第十三章 火星生命的存在概率有多大(1 / 1)

“最有创造性的理论常常是以现实为基础的想象。”

——斯蒂芬·J. 古尔德《人的误测》

(The Mismeasure of Man)

反对者们经过深思熟虑,通常会对智慧生物假说提出如下批评:

典型问题包括:“为什么‘火星脸’的面目如此模糊?”

是的,为什么不是6张脸,或者60张脸组成一个圆圈呢?!既然“火星人”那么聪明,为什么不做得好一点呢?!

我们总是倾向于相信外星人具有无限能力,却想不到他们可能也有工程预算之类的限制。外星人不是神仙,他们也会死,甚至可能很脆弱。他们也由头脑控制,只是生活在一个我们完全不理解的环境中。

对赛多尼亚地区的建筑群最基本的误解之一,就是关于“火星脸”的。因为我们见过各种各样的人脸形象,有的是石头的花纹,有的是云彩组成的图案,有的是月球的阴影,卡尔·萨根甚至在玉米粉圆饼上发现过类似耶稣基督脸的花纹!但这些现象与火星上的“脸”有本质的区别。“火星脸”的建造意图也许是为了提醒我们多注意赛多尼亚地区,它可能只起到一个标志作用,本身并没有什么特别的蹊跷。

“火星脸”还可能只是一座“被风侵蚀的山丘”,卡尔·萨根曾经说,所谓的“火星脸”为什么不能是“1.5亿平方公里的火星表面上的一座普通方形山丘——只是看起来有点怪而已”呢?

我们需要改变这些十分不可靠的主观印象,这涉及一个关键的认识论问题:我们如何才能知道火星之城是不是智慧生命建造的?什么样的证据可以准确无误地说明“火星脸”是刻意造出的建筑,而不仅仅是火星表面的一座奇怪的小山?

在某种程度上,我们需要将逐渐积累起来的对火星建筑群的印象系统化,我开始制作一张清单——把赛多尼亚地区的所有“异常特点”以及它们之间的关系都列出来:

D&M金字塔——那个独特的五边形、左右对称、“加固过”的1000米高的地物,距离“火星脸”仅有几公里(而火星总面积是1.5亿平方公里)。它看上去不仅直接对准“火星脸”,而且,从NASA照片来看,它还拥有1:1.6的特殊比例。而在其他版本的图片中,金字塔的外观有一点“矮胖”。

火星之城里的大多数主要“建筑”以及“火星脸”的中线之间,存在基本的平行关系,该中线与子午线的夹角为28度左右。我们发现了一条与上述平行线垂直的轴,通过这条线可以找到从城市中央观察“火星脸”的最完美视线,它向东北方延伸,从“火星脸”的“双眼”之间穿过,在一道悬崖处终止,这道悬崖似乎是特意放在“火星脸”的后部,用于遮挡陨坑的。

还有一条视线也从城市中央出发,穿过“火星脸”的“下巴”,与悬崖南端相切,而悬崖与“火星脸”的角直径是相等的。这使我们猜测,“火星人”为了从地面上观看“火星脸”而特意这样安排,说明只有从一个特殊位置——即“城市广场”上5座小型地物的中间——也是城市建筑群的正中央,才能完美地观看“火星脸”。

“悬崖”的基座与“火星脸”中线以及金字塔平行。它距“火星脸”数公里远,位于一个散射状的古代陨坑外围,仔细观察,可以在散射状外围发现“开凿”的痕迹,令人感觉悬崖要比周围环境年轻得多。

悬崖整体似乎分为好几层,最高层处有一条十分陡峭的峡谷,约3公里长,几百米宽。而且,这条线状地物与子午线的夹角及其基座子午线夹角明显有异。

同时,对“火星脸”的测量结果证明,它与火星之城建筑群的设计是融为一体的。从“火星脸”的“两眼”之间穿过的地方子午线也恰好经过“嘴巴”的西南端与“发际线”的最南侧。为了与周边环境融合,“火星脸”必须与子午线形成特殊的夹角,并且具备特定比例。

火星研究项目的参与者之一丹·德拉辛发现了一个有趣的事实:城市到悬崖的连线上包含一系列的数学关系。如果从“城市”的西南侧到中央广场的距离算作1个单位,则从此处到城市东北端的“要塞”距离为2个单位,到东北方的“火星脸”的距离恰好为4个单位,到悬崖距离为8个单位。

