科学家如何判断外星有无智慧生命体存在

外星生命体不一定是有机生命体。星球上存在生命的条件是要有水,气体,和适当的温度等等。在无机世界里渐渐出现了单细胞生命体然后进化到更高级生命。所以外星球如果存在生命必须具备以上条件   按照目前人类的科技水平 对于人的大脑的研究以及对于智能机器人的研究 终会有一条会研究出来具有自主意思的高级机器人 然后会逐渐升级 他们的智慧必定会超过人类而且这种机器人的进化会是相当的迅速 一定会取代人类成为一个更高级的地球生命体他们不需要适合的温度不需要水和气体。   那么在遥远的其他星系一定也会有类似的生命进化过程   生命的最高形式是从无机物到有机物 最后再由有机物回到无机物状态 这种无机物状态也许是有形的也许是像光束等是无形的   人类只是生命中最晚期的生命体   宇宙空间外星生命揭秘，人类只是生命中最晚期的生命体。据CNET网站报道，哈佛大学天体物理学家经过研究认为，人类或许是宇宙中出现最晚的一种生命形式。外星微生物诞生或许早于人类数百万年。   据报道，哈佛天体物理学家亚伯拉罕·勒布(Abraham Loeb)认为，人类或许是最晚加入宇宙大家庭的成员。勒布的研究表明，在宇宙大爆炸发生后仅1500万年，外星微生物就已活跃在宇宙中。   勒布提到：“宇宙年龄仅为1500万年时，宇宙微波背景如同地球夏天的温度。如果当时存在岩石行星，即便某些行星不在其母星宜居区范围内，宇宙微波背景还是能够保证这些星球表面的温度。”   科学界一般认为，首批星体由氢和氦组成。当时还没有能够帮助星球形成的所谓重元素。   勒布提了一个简单的问题：如果存在某些重元素，又将怎样?或许那时候就已经有巨大星体发生过爆炸，并发射出了重元素。进而，由这些爆炸形成的行星，沐浴在宇宙微波背景的温暖辐射中。而且，可能当时存在水和其他生命形式。   这些说法都有待证实。倘若勒布所言非虚，也许早在远古洪荒时代，遥远的星球上就存在着高级生命形式，它们也在做着与今天人类所做类似的事情：寻找外星生命 如何判断外星有无智慧生命体存在   生命是凌乱肮脏的，寻找外星人为何不从探测地外星球污染物着手呢？美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）将透过类地行星大气层探测到星光，并且可以寻找生命迹象。   一些提议计划涉及搜寻氧气等高活性气体，但是这样的方法仅能发现植物和微生物等相对简单的生命。   美国哈佛大学亨利-林（Henry Lin）表示，如果未来着眼于探测地外星球的工业污染，或将增大发现高级文明的概率。   他和研究同事认为，詹姆斯-韦伯太空望远镜能够探测到两种类型含氯氟烃（CFCs），这是化学溶剂和气溶胶中的复杂含碳气体。   哈佛-史密森尼天体物理中心阿维-利博（Avi Loeb）说：“含氯氟烃是一系列化学反应的产物，在地球上只有人类能够制造。”   研究小组猜测，詹姆斯-韦伯太空望远镜仅需要几天时间观测便能探测到环绕白矮星运行类地行星上的含氯氟烃指数，虽然这是拥有低温内核的类太阳死亡恒星，但部分恒星也存在着行星环绕，之前研究暗示着这样的星球环境可能孕育生命存活。   詹姆斯-韦伯太空望远镜仅能从严重污染大气层中探测到含氯氟烃指数，但是研究小组发现该指数仍是人类可以承受的范围之内。此外，从理论上该望远镜还能探测到高级文明生存迹象和他们湮灭的证据，因为含氯氟烃分子可存在至少10万年以上。   利博说：“人们通常认为外星人是矮小的绿色生物，但事实上未来探测到含氯氟烃指数较高的地外文明可能并非绿色，他们的生活方式并不环保。”   