首位斯蒂芬·霍金科学交流奖章的得主。

精彩书评

一本观点鲜明的作品集。
——尼古拉·戴维斯 《观察者》

吉姆·阿尔-卡利里召集了空间科学界才思*为卓绝的代表人物……这是一本清晰简明又令人爱不释手的书。
——奥利弗·穆迪《泰晤士报》

对于狂热的外星人爱好者而言，这本有着漂亮封面的书，是一份合适的圣诞礼物。
——简·希林 《每日邮报》

目录

序言?大家都去哪了？ 001
第1章?外星人与我们：后人类能否散布于银河系？ 011
第1篇?近距离接触
第2章?（不）受欢迎的访客：为什么外星人可能会造访我们？ 022
第3章?飞碟：回溯目击与阴谋论 031
第4章?地球上的外星人：章鱼的心智能告之我们哪些有关外星人意识的信息？ 043
第5章?绑架：第一类接触的心理特征 053
第2篇?宇宙别处的生命在哪？
第6章?甜蜜的归途：是什么造就了一颗宜居行星？ 066
第7章?隔壁的邻居：探寻火星生命 075
第8章?更远处：类木卫星的生命之谜 085
第9章?怪物、受害者、朋友：科幻中的外星人 094
第3篇?我们所知的生命
第10章?随机性对复杂性：生命的化学成分 108
第11章?深海热液喷口中电的起源：生命是如何在地球起始的 118
第12章?量子跨越：量子物理中是否可能隐藏着（外星）生命的奥秘？ 128
第13章?一个宇宙之必然：生命有多容易起始？ 138
第14章?独自于这寰宇：不大可能的外星文明 147
第4篇?寻找外星人
第15章?它来自银幕外！电影中的外星人 160
第16章?我们在寻找什么？地外生命搜寻概述 170
第17章?它们在地球之外吗？技术、德雷克公式和搜寻其他星球上的生命 179
第18章?优质的大气：识别遥远星球上的生命迹象 188
第19章?下一步是什么？未来对地外智能的搜索 198
撰稿人介绍 209
推荐书目 215
亚当·拉瑟福德的外星人电影清单 219
附录　宜居系外行星目录 221