虽然D&M金字塔在上述视线的东南方几公里处,它也属于布局的一部分,它恰好位于城市西南端与“火星脸”连线的中点处,一条来自东南方的“要塞”的垂直线恰好将D&M金字塔一分为二。

从城市到“火星脸”的那条视线向北终止于悬崖,该终点是一个天文学标记:50万年前的夏至日升点,火星倾角的变化使得夏至日升点每隔几千年就会向东北方偏移,因此由“火星脸”标记出的日升点可以用来确定火星居民出现的时间。

城市中的各大“建筑物”也许具有与“火星脸”同等重要的意义,它们可能与火星居民存在时的冬至日升点与夏至日落点有关。

最后,也许是最奇怪的一点:悬崖上那条与子午线成20度夹角的峡谷,其位置安排究竟是故意还是巧合?当城市广场到“火星脸”的视线与悬崖上的夏至日升点重合时,该角度与火星的倾角恰好相当。

等待外星人打来的“电话”

火星独立研究项目结束大约一年后,我们克服重重困难准备组建新的火星研究小组,我们联系过一位曾获诺贝尔奖的物理学家,他毫不客气地指出我们的研究是毫无根据的:

“火星生命存在的概率几乎为零!”

这番评论让我感兴趣的原因不是该物理学家有多么知名,而是他根本没有研究过相关的证据就下此定论。我开始考虑,在赛多尼亚地区这个弹丸之地,“火星脸”与其他地物之间复杂如迷宫的相互联系,究竟有多大的说服力能够证明火星文明确实存在过?

就在我试图建立数学模型来解释上述关系时,我意识到我们的独立研究与地外文明搜寻(下文简称SETI)领域的取证过程十分相似。

SETI的基本观点是,“外星人会给我们打电话的”。

自从1959年莫里森与科科尼发表过那篇经典的地外文明搜寻论文,以及1960年,弗兰克·德雷克在西弗吉尼亚的格林班克天文台首次对地外空间进行无线电监听之后的25年多里,所有SETI学者对外星生命的搜寻模式都是寻找它们可能发射的信号。后来,加州大学伯克利分校的物理学家C.H.汤斯建议扩大信号波谱的范围,将激光、红外线与紫外线也包括在内。20世纪70年代初期,密歇根大学的研究者根据汤斯的建议,使用NASA的轨道望远镜“哥白尼”开展过一次短期的实验,然而一无所获。

虽然越来越多的研究者会使用新工具并且扩大波长的范围,他们的基本观念却一直没有改变:如果你想联系宇宙空间的某处“地点”,发射电磁信号总比发射太空船容易。

20世纪80年代初期,经过世界各地的天文台近25年的监听后,格林班克的一些地外文明搜寻爱好者迎来了他们的历史性时刻:NASA正式启动了一个专门的SETI项目,包括开发一套复杂的信号处理器、计算机和无线电接收器,最终实现对几百万个无线电频率的同时监听。

在宇宙中寻觅智慧生命发射的信号,证明“我们人类并不孤独”。

近四分之一个世纪过去了,除了研究硬件在不断改进,SETI的基本观念却一直没变过,直到火星项目为止。

我们发现,证明“人类并不孤独”的最佳证据并不是那些神秘的无线电信号,而是火星无人探测器拍下的照片上那些远古外星文明废墟,它们恰好与SETI的推测——初期认为火星这颗“邻居星球”上可能存在智慧生物,最后断定这种可能性为零——相反。

为了看看火星上曾经存在居民的概率有多高,让我们先来分析一下“SETI范式”的理论基础——目前被SETI界奉为经典的“德雷克等式”。

1960年春天,在由地外文明搜寻先驱者们参加的、具有历史意义的格林班克会议上,包括卡尔·萨根、菲利普·莫里森、年轻的SETI爱好者弗兰克·德雷克——他那时是美国国家射电天文台的工作人员——等人在内的SETI研究支持者们,试图想出一个科学的方法来说明用射电望远镜寻找存在智慧生物天体的可能性。这套逻辑可以用德雷克创造的一个等式来解释,简单易懂,不过无法量化。该等式后来以德雷克的名字命名。

德雷克首先提出一个问题:“目前,在我们的银河系中,有多少个有生命居住的行星具备这样的能力,能发射出达到一定强度的信号,足以被20世纪60年代的射电天文接收器收到?”