科学家讲述如何寻找外星生命 水并非重要因素 地球之外是否存在着外星生命体？它们存在于什么区域？在什么时期存在着？这都是科学家们多年以来迫切想要知道的答案，也许地球人并不是孤单的，在宇宙的另一端还存在高智慧生命形式。目前，科学家亚当－弗朗克（Adam Frank）出版一本新书——《永恒生命之火》，讲述了关于寻找外星生命的科学探讨。其中包含着许多外星生命存在的理论观点。   宇宙的另一端可能存在着地外智慧文明 从1976年至今太阳系“重点星体”的观测结果   在1976年，人类对外星球的探索过程中并未发现可能存在外星人的很好证据。同年当美国宇航局“海盗1号”宇宙飞船着陆火星表面，将其机械手臂伸展开在火星表面采集了拳头大小红色土壤样本进行化学测试分析，在该宇宙飞船内置实验室里进行分析后，并没有让科学家们获得意外的惊喜，土壤样本并不存在生物活动性证据。同时，该宇宙飞船发回地球的图片显示火星是一片阴冷、冰冻的沙漠世界，其表面很难孕育生命体。它暗示着如果人类打算寻找外星人，最好是定位在另外一颗没有类似火星暴风的星球。   事隔33年的今天，科学家又是如何看待外星生命存在的可能性呢？之前科学家曾将火星作为除地球之外惟一可能孕育生物生命的星球，现今科学家的宇宙生命体观点认为应当更远地观测整个宇宙范围内，而不该仅局限于火星。他们认为外星生命可能存在的区域不仅仅局限于“适宜居住带”，外星生命体还可能存在于我们银河系，仍至遍布整个宇宙的其他行星和卫星表面。   关于外星生命搜寻的科学进展非常惊人，2008年11月土星卫星——土卫二的一项最新研究显示其崎岖表面之下蕴藏着暖水海洋。在“卡西尼”宇宙飞船证实土卫二表面喷射水蒸汽间歇泉之前，没有任何人会认为这颗300英里直径的土星卫星有什么独特之处，目前，土卫二和木卫二成为太阳系内存在液体水的星体名单之一，存在液态水被认为是生命体存在的主要形成因素。   天文学家现已开始深入研究其他恒星周围的大量类地行星，从上世纪90年代中期开始，科学家就已探测发现大约340颗太阳系外行星。其中多数是超大质量气态星体，但是最新的天文学研究中，科学家又将注意力投向更小的星体。两个月前，欧洲人造卫星“科罗特”（Corot）探测到一颗太阳系外行星，其直径小于地球直径的两倍。同时，美国宇航局最新“开普勒”探测器将于今年下半年展开对类地行星的大范围搜索。期间最新研究发现显示微生物的生命顽强力远超出人们所想，这意味着更多的不具备地球生存条件的星体也很有可能生存着生命体。   目前，科学家对火星的勘测发现仅是研究的第一步，并不是终结。宇宙适宜居住带非常广泛，很可能那里遍布着奇特的外星生命体。   太阳系适宜居住带：极端微生物的存在给科学家带来希望   我们现已确定的寻找外星生命体的“信条法则”是具备水条件，直到近期资深科学家才认为必须具备以下条件才能孕育生命体——温度、表面有液态水的岩石星体。但是按照这些条件，像这样的星体只能存在于我们的太阳系。美国加利福尼亚州大学圣克鲁兹分校的格雷格－劳弗林（Greg Laughlin）说：“如果将适宜的气候作为定义可孕育生命的‘适宜居住带’的条件，那只能在太阳附近的轨道进行搜寻。在气候出现严重问题之前，在距离太阳和地球稍近的距离和向外再延伸太阳地球距离30%的区域范围内都有可能孕育生命体。”依据这一观点，在太阳系内可能存在生命的星体除地球之外很可能再也没有了，即使其他许多恒星也拥有类似的太阳系，但是行星处于适当的位置可以支持生命体存在却是非常罕见的。   