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最新研究估算了我们星球之外出现生命和智慧的可能性

文章发表于2024-06-06 09:17:09,归属【科技前沿】分类,已有82人阅读

科技前沿

自古以来,人类就一直想知道我们在宇宙中是否孤独。

我们从地质记录中知道,生命开始得相对较快,只要我们的星球环境稳定到足以支持它。我们也知道,第一个进化为产生今天技术文明的多细胞生物,花了大约 40 亿年才出现。

但是,尽管知道地球上最早出现生命的时间,科学家们仍然不明白生命是如何发生的,这对在宇宙其他地方发现生命的可能性具有重要意义。

在今天发表在《美国国家科学院院刊》上的一篇新论文中,哥伦比亚大学天文系助理教授David Kipping展示了如何使用一种称为贝叶斯推理的统计技术进行分析,从而揭示外星生命在外星世界中可能进化的复杂程度。

基平说:“从进化的时间轴来看,生命的迅速出现和人类的晚期进化无疑具有启发性。”“但在这项研究中,有可能量化事实告诉我们的东西。”

为了进行分析,基平使用了最早的生命证据和人类进化的年表。他问道,如果地球的历史一遍又一遍地重复,让时钟一遍又一遍地运行,生命和智慧的出现频率会有多高?

基平用四种可能的答案来概括这个问题:生命很常见,而且经常发展出智力;生命很罕见,但是经常发展出智力;生命很常见,但是很少发展出智力;最后,生命很罕见,而且很少发展出智力。

这种贝叶斯统计推断方法——用于更新假设的概率作为证据或新信息变得可用——陈述了对被建模系统的先验信念,然后将其与数据相结合,以确定结果的概率。

“这项技术类似于投注赔率,”基平说。“它鼓励反复测试新的证据来反驳你的立场,本质上是一个积极的反馈循环,可以改善你对事件可能性的估计。”

从这四个假设中,基平使用贝叶斯数学公式来权衡各个模型。“在贝叶斯推理中,总是需要选择先验概率分布,”基平说。“但这里的一个关键结果是,当人们比较稀有生命和普通生命的情景时,普通生命情景的可能性总是至少是稀有生命情景的9倍。”

这一分析的依据是,有证据表明,在地球海洋形成后的3亿年里,在耗尽的锆石沉积物中发现了生命,这在地球生命的背景下是一个非常快的开始。基平强调,这一比例至少为9:1或更高,这取决于智力发展频率的真实价值。

基平的结论是,如果具有与地球相似条件和进化时间线的行星很普遍,那么分析表明,在其他行星上自发出现生命应该没有什么问题。这些外星生命复杂、有差异、有智慧的可能性有多大?在这一点上,基平的调查没有那么确定,只有63%的机率认为智力是罕见的。

这一结果源于人类在地球宜居期相对较晚的出现,这表明人类的发展既不是一个容易的过程,也不是一个保证的过程。他说:“如果我们重新播放地球的历史,智慧的出现实际上是不太可能的。”

基平指出,这项研究中的几率并不是压倒性的接近100%,研究结果应该被视为对假设的轻微推动。

基平说:“这种分析不能提供确定性或保证,只能提供基于地球上发生的事情的统计概率。”然而令人鼓舞的是,一个充满生命的宇宙成为了人们青睐的赌注。在地球以外的世界寻找智慧生命绝不应该受到阻碍。”