精彩书摘

第2章
（不）受欢迎的访客：为什么外星人可能会造访我们？
◎路易斯·达特内尔
作为一名天体生物学者，我花费了大量时间在实验室中研究那些采集于极端环境下的生物标本，以推测生命是否可能存活在银河系中的其他地方，以及如何发现这些潜在生命的存在迹象。 最为可能出现在地球以外的生命是耐受力极强的单细胞微生命形式，因为比起更高级的有机体，它们能够在更为极端的条件下存活。在本书中，有其他几位作者谈论了为什么银河系中基本不可能存在其他生命的种种原因。坦率地说，我持着同样的悲观态度，但不要误解我的意思——如果明天外星人给地球发了条推特，或者通过无线电或激光脉冲向人类发送了其他某种短信息，我绝对会兴奋不已的。然而至今为止，我们并没有发现一丝一毫可证明我们的夜空中存在着其他文明的确凿证据。
但为了便于讨论，我们就当银河里中存在着若干个掌握了星际航行的文明吧。大家一定不会对好莱坞电影中各种邪恶的外星人感到陌生：摧毁白宫，把人类像牛群一样地捕杀以当作食物，抽干我们的海水……这些场景造就了那些经典影片，但用理智的眼光来看，它们都是站不住脚的。我们可以来尝试做一个实验，想想外星人们可能会有哪些非来地球不可的理由。当然，这么做并不意味着我觉得我们该为外星人的入侵未雨绸缪，或者我们得准备一个盛大的欢迎会。之所以这么做，是因为我认为这是一个探讨天体生物学中许多关键问题的绝好方法。
外星人来地球是为了奴役人类或繁衍后代。外星种族间的相互奴役是科幻作品中司空见惯的情节。虽然对战败者或者孱弱族群的奴役是人类历史一个令人遗憾的特征，但对于一个能够穿行于星海的外星种族，这已然彰显出了它们高度发达的机械水平和极为高效的能源利用技术，难道还需要以奴役作为强盛的佐证吗？ 相较于需要食物并会被疾病困扰的人类，机器人或者其他的自动化和机械化技术具有更为高效的劳动力。此外，一个外星种族需要人类为它们繁衍后代的想法，同样经不起推敲。从基因层面来看，有性繁殖是两个个体将DNA（脱氧核糖核酸）进行结合。如若一个外星种族要与人类相匹配，那么必须得满足一系列最基本的条件：必须使用相同的聚合物——DNA——作为遗传信息的载体，必须使用一致的四碱基序列（不能是化学结构中其他的嘌呤和嘧啶碱基）；必须使用相同的用于将基因序列转译为蛋白质氨基酸序列的遗传密码；必须使用相同的染色体基因结构……如今有大量的研究正致力于探索地外生命具备DNA或其他生物分子的可能性。但总体来看，外星生命极有可能具有与人类相似的基因特性。人类况且无法与作为我们进化近亲的黑猩猩进行杂交繁殖（事实上，对不同物种的一个基本定义是：无法繁殖具有繁殖力后代的两个有机体），那就更不要提某种来自完全不同的进化谱系的外星生命了。
外星人来地球是为了捕杀人类以作为食物。如果外星人来地球根本不是要奴役人类或与我们进行繁殖，那它们有没有可能只是单单为了补给食物？外星人的生化结构是否能消化人类取决于一些生命分子的基本特性。本书中其他几个章节描述了构成地球生命的核心分子基础：蛋白质（氨基酸聚合物）、脱氧核酸和脱氧核酸（盐基与糖基聚合物），以及磷脂膜。此外，为了满足机体新陈代谢、生长和修复的需求，我们需要一个能量源来为此不断地提供新细胞。我们把其他的动物和植物吃进肚子，然后我们的消化系统将它们分解为构成它们的氨基酸、糖和脂肪酸，以作为我们自己的构筑基元。因此，一个外星人若要通过进食人类来摄取养分，那么它则必须要有与人类趋于一致的基本生化结构，否则无法提供能够催化人体组成分子的酶。人类确实在一些陨石上发现过产生于外太空的氨基酸分子、糖基分子和脂肪分子，并且类型广泛。据此可推断出，地外生命的构筑基元与人体很可能是一样的。另外一个引人遐想的微妙之处在于，氨基酸和单糖这类简单的有机分子都能以两种不同但又互为镜像的形式得以存在（正如你的双手，虽然形状相似，但你无法将一只手的手掌毫无偏差地落在另一只手的手背上），我们将其称之为对映异构体。地球上所有的生命都使用左手性的氨基酸和右手性的糖，然而非生命的化学结构却能制造出等量的对映异构体。因此，如果我们能发现火星上存在着微量的氨基酸，我们可以用一个很好的办法来判断这些有机分子到底是火星古生命的遗存，还是天体化学的产物。我们只要查明它们是左手性的量占优，还是右手性的居多，抑或是处于一个相等的量上。如果能找到火星上含有微量的古代细菌，并证实它们利用着相反形式的有机分子，即右手性的氨基酸和左手性的糖，那无疑将是最为振奋人心的发现，因为我们可以就此推论出，这种生命绝对是源于地外的，而非来自地球的污染。那么，我们可以怀揣着一个迷人的想法：外星入侵者同样是基于诸如氨基酸和糖之类的有机分子的生命，但在它们的母星上，生命起源所依赖的对映异构体与我们是相反的，那么它们根本无法通过食用人类而得到任何养分。在分子的层面上，我们和它们互为镜像。