答案是由一系列变量所决定的,取决于它们的实际数值,而在20世纪60年代,大部分变量基本是不可测的。

例如,第一个变量——银河系中周围有类似地球的行星(而且该行星上必须有像人类一样“健谈”的智慧物种)的恒星数量。

为了固定这个变量,天体物理学家首先要估测一系列的“隐藏变量”——例如银河系的恒星形成率(因为需要恒星来产生行星!),当然还有天体死亡率。还需要确定有能力产生行星的恒星数量,还有恒星与行星的合适距离。

接着我们需要知道质量低于一定数值的恒星数量——因为恒星越大,“燃烧”得越快,最大的恒星会在周边行星上出现生命之前,将其核能消耗殆尽。因此,我们需要一颗较小、较暗的恒星,燃烧速度慢、寿命长,确保行星上的生命可以进化到智慧形态。

目前,德雷克等式的变量个数尚不算多,而且由天体物理学的基本数量决定。如果数量无法精确,那么只能等未来的技术发展到一定程度,我们才能知道这些参数,例如测定我们邻近的星系中已经形成行星系统的恒星的数量等。

然而,当遇到一些难解的问题时,只能靠摸索和猜测——比如生物学方面,举例:假如出现了智慧生物,它们掌握足够技术的可能性有多大?还有,假如它们真的掌握了一定的技术,会不会制造出核武器,有没有导致整个族群灭绝的危险?

换言之,德雷克提出的简单问题严重依赖于上述各种可能性,要把这些全部相乘才能估测出外星人存在的概率。

实际上,在大多数情况下,以上每种可能性的实测数值都会很小,包括恒星所产生的行星数量、与恒星保持适当距离的行星以及已经出现简单生命形式的行星数量等等,这使我们得出的最终概率相当低——整个星系中或许只有百万分之一的星球符合条件,居住着技术达到一定水平、愿意与我们交流的生物。由于数值如此之低,甚至离我们最近的“外星人邻居”都有可能距离地球数百光年——肯定不像火星离我们这么近!

所以,这些问题与我们的研究内容非常相似,只有一点很不同:

SETI对可能有外星人居住的行星数量推测完全是理论上的,他们没有数据,而我们的问题在于,如何确定一系列的综合数据是真实的。

在寻找判断火星数据真实性的方法时,我发现了一种类似“德雷克等式”的方法,并将它改进后应用到赛多尼亚地区。

百万分之一的概率

我是否可以先估算出,赛多尼亚地物的各种关系不是偶然出现的比率,然后再将之与其他相关的比率相乘?这样得出的总乘积,就是我们评估赛多尼亚地物是否人造的“综合比率”的依据。

彻奇曼简单总结过该方法的潜在缺点:“‘偶然’指的是什么意思?各种估测难免都有失误的地方……关键问题从未得到解决——如何选择合适的假说来进行检验。与该问题相比,‘如何选择合适的理论来检验假说’的问题就显得微不足道了。”

由于没人能解决上述问题,赛多尼亚地区的智慧生物假说无法仅靠统计分析来证明,各种不确定的变量使我们无法得出肯定的答案。但是我们可以利用已有的正面数据进行研究。毕竟,就算现有的检验某个假说的理论是错误的,对我们而言,更重要的是选择一个有意义的假说来进行检验。

举例:

从整体形态来看,赛多尼亚地区的多个地物是非常惊人的。在一块极小的范围内,我们发现了一座明显对称的地物,外观很像人脸;一座五边形、左右对称、“加固过的”金字塔,暗含人体比例;一座多层次、棱角分明、位于一个古代陨石坑附近的“悬崖”;还有一座明显呈三角形,还有一道笔直“墙壁”和内部“院落”的“要塞”。这些地物之间的距离不超过几公里——而火星的总面积有1.5亿平方公里。

上述地物是自然形成的可能性有多大?

