如果文明在宇宙中很普遍，那么99.9%以上的星系將被“感染”。但是，他們在哪？

他們在哪？NASA

“費米悖論（Fermi's Paradox）”通過粗略計算認為，假設星際航行可行，外星文明應該早就造訪過地球。但這與現實相矛盾。

“費米悖論”催生出了大量解釋方案。其中之一是所謂的“哈特-蒂普勒猜想（Hart-Tipler Conjecture）”。

20世紀70年代中期至80年代初，物理學家邁克爾·哈特（Michael Hart）和弗蘭克·蒂普勒（Frank Tipler）通過一系列頗具爭議的論文，認為地外智慧文明并不存在。該觀點遭到了包括卡爾·薩根（Carl Sagan）和威廉·紐曼（William Newman）在內的諸多學者的反駁。

而最近美國哥倫比亞大學天文學家大衛·基平（David Kipping）通過建立新模型升級了這一猜想——在將宇宙的膨脹因素考慮在內后，研究人員發現了一個令人不安的可能性。

“費米悖論”及后續的很多解釋建立在大量的假設基礎上，它們還有一個通病——即它們往往假設先進文明具有動機的同一性，所有智慧生命都有相似的發展模式——且默認會制造馮·諾依曼（Von Neumann）構想的能夠自我復制的“通用構造器（Universal Constructors）”。隨著技術的發展，現在已經有不少人認為，這種通用探測器必然會出現，甚至馬上就要出現。

鑒于這種情況，基平選擇了一個不同的切入角度，刻意脫離了“通用構造器”的語境，引入了一個更加廣義的概念——“人造感染（Artificial Infection）”。

這種“感染”可以通過星際殖民、星際病原體、AI驅動的能夠自我復制的機器，甚至可以是某種我們完全無法想象的東西來進行。感染的過程遵循一個包含三個參數的簡易模型。這三個參數分別是“智慧生命的自發涌現率（λ）”、“傳播速度（u）”和“起始時間（t）”。模型的有效范圍是整個可觀測宇宙，因此宇宙的膨脹也被考慮了進去，而此前的所有討論都只局限于銀河系。

基平認為，如果“哈特-蒂普勒猜想”中的探測器可以在30萬至2000萬年內橫穿銀河系，那么它們自然也能“感染”其他星系。但宇宙在膨脹，且速率達到了每百萬秒差距每秒73.7千米，對于無法超越光速的飛行器來說，其效應不容忽視。

基平表示，宇宙的膨脹幾乎可以像摩擦一樣，對抗“人造感染”在宇宙尺度上的完成。雖然直覺讓人認為大多數星系在這種情況下很有可能無法被“感染”，但模擬結果卻恰恰相反——即使探測器的飛行速度只能達到光速的10%，宇宙中依然有大量星系被“感染”。只不過“感染源”隨機分布在宇宙各處，而非來自單一的源頭。

模型假設每個星系有兩種狀態——一種是未感染（U），另一種是已感染（I）。星系可由本星系產生的文明通過發射探測器或殖民感染，也可被來自其他星系的文明感染。

但在對星系被感染的比例進行了計算之后，基平發現文明在宇宙中的涌現，亦即所謂感染源的產生率必須極低——在宇宙的整個演化史上，大約每100萬個星系才出現一個，否則就只有一個令人不安的可能——人類在宇宙中是孤獨的。

基平表示，如果感染源的產生率高于10萬分之一，那么在感染速度為光速10%的情況下，宇宙的99.9%就已經被感染——這與我們以為的觀測結果不一致。如果要強行吻合我們的觀測經驗，產生感染源的行星系（Star Systems）比例必然低于1萬萬億分之一。這一結果對外星文明在宇宙中的存在作了極為嚴格的約束，也是目前SETI領域所能作出的最強統計學論斷。

當然，也有其他可能。比如以薩根為代表的樂觀派認為，地外文明其實大量存在，只是他們想要“感染”其他星系的概率很低。但這同樣也建立在動機同一性的假設基礎上——只要有一個文明選擇打破沉默，這個解釋就不成立了。

對于悲觀派而言，解釋可能會容易一些。要么地外文明根本不存在，要么存在“大過濾器”。但基平認為，這也站不住腳。基平認為，“大過濾器”不可能在我們身后——因為地球生命起步極早，這實際上暗示我們， 或許某些步驟比較困難，生命起源于無機自然（Abiogenesis）仍然是相對快速且容易的；同樣，“大過濾器”也不會在我們前方——即使我們無法發展出“感染”其他星系的能力，但也很難想像未來的“過濾”能夠把生存概率壓縮得如此之低——文明延續有諸多途徑，未來一定在某處會出現某些更有智慧的人，能夠戰勝我們今日面臨之挑戰。

參考

The Cosmological Hart-Tiper Conjecture

https://arxiv.org/pdf/2606.04044