目前科学家证实土卫二表面之下蕴藏着暖水海洋   如果不是在地球发现一系列有关外星生命可能性的惊人发现，科学家搜寻“适宜居住带”将会是一个令人沮丧的消息。天体生物学先驱人物之一的克里斯－麦克卡伊（Chris McKay）说：“没有人会期望这将是一个令人沮丧的消息，研究宇宙中生命如何起源和进化将是一个复杂的领域，科学家会逐渐改变传统观点，逐渐发现细菌可以不从星体表面获得食物，它们可能并不需要来自星体表面的氧气，甚至也不需要星体表面的阳光。” 前不久，科学家发现一种新生命形式——“极端微生物（extremophiles）”，它们所生存的恶劣条件是50年前生物学家做梦也不会想到的。大型管虫、螃蟹和虾生活在海洋表面1英里以下的黑暗环境中，它们聚集在超热的地热通风口处。这些通风口也称作“黑烟囱”，是海洋喷射羽状黑色硫化氢的所在地。一些有机生物聚集在“黑烟囱”附近，以其释放的化学物质为食，构成一个不需要光合作用的生态系统。   但对于麦克卡伊而言，“黑烟囱”附近的有机生物并不是最令他感兴趣的。他说：“它们仍依靠通过阳光间接形成的氧气。”而那些在地下埋藏的奇特细菌真正地吸引了他，在南非5英里深的金矿中生活着一种细菌，它们所获得的能量是我们从未想像到的。麦克卡伊称，这种南非极端微生物从岩石中不稳定的放射衰变原子中获得能量，阳光和地表的水对它的生存并没有作用，它真得很令人惊奇！   极端微生物从非太阳能源获得能量说明了外星生命的生存环境可能会更加特殊一些，它们可能会生存在星体表面以下，远离液态水和阳光。麦克卡伊说：“可居住行星并不一定与地球生存条件相似，我们应当扩大范围进行探索，进一步理解宇宙中‘适宜居住带’的真实含义。”   关于极端微生物的最新发现与太阳系可能存在预料之外温暖潮湿区域的推测相符，上世纪90年代发射的“伽利略号”探测器收集的可靠证据显示，木星最大的卫星木卫二在冰冻表面之下存在着全球性液态海洋（美国宇航局宣称将于2027年重返木卫二进行深入勘测）。近期在土卫二表面发现间歇泉引起了行星科学家的高度关注，让他们产生了浓厚兴趣，进一步探测究竟在太阳系内存在着多少类似的“热点”。一些区域虽然没有阳光照射，但某些生命体却能够在这里生存。   麦克卡伊说：“当你在木卫二和土卫二表面之下发现液态水时，并将我们对陆地极端微生物的理解联系在一起，你将对之前定义的‘适宜居住带’产生新的认识。”   银河系适宜居住带：探测水的存在水不是最重要的因素   当天体生物学家开始关注银河系周边的星系时，他们将搜索“适宜居住带”的范围进行扩大。初步估计银河系大约有2000亿颗恒星，目前我们知道包含有行星的恒星数量并不多，但这为数不多的一些恒星就可能包含着数十亿个行星世界。红矮星是我们银河系内最普通的恒星，之前曾被科学家认为不可能存在类地行星，但是最新研究结果推翻了这一观点。极端微生物的研究暗示我们生命体或许不在类似的地球上存在。   然而，事情并非我们想像得那么简单，像太阳系存在适宜居住带，但并不是所有星系内的恒星都具有适宜居住带。2004年，澳大利亚国立大学天体生物学家哈利－林维弗（Charley Lineweaver）发表了一篇论文，他指出应当将我们的探索范围扩大到银河系之外，搜寻可能存在危险的外星生物体。在这种情况下，探测水的存在并不是最重要的因素，活动剧烈的超大质量恒星则是搜索重点对象。   孕育生命体的地外星体究竟是怎么样的   星系中最明亮、最炽热和最重的恒星都可能是行星和生物存在至关重要的因素。