外星人来地球是为了吸干我们的海洋。如果说外星劫匪必须要有与人类大体一致的生化结构，才能将我们当作食物予以捕杀，否则这么做太过麻烦，那么它们也许会为地球上其他的关键物质而来。地球上所有的生命都离不开水。作为生化结构的溶剂和构成，水拥有惊人的多用途性。所以说，地外生命也极有可能会依赖于水这种化合物。那如此以来，外星人也许会觊觎我们宽广的海洋、河流与湖泊，或者说它们希望抽走我们的水文循环。这种假设存在一个逻辑问题——宇宙中有大量更为优质的水源地。事实上我们认为，地球最初在一个围绕着原太阳的气体尘埃环中形成时，是一颗异常干枯的行星。地球上的水是由大量来自太阳系外部低温区域的流星和彗星撞击地球时所带来的。实际上，欧罗巴——木星的卫星之一，其冰冻的地表下所蕴含的液态水含量比地球上水的总量要多得多。太阳系中真正的水世界是欧罗巴，而非地球。那么假设你是一个为寻找饮用水而穿行于不同星系的外星人,你完全能够从处于外太阳系中那些冰冷的卫星和彗晕中获得更多量的水。此外，你还会发现，在太空中获取水资源，远比在地球上抽取海水来得实际，因为你无须对抗地心引力。
外星人来地球是为了获取某些其他的原料。倘若不是水，那外星人侵略地球为的则可能是掠夺其他的自然资源。它们或许会把我们的城市从地表上抹去，然后露天开采地壳中的铁矿石，继而将从中提取金属，用以建造更为巨大的宇宙飞船。但事实上，地球在形成期时曾处于过熔岩状态，而铁在那时都沉向了地心深处，所以地壳中诸如铁、镍、铂、钨和金这些可被利用的金属的含量是极为匮乏的。此外，正如水资源一样，我们很难找到一个外星人要克服地心引力来采集这些原料的理由，特别是在构成小行星的基础岩质与地球是相同的情况下。实际上，有一些小行星被认为根本就是金属块，在银河系的形成时期，它们曾是一些原行星在剧烈的撞击后所分解的地核。现在有好几家公司正提议展开小行星开采行动，以开发那些地球上稀缺的资源。我们设想中的外星人将会来开采地球的资源，也许这确实是一个能站得住脚的理由。尽管小行星、地球和其他类地行星的确是有相同岩质所构成的，可地球并不是一团惰性的岩块，而是一个活跃的、动态的地方，尤其是我们的单薄地壳，在断裂为独立的板块后，仍旧在黏稠的地幔上缓慢地滑动的。这些板块相互摩擦、撞击、潜没或分裂为新的板块，而这正是地质构造的搅拌过程。迄今为止，天文学家们已经发现了4500多颗类地行星（环绕其他恒星运行的天体），并预测银河系中岩质行星的数量达几十亿之多，但当今行星科学和天体生物学最为关注的是那些稀少的存在着地质构造活动的类地行星。地质构造除了被认为对维持地球气候的稳定起着关键的作用，还能将特定的金属汇集为高含量的矿石。在整个宇宙中，具有地质构造活动的类地行星可能只占有一个微乎其微的比重。因此，一个外星文明可能会因为极其少见的地质构造活动和某些金属的集中化现象而来到地球。当然，同样由地质构造活动所造就的这个具有多样性的地球生物圈，对外星人来说，也许只不过是不得不处理掉的累赘。
外星人来地球是为了寻获一个新家园。银河系中有相当可观的岩质“地产”可作为外星人的迁居地，但贯穿本书的一个重要点是，一颗地外行星的宜居区域并不是可满足复杂生命存在的唯一条件。生命力顽强的微生物细胞群落可依靠地底深处的无机能量得以生长，因此它们几乎能够在任何地方生存下来，但地面上的复杂生命对环境条件的需求则苛刻得多。除了温暖的海洋，还有许多其他的客观条件决定了地表环境能够在不同的地质时期保持着稳定。这些条件包括：调节气候的地质构造活动；可防止地球自转发生太剧烈晃动的月球；可驱离太阳风和维系大气不被吹散到宇宙中的地磁场。基于这些原因，我们可推测类似地球的行星是屈指可数的，那么外星人若将地球作为殖民目标，也就不足为奇了。也许我们这样的星球对于处于进化初级阶段的复杂生命是不可或缺的，但当一个智能物种发展到了能够在星际间穿梭的技术水平，那么它们很可能也掌握了对一个行星的环境进行调控的能力。比如说，如今很多人都开始严肃地讨论起如何通过无限大工程和地球工程来避免全球变暖的各种负面效应。同时，在广义上，我们已推算出人类还需要多久才能对火星进行地球化改造，以人工制造出一个无须穿着太空服的地表生存环境。对一个与我们的生化结构有着天壤之别的外星物种来说，地球本身的生命（尤其是那些影响着大气和海洋化学特性的高耐受性微生物）很可能会是它们殖民地球的一项阻碍。而寻找一颗还未孕育出生命的类地星球，并将自身的生物圈迁移到其中，显然会是一个更为简单的办法。
