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地外生命是否存在?類地球起源是否合理?且看科學家論道

2024-02-16 20:50:44

其他地方出現類似地球的生命起源的可能性有多大?

生命是地球獨有的麼?或者它在我們的銀河系是常見的麼?退休的天體物理學家丹尼爾-惠特米爾認為,發生在與我們相似的岩石世界上的類地球似的生命起源,在整個銀河系中應該普遍存在。圖片來源:NASA/ JPL-Caltech/ R. Hurt (SSC-Caltech)

我們都知道地球上的生命起源於37億年前,但是我們仍不清楚生命到底是怎麼出現的。同時,我們對其他岩石世界的生命幾乎一無所知,即使是那些可能與地球相似的世界也是如此。究竟生命誕生於巧合,還是常見現象?又或是處於這兩者之間的情況?科學家們就 "生物發生 "這一主題展開辯論,即生命產生於非生物材料的觀點。如果這種情況可以發生在地球上,那麼是否也可以發生在其他星球上?阿肯色大學的退休天體物理學家丹尼爾-惠特米爾的一篇新論文認為,這是可以發生的。2022年9月23日,惠特米爾在《國際天體生物學雜誌》上發表了他的新的同行評審論文。

生命起源和我們自身的存在

基本來說,這篇論文是在反駁澳大利亞裔天體物理學家布蘭登-卡特的觀點。卡特斷言,我們自身的存在制約了我們對可能存在生命的其他世界的觀察。他是什麼意思?他說道:“事實上,我們的存在是因為生命起源確實發生在了這顆星球之上。但是-因為到目前為止我們只能以自己的星球作為例子-我們不可能確定其他地方出現生命的可能性有多大。卡特說,地球還不能被認為是 "典型 "的......因為沒有一組已知的類地行星可以與之比較。

類似地球的生命起源出現在其他地方的可能性有多大?

科學家們總是趨向於保守的。他們總是在手中有確切證據的時候才會猜測一個事物是否存在。因此許多科學家看起來是接受了卡特的理論。但是丹尼爾-惠特米爾並不接受。他認為卡特的邏輯是錯誤的。

他指出了哲學家們所稱之為的舊證據問題。這個哲學問題涉及到當一個理論或假設被更新且出現新證據之後會發生什麼事情。惠特米爾認為,基本上卡特沒有考慮漫長的宇宙時間尺度在宇宙中所發揮的作用,例如,在一個星球上出現生命所需要的時間長度。惠特米爾寫道:…對地球上生命的觀察是不夠中立的,但是證明類地行星上的生物起源發生是相對容易的。我…給出了一個獨立的時間尺度論證,量化了先驗機率,從而推斷出生物起源發生的時間尺度小於星球宜居的時間尺度,因此在類地行星上發生生物起源並不罕見。

這個藝術家的圖片顯示了一個名為GJ 1061d的超級地球行星。 圖片來源:ESO/ M. Kornmesser/ NASA.

構想類比

有趣的是,惠特米爾用他自己的出生和存在作為反對卡特理論的論據。

他寫道:有人或許會爭辯,比如卡特,無論我的構想是難是易,我都存在,因此僅從我的存在是不能推斷出我的構想是難是易。

他說道:關於我的概念(起源)可能發生在我父母使用避孕措施的情況下(受孕難=CH),也可能發生在他們沒有使用避孕措施的情況下(受孕易=CE)。鑑於我存在的證據,假設H=CE的機率是多少?

他自己的概念就是一箇舊證據的例子,惠特米爾寫道:然而,我自己的存在就是一箇舊證據,並且也必須被如此對待。當這樣做的時候,結論是,我的出現是容易的這一可能性更大。對於生物起源這一概念來說,是相同的道理。地球上生命的存在就是舊證據,就像在概念類比中,生物易起源的機率要高很多。

惠特米爾的觀點很簡單,即地球生命自身的存在對於生命是否會存在於其他地方這一問題很有意義。惠特米爾斷言,至少在理論上,地球上生命的存在增強了其他地方存在生命的可能性。

與類地生命起源有關的新發現

在九月稍晚一點的時候,我寫了一些新的發現,這些新發現增加了可以證明其他地方確實存在生命的證據積累。換句話說--從歐羅巴和恩克拉多斯這樣的海洋衛星,到火星上對有機物和古代宜居條件的最新理解--生命的條件似乎比比皆是,甚至在我們自己的太陽系中也是如此。在浩瀚的銀河系之外,天文學家們已經發現了成千上萬的系外行星。因此我們知道其他太陽系也是存在的。而且,對我來說,當我寫下這些發現時,生命在某個地方存在的可能性似乎相當大。

下面是系外行星領域的另一個例子。有新的研究認為一些(或者說很多)並不宜居的超級地球作為水世界而存在,但是它們可能擁有比地球更宜居的潛力。有一些甚至完全被水覆蓋。

惠特米爾和卡特關於其他世界的生命問題的方法論 — 一種哲學方法論 — 是有趣的。但是,當哲學家們對問題提出質疑時,科學發現仍在前進。許多科學家相信,我們即將找到外星生命存在的第一個確鑿證據。一些人認為這會發生在下一個十年裡,或者兩年,甚至更快。

如果惠特米爾是對的,那麼第一次接觸無疑令人十分興奮。

BY:Paul Scott Andersonand

FY:zekki

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