这样的恒星是宇宙中关键性重元素的唯一来源，比如：硅（地球地壳中四分之一成份是硅）、钾（对于有机生物细胞的活动性非常重要）和铁（可携带氧气进入人体血液）。这些元素熔入恒星炙热的核熔炉之中，超大质量恒星最终以超新星方式结束生命，便将重元素散布在宇宙之中，这些重元素又形成新一代的恒星，为行星的形成“播种”。   林维弗考虑到星系的适宜居住带，重元素的存在应当作为首要评价标准，从银河系中心向外恒星形成的速度将逐渐缩减，重元素的含量也逐渐降低。他做出结论称，太阳在40亿年前形成之初时期，银河系外部三分之一区域缺少足够的氧气维持生命体的存在。此后重元素的分布就越来越广泛，银河系恒星圈三分之二的区域都位于银河系适宜生命存在区，地球便处于该区域内，而银河系的内部区域很难孕育生命体。   超大质量恒星形成适宜居住带的同时，也限制了银河系适宜居住带的内侧范围，超新星爆炸形成和散布重元素也释放出高能辐射流——伽马射线、X射线和紫外线。这样的恒星生命终结爆炸将对环绕恒星的行星形成致命影响，甚至影响波及几十光年之遥的行星。在银河系最拥塞的中心区域存在着大量的超大质量恒星和超新星，在这里进化形成复杂生命体很难。其中最大的问题在于超新星将产生怎样的破坏影响，林维弗和同事们推断称，放射性污染物质将使银河系内部20%的区域无法存在生命体，而这一区域则包括着整个银河系接近一半的恒星。美国密歇根州立大学的佛瑞德－亚当斯（Fred Adams）称，你将寻找最适宜生命生存的区域，该区域并不是非常接近银河系中心，在银河系中心不适宜生命体存在，并且重金属含量非常低。因此他建议应当对银河系孕育生命体的星体进行合理化构想，随着不利因素的出现，银河系内适宜生命体存在的区域会越来越少。   银河系内真实适宜居住的区域受限于生命体如何对强辐射产生反应，堪萨斯州立大学的艾德里安－米洛特（Adrian Melott）说：“每隔0.62亿年，地球上的生物多样性就会发生变化。古生物学家已建立了所有地球动物的化石纪录。通过这些数据人们可以查看历史上地球生物多样性是如何变化的。米洛特指出，当银河系从星际物质之间穿过时，强大冲击波将在前方形成。冲击波形成的高能亚原粒子叫做宇宙射线，它能摧毁生物分子结构，破坏分子的DNA结构，使其无法恢复。正常情况下银河系的磁场会保护地球上的生命体免遭放射线破坏，每隔0.62亿年前，太阳就会向危险区域的边缘接近。他说：“当太阳伸向银河系平面的北侧时，太阳系的行星就会受到大量宇宙射线的轰击。”   我们的太阳系属于短暂的适宜居住带   米洛特指出，适宜居住带不仅可以用空间进行测量，还可以用时间可以测量。这将解决“何时”和“何处”发现地球之外生命体。超新星在此过程中具有重要作用，当宇宙大爆炸时，新诞生的宇宙中充满着氢和氦。碳、氧和铁等元素必须等超大质量恒星形成从而通过核聚变反应形成更重的元素。这些“已加工元素”逃脱了恒星风或超新星爆炸，然后被后来诞生的恒星所捕获。通过这种方式元素最终形成生命体需要数十亿年时间，因此在宇宙存在的137亿年历史中，最初的前几十亿年并未孕育生命体。   一旦宇宙中充满了重元素，恒星孕育生命的能力也将受到限制。正值中年的太阳，在其100亿年的寿命中还有50多亿年的时间，它将最终演变成为一颗红矮星，吞噬着包括地球在内的其他太阳系行星，还烘烤行星的表面使其凝结。在不到10亿年的时间里，太阳的发光度将逐渐增大，最终使地球无法支持生命体。亮度更高、质量更大的恒星将更快消耗它们的核燃料，可能燃烧速度过快，使复杂的生命体无法进化形成。   