精确地讲,因为我们没有完全考察过火星的每一个地区,所以无法断定其他地方是否有类似的地物存在。所以,我们可以像SETI那样,推测出赛多尼亚地区的地物形态存在特殊性的概率。

为什么说这些地物具有特殊性?(毕竟自然力量也会把火星山丘侵蚀成各种可能的形状,这也是智慧生物假说经常受到批判的原因)因为它们的外形对我们而言具有特殊意义,特别是“火星脸”与D&M金字塔。而且,各个地物之间的联系在很大程度上加强了这些意义。

所以,在进行可能性分析的时候,我们应该考虑到地物的形态意义——尤其在它们出现在同一块地区的情况下。

不过我们也要引入一个新的观点——地物之间的联系。因为,如果它们不可能是自然形成的,那么假若我们能证明它们之间存在数学与几何方面的联系,就能找到新的突破口。

让我们先从“火星脸”与D&M金字塔开始。

它们非常独特,以我们的经验判断,不会有类似形态的结构在别处出现,甚至整个火星上都不可能有。但是,更加特殊的是,它们相距不过几公里,而且共同拥有一个符号性的“纽带”:它们各自在某种程度上表现出了人类的特点。

我相信,如果这些地物是人造的,那么它们的形态与相互联系都可以用数字来表示。

不妨想象一下,假设这两个地物的“形态”是自然形成,在火星上是独一无二的,而火星是一颗表面光滑的星球,它们随机地出现在火星地表,那么两者共同出现在一个地区的可能性有多大?

为了用数字来说明问题,我们以“火星脸”或者D&M金字塔为中心,以两者的间距为半径画一个圆圈,那么这个圆圈的面积大约为100平方公里,代表它们所在的“区域”面积。

我们再想想火星地表的总面积——1.5亿平方公里,那么在100平方公里的小面积范围内,同时找到这两个地物的概率一定非常低。

计算出来的结果是一百五十万分之一!

有的批评者立刻会跳出来喊:“但是,你们之前假设这些地物是随机出现的,地质变化可不是随机的过程,它是发生在特定区域的一系列连锁作用的结果,而且地质作用一直在产生各种所谓的异常地物!”

上面的说法是千真万确的,然而与我们在这里讨论的问题没有任何关系。

我们讨论的是这些数字所表现出的地物的独特性,而不是解释它们出现的原因。除了怀疑这些地物是智慧生物建造的之外,我们也要从严肃的地质学理论方面出发,考虑它们以及各种巧合性联系出现的原因,这样的解释才算充分。

用统计学分析该问题的目的是搞清“建筑群”特殊性的程度,而不是形成原因!

所以,我们现在发现了两个相隔如此之近的火星异常地物,这种情况随机出现的概率还不到“百万分之一”,说明它们是某个复杂过程的产物。无论该“过程”是地质原因或智慧生物造成的,都不是我们目前关心的问题,所以会放在后文讨论。

下一步是考察所谓的“几何关系”,因为两个地物之间的关系也不是偶然造成——D&M金字塔是正对着“火星脸”的!

这种排列偶然出现的概率又有多大呢?

判断方法也很简单。假设我们站在D&M金字塔后方看“火星脸”,如果金字塔的对称轴与“火星脸”的任意一边重合,都可以认为二者是“基线对齐”。实际情况的特殊之处在于,“火星脸”的角直径[15]放进一个360度的正圆后,得出比例是大约五十分之一(对书商而言,远低于此的读者比例就可以让他们赚大钱)。

基线对齐显然是两个地物之间的又一联系,而这种联系要么是地质作用造成的,要么是刻意设计的。

要在这两个选项之间作出选择,需要将“奥卡姆剃刀原理”、已知的地质过程以及相关的常识结合起来考虑,基线对齐的地质原因通常是断层线,而形态完全不同的两个实体的基线对齐——例如“火星脸”与D&M金字塔——是相当特殊的,至于有多特殊,我们可以在下文看到。

为了判断两个地物偶然出现在同一地区以及存在地质相关性的总概率,我们只需把两个概率相乘。

结果表明,“火星脸”与D&M金字塔偶然联系在一起的概率连一亿分之一都不到。

如果考虑到定性因素,那么这两个地物的共同特点就是都有与人类相似的地方,这是最关键的,而且进一步引出一系列更为深刻的问题——如何用地质学原因来解释这一特点。两者之间层层深入的联系使我们不得不根据奥卡姆剃刀原理选择一个最简单的解释——那就是,我们看到的这些地物都是刻意设计的!

但这并不是全部,任何对该现象的终极地质解释都必须解决整个“建筑群”的问题:从空间与几何角度证明,100平方公里内的“火星脸”、D&M金字塔、要塞等“建筑”——以及它们之间的特殊联系——都是自然形成的!