外星人来地球是为了地球人。在我心里，在银河系中完成星际旅行所需的大量时间和能量，以及更易被开采的原料，在宇宙里随处可见这两个客观因素，可以排除掉外星人将会为获取某种东西而来地球的这种可能。我想我们对可能存在着的外星人大可放心，它们的入侵舰队不会出现在我们的天际，它们的到来也不会是为了烧杀抢掠。也许真正可能吸引外星人造访地球的是人类自身。我猜想，外星人若真抵达了地球，那将是一支由生物学家、人类学家和语言学家所组成的研究团队。它们渴望理解人造物，渴望与人类进行会晤，渴望学习我们的艺术、音乐、文化、语言、哲学和宗教。
电影通常对外星人降临场面的刻画方式，可能完全是错误的。物理定律（基于目前人类已了解到的，毕竟我们不能排除人类将会在百年内发展出切实可行的曲率传动，或者通过稳定的虫洞来拉伸时空结构）极大地限制了跨越恒星间巨大鸿沟的可能性。要把两个星系间的旅程控制在几十年的时间内，你必须把你的飞船加速到接近光速。由于加速对象的质量越大，所需的能量就更多，你一定会希望你的飞船尽可能的小和轻。
当你想将一组人和他们所需的整套生命保障和细胞再生系统送入太空时，你会发现任何类似于人类的智能生命形式，其躯体都过于庞大了。那为何不考虑一下马丁·里斯在上一章中所提到的那个更为合理的替代选择呢？寄望外星人愿意经受星际旅行所将带来的身心疲惫，跋涉星海去造访那些遥远的星球，根本是不现实的。但若让代理人进行星际旅行，就另当别论了。为了穿越银河，与其将脆弱的生物性有机体包裹在复杂的生命保障设备中，不如让不具备情感但具备着更高耐久性的技术本身来完成这个任务。当人类对我们自身大脑的运作机制——造就了心智的神经元连接结构和其他神经活动——达到一个更为全面的认识时，我们有理由相信，除了在硬件端制造出能完美模拟人类心智的人工智能外，将一个人完整的意识上传至一台电脑中，说不定也是可以实现的。
将你的心智储存在一个可自行修复的微型电子和系统容器中，意味着你将获得本质上的永生，其紧凑的结构和轻巧的外形也更为适合于星际旅行。从这个意义上讲，银河中绝大多数的生命或许并不是碳基的（有机的），而是硅基的。当然，我所说的硅基的生命并不是指类似于《X档案》或《星际迷航》中那些栖息于火山中的硅基机器怪物（silicoid monsters），而是那些依赖于硬件并具有感知力的电脑程序。硅基生命都应归为第二世代的生命，因为它们都是被父辈们——在宜居星球上完成了自然进化的有机物种——所设计并制造出来的。
基于上述原因，我感觉即使银河系中有智能外星生命，它们造访我们的方式也绝不会是亲自驾驶着诺大如城的母舰，而是派遣作为密使的感知型机器人。但首要问题是，它们如何得知我们的存在呢？在过去的1个世纪里，人类的无线电波在不断地向宇宙中泄露出去（或被有意地传送出去），那么一个同样在实施着类似于SETI计划的外星文明，就能借助高敏度射电望远镜探测到我们。这些昭告了我们出现的无线电波，如同一个正以光速在不断膨胀着的气泡，但至今为止，这个气泡的边界离地球也不过200多光年之距。相较于直径达10万光年的银河，这个范围不过是九牛一毛罢了。不言而喻，那些银河系中潜在的智能生命很可能完全没有察觉到我们的出现。但尽管人类发展到可被探测到的阶段不过百年，地球本身却从未曾在这过往的亿万年间隐匿过片刻，而这又关系到了如今天体生物学中的另一个热点话题。
地球上那些可进行光合作用的生命，比如依靠吸收日光和分解水而生长的植物和蓝藻，氧气作为它们所释放的代谢气体，在经年累月间，从最初只占极小的比重的大气成分，逐渐成了地球空气1/5的构成。作为一种高活性气体，氧气能够在大气中不断积聚，得益于生命体对它不断的补充。事实上，氧气在大气中的出现，在地球化学中被认为是极不寻常的现象，天体化学家将其视为一种生命所具有的生物信号（尤其是氧气和某种还原性气体，比如甲烷，同时出现的情况下）。我们正在建造使用光谱术读取系外类地行星大气成分的太空望远镜，并将用于检视星空中是否存在着生命迹象。从银河的维度看，我们不过是初来乍到的。在银河系漫长的历史里，此时此刻也是平淡无奇的。也许另一颗行星上的生命，在几百万年前便已进化出了智能，并开始搜寻显露着富氧大气迹象的行星。但显而易见的是，迄今为止，“穿戴”着生命机理的地球并没有致使任何人向我们发来问候。
这样一个极为耐人寻味的局面，在我看来，可能是由两种概率均等的可能所造成的。地球的富氧大气之所以没能吸引到别人的注意，或许只是因为银河系里根本就没有另一个文明，那么一切也就无从谈起了。另外一种可能则是，具有富氧大气的行星其实是难以胜数的，而地球则淹没在了其中。在第一种可能中，作为银河系中唯一的智能生物，我们是孤单和寂寞的；而在第二种可能中，宇宙中满载着生命。令人兴奋不已的是，能够进行大气读取的太空望远镜，将在我们的有生之年里被发射升空，而天体生物学也终将能让我们知道哪种可能才是正确的。
作为地球上的一个智能生命，我欣慰不已！
……

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