幸运的是，暗淡的红矮星可能潜在支持类地行星，进一步延伸了适宜居住带的时间跨度。红矮星的寿命可能持续10万亿年，是太阳寿命的1千多倍。当前的研究显示，宇宙很可能将永无止境地扩张。如果是这样的话，宇宙很可能将充满了恒星，或许充满了生命体，对于地球生命的演变进化也许只是冰冷、黑暗无止境宇宙发展中的一个短暂瞬间而已。   人们是否会感觉行星适宜居住区域无法继续生命的多样性变化呢？最新的物理学理论指出另一个适宜居住带可在恒星死亡之后继续延伸生命的进化发展。   多元宇宙适宜居住带   最大的适宜居住带并不是仅限于我们的宇宙，而是假设的宇宙中宇宙，宇宙学家称之为“多元宇宙”。当我们的宇宙时代结束后，或许另一个宇宙将继续生命的进化演变。通常我们指的宇宙是指当前所能观测到的宇宙，其中包括它形成的物理定律，也许多元宇宙中宇宙的数量就如同科幻电影或小说中所描述得存在无数个，但目前宇宙学家正在使用一种叫做“膨胀”的理论构建多元化宇宙模型。他们提出了膨胀宇宙论，当前观测到的整个宇宙起始于一个小斑点，该斑点出现于宇宙大爆炸时期，在大爆炸发生10－30秒内，这个斑点就超快速膨胀，迅速扩张之后形成当前我们所观测到的宇宙情景。该理论虽然听起来有些怪异，但它具有可行性观测支持。   许多宇宙学家进一步大胆推论称，宇宙膨胀还发生在其他区域和不同的时空，当宇宙膨胀最初形成，经过一段时期的膨胀，最终将形成单独的宇宙。物理学家称这种多元化宇宙现象为“永恒膨胀”，它将导致单个宇宙的数量达到无穷的程度。弗瑞德－亚当斯（Fred Adams）说：“在其他宇宙中电磁力控制原子和分子是不相同的，不同类型的宇宙孕育生命的形式可能更具戏剧性。”   加拿大沃特卢市普里美特理论物理学会的理论物理学家李－斯莫林（Lee Smolin）提出了一个富有争议的观点——其他宇宙可进行测试性预测。在上世纪90年代初，斯莫林提出了一个多元宇宙模型，该模型与膨胀宇宙论的单个宇宙理论严重不同，他的理论模型聚焦于黑洞可以扭曲空间和时间。自上世纪60年代，一些理论学家便开始传播这一观点，他们认为当一颗超大质量恒星在黑洞中毁灭，将有可能形成一个新的宇宙。斯莫林则致力于构筑这项理论。   黑洞产生宇宙的理论   黑洞产生宇宙的理论不同于宇宙永恒膨胀理论，在宇宙膨胀理论中，一个宇宙与另一个宇宙之间的物理性并无联系。斯莫林称，黑洞产生宇宙的理论趋向于物理性。任何产生更多黑洞的宇宙都会形成更加危险的宇宙，从物理学角度具有一定的“遗传性”。该理论应该存在一个类似于自然选择的进程，更青睐于物理学方面能够形成更多的黑洞，这样的宇宙将成为多元化统一体。   科学家提出一些新的宇宙生命理论，比如：黑洞产生宇宙论 斯莫林的理论模型具有两个重要优势，首先，它解释了为什么我们宇宙如何拥有当前的物理法则，由于我们这样的宇宙可形成能产生黑洞的超大质量恒星，因此很容易被选中；其次，它解释了为什么我们的物理法则允许生命能够存在——允许恒星存在的元素，与我们地球生物类型较为相似。   实际上这项理论还具有第三个优势，斯莫林称，黑洞多元化宇宙理论能够进行检测。由于能够孕育最多数量黑洞的宇宙也将拥有最多的后代宇宙，我们宇宙应当是构成黑洞的最佳选择。斯莫林的预言理论包括宇宙膨胀以及最重最稳定中子星质量的观点，直到目前仍得到科学家们的支持。他说：“该理论是可以进行论证的，如果观测结果与我们的预测相违背，那么这一观点就是错误的。”但如果斯莫林是正确的，我们所栖居的不仅是一个宇宙，而是一个完整的充满各种星体生命形式的多元化宇宙，这个多元化宇宙里的适宜居住带不受束缚