以要塞为例。这个外观独特的地物,构成了前文描述的建筑群内部关系中不可或缺的一部分——它的一侧外墙直接对准D&M金字塔,另一侧墙壁则直接对准“火星脸”。

这种结构自然形成的概率有多大?

如果用地质理论来解释,会遇到许多难题——因为基线对齐的位置并不与地表断层线重合,而且地物的形态差距相当大,在地形走向上也不符合风蚀的特点。

再以“城市广场”为例。

“广场”上有5个地物,其中4个狭长形状的地物将第5个地物围在中间,它们的间距不过几百米,而且外围的4个地物互相平行,组成一个四边垂直的矩形,恰好位于“城市”的中心位置。

上述格局自然形成的概率又有多大?

我们确定的第一组关系就是这4个地物所组成的独特形状,类似的矩形在该区域只有一处,即是说,其“区域分布概率”与“火星脸”和D&M金字塔类似。客观地说,由于我们并不知道火星的其他地区是否存在这样的地物组合关系,所以我们只根据“海盗号”照片中的区域——以“火星脸”为中心的13,000平方公里范围内——计算它们出现的概率,因此得出的结果仅是非常保守的估计。

城市广场覆盖的面积大约是1000平方米,而在“海盗号”照片所拍摄的一百三十亿平方米的区域内,从这样小的一块地方找到类似地物组合的概率是一千三百万分之一,非常微小。

第二组关系是这四个地物互相平行又互相联系,其中任何一个地物都与其他3个地物构成“平行”或“反向平行”的关系,这种情况出现的概率也非常低:两个地物互相平行的概率是一百八十分之一(误差为正负0.5度),再乘以其他3个地物的平行概率,得出4个地物互相平行的概率是不到六百万分之一!

前面两个概率的乘积以及地物之间明显的位置关系,使得它们是自然形成的可能性降低到七十万亿分之一!

当然也会有人怀疑这些粗略估算的准确性,还有人指出,虽然这些地物之间明显存在联系,但它们可能都是一个陨石坑形成时的产物,是陨石坑壁破损腐蚀之后散落在地面上才有了所谓的“建筑群”。

然而仔细查看就可以发现以上推论不堪一击:照片上的13,000平方公里范围内虽然的确分布着许多相当大的陨石坑,但是再也找不出第二处这种地方。另外,陨石坑壁的腐蚀造成的散落在坑底的散射状碎片并不是四边相等、各自独立、多面体以及互相平行的“结构”,而且绝对不会出现四个地物组成一个精确的矩形的情况。

然而,对这一“解释”看起来最有道理的反驳就是,也许所谓的“陨石坑”恰好位于“建筑群”侧面的中部。

上述可能性的概率也是可以计算的:该区域的面积是1000平方米,“城市”的总面积是300万平方米,即是说,陨石坑出现在上述位置的概率是三万分之一。如果我们把这些极低概率相乘,得出的结果则表明,整个“城市广场”偶然出现的概率只有一百万亿分之一!

不过,分析还没有结束:“城市广场”作为火星表面的一块极为独特的区域,也是整个火星表面唯一能够完全看到“火星脸”的轮廓投射在“悬崖”上面的地点!

以上现象的偶然性又有多高呢?

首先,将“火星脸”的角直径与悬崖的角直径相乘,然后将乘积再乘以悬崖出现在陨石坑同一侧的概率,即七十分之一的三次方。

结果证明,我的“悬崖背景理论”与“悬崖是自然形成的”可能性比率为三十万比一。

是的,我们现在必须将其余所有概率相乘,以证明“城市广场”的独一无二。通过计算得到的结果是令人难以置信的。

上述地物偶然同时出现在这块弹丸之地——在这里,你恰好能同时看到“火星脸”的轮廓出现在“悬崖”这个背景上——的概率是一万万亿分之一。

现在读者们一定已经对该地区有了整体的了解:这些地物不仅外观独特,而且具有特殊的意义——有足够的数据为证。就算有人吹毛求疵,也改变不了压倒性的结论:

我们看到的火星之城与“火星脸”并不是偶然形成的,而是刻意设计的。

以上计算结果让我们不得不相信,赛多尼亚地区的所谓“地质异常现象”在数以亿计星系中的所有行星上都是绝无仅有的。

所以,它们根本不会是什么地质方面的异常。

而这些地物恰恰又出现在火星上。