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2012 年 3 月 15 日

太陽系外行星特展 (44):地球殊異假說 (Rare Earth hypothesis)

文字提供 : 陳輝樺

說明 : 我們地球上的生命,在宇宙間是孤獨的嗎? 宇宙年齡推算已有 137 億年之久 , 廣大星空間擁有著龐大的星體數量,如此意味著甚麼呢?如果地球是一個典型例子, 那麼地外生命應該是廣泛地存在,但怎麼至今仍是讓我們感到孤獨。 在 1950 年的一次非正式討論中,物理學家恩里科•費米 (Enrico Fermi,1901.9.29. – 1954.11.28.) 問道:如果銀河系存在大量先進的地外文明,那麼為什麼連飛船或者探測器之類的證據都看不到。 他所提出的 費米悖論 Fermi paradox) 闡述的是對地外文明存在性的過高估計和缺少相關證據之間的矛盾。 熱衷於觀測者嘗試尋找地外文明的證據來解決費米悖論,也提出或許地外生命可能不具備人類的智慧。 堅守宗教情結者的反對意見認為高等地外文明根本不存在,或者非常稀少以至於人類不可能聯繫得上。很多精於哲學推理者大都引用費米悖論作為參考,開始 從天文學、生物學、生態學、哲學得角度引入了跨學科的研究,發展出各種關於地外文明的科學理論或模型。

         在天文學家哥白尼 (Nicolaus Copernicus,1473.2.19. – 1543.5.24.) 所闡述的 平庸原理 (Mediocrity principle) 科學哲學觀念裡,地球只是一個普通的行星,人類或者地球在宇宙中不存在任何特殊地位或重要性。為了證實地球和人類是否只是宇宙中最普遍的現象, 美國天文學家、天體化學家、科普作家卡爾•愛德華•薩根Carl Edward Sagan,1934.11.9.-1996.12.20.) 和美國天文學家、天體物理學家 法蘭克•德雷克Frank Donald Drake,1930.5.28.-)啟動了 搜尋地外文明計劃 (Search for signals from extra-terrestrial intelligence, SETI),他們認為「在銀河系可能有成千上萬個文明存在。」但迄今沒有找到任何外星信號和費米悖論的證明, 或許仍然存在著外星文明,但由於和我們距離太遙遠,所以無法監測出來。

         另有一派學者持相反的看法,如 2004 年出版的《獨特的星球》一書中提及地球殊異假說 (Rare Earth hypothesis) ,認為地球上多細胞生物的形成需要不同尋常的天體物理及地質事件和環境的結合。推斷我們雖然不在宇宙的中心,但是位於一個最好的位置,在這裡可以產生複雜的生命,並進化到可以觀察我們周圍的世界。 特別指出像地球、太陽系和我們位於銀河系的區域這樣擁有適宜複雜生命生存的行星、行星系統和星系區域是非常稀少的。 地球殊異假說指出複雜生命的形成需要多種偶發條件的結合,這些條件包括了星系適居帶 (habitable zone)、擁用類似條件的行星系統、行星大小、擁有一顆巨大衛星(如 月球)的有利條件、行星擁有 磁圈 和相應的板塊運動、岩石圈、大氣圈以及海洋、巨大冰川及小行星撞擊等作用和影響。 當然會有學者指出,地球殊異假說既不是假說也不是推測,它只是闡述了地球上的生命是如何發展的。聰明的朋友,你認為呢?上圖示是位於星系適居帶上的系外行星距離其母恆星 d 和母恆星亮度 I 的關係示意圖。

 

明日主題 : 太陽系外行星特展 (45):德雷克公式 (Drake equation)
天文史上的今天 : 1932 年 3 月 15 日,美國太空總署 (NASA)太空人艾倫•拉文•賓 (Alan LaVern Bean1932.3.15.-) 出生。他執行阿波羅 12 號(Apollo 12) 任務時,成為了第 4 個踏上月球的人而聞名。 
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