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人類太狹隘了,外星生命也許並不需要水和氧氣,而是矽基生命?

2024-08-04科學

長期以來,於地外生命的探尋中,我們所采用的是地球標準,即對目標星球是否處於恒星宜居帶加以判定,若不在此範圍,則認定無生命存在。

【然而事實真的如此嗎?】

部份天文學家覺得以地球標準來探尋外星生命是頗為狹隘的做法,即適宜地球生命及人類存續的環境未必契合外星生命與外星人,或許它們全然無需水與氧氣,就連陽光也非必需,畢竟在我們的宇宙裏,除了碳元素尚有矽元素,除了碳基生命亦有矽基生命,這兩類生命的生存條件差異極大。

首先論及碳元素,其之所以作為地球生命之基礎,緣由在於地球環境中,碳原子更易聚合形成長分子鏈,從而生成有機分子。但倘若處於高溫高壓的星球,碳元素則無此契機,而矽元素則更具可能聚合成有機分子。

在生物學領域,最初的生命源自化學反應,於一種稱作自催化的持續性反應中應運而生。此反應的獨特之處在於其可長期反復進行,從而衍生出更多個體,像細胞分裂便是典型的自催化過程,且其翻倍的指數效應會使生命的數量與多樣性顯著提升。

在當下開展的一系列自催化迴圈實驗裏,存在約 270 種各異的反應類別,涵蓋碳、氫以及鐵等元素。這表明,倘若條件極為特殊,各類生命有在宇宙各星球誕生的可能性,地球只是正巧出現了碳基生命。

單從太陽系而言,土衛六泰坦星乃是一顆或許存在矽基生命的星體。盡管其同地球一樣具備海洋與大氣層,然而它未處於太陽系宜居帶中,且海洋的主要成分是甲烷而非液態水。這表明矽基生命可在泰坦星覓得充裕的能量源泉,進而演化出機械構造或金屬晶體表層,成為一種與地球生命全然不同的形態。

從太空探索與擴張的視角而言,矽基生命在宇宙中繁衍發展更為適宜,緣由在於碳基生命,諸如我們人類的軀體頗為脆弱,除地球外,於任何星球皆無法徑直存活,即便當下所發現的一些被稱作超級地球與第二地球的星球,也全然未達可直接入住的程度。

相較而言,矽基生命則大為不同。它們身如鋼鐵,幾乎能夠於任何環境中存活,且無需氧氣,可直接在太空環境中生存。再者,矽基生命大腦的運算速度與當下的芯片相仿,每秒可進行數百億次運算,而非如人類大腦以生物電訊號運作。在思維速度與智商上,矽基生命對人類這種碳基生命呈碾壓之勢。

有部份科學家提出,宇宙中的智慧文明發展至最終階段,可能會演變為矽基生命與矽基文明。原因在於,隨著太空活動的增多,碳基生命會對自身予以改造,乃至完全轉變為矽基機械生命。抑或是當碳基生命(如人類文明)發展出真正的人工智能後,人工智能會取代人類文明成為新的地球主宰,並憑借其矽基生命的特質在宇宙中迅速拓展。