外星文明与时空旅行：

1. 外星文明与时空旅行： 在科学与幻想之间 江晓原 上海交通大学 外星文明与时空旅行

2. 关于外星球生命的问题，几个世纪以来经历过好几个阶段：糊里糊涂的推测，无拘无束的猜想，墨守成规的保守观念和毫无想象力的漠不关心，最后，才算成熟。目前已到达采用严谨的科学技术方法来进行研究的实际阶段。这项工作在科学上已经受到尊重，其重要意义也为人们广泛了解。外星球生命的想法，已经到达该实际研究的时候了。关于外星球生命的问题，几个世纪以来经历过好几个阶段：糊里糊涂的推测，无拘无束的猜想，墨守成规的保守观念和毫无想象力的漠不关心，最后，才算成熟。目前已到达采用严谨的科学技术方法来进行研究的实际阶段。这项工作在科学上已经受到尊重，其重要意义也为人们广泛了解。外星球生命的想法，已经到达该实际研究的时候了。 ——卡尔·萨根 外星文明与时空旅行

3. 主要内容 • UFO：外星文明的使者？ • 德雷克公式及其估算值 • 是伪科学吗？是现代神话吗？ • 智慧外星人会不会和我们联络？ • SETI：天文学界和民间的探索计划 • 相对论与时空旅行 • 沟通外星文明的途径：虫洞 • 因果律与“多世界”理论 • 科幻电影的思想价值及其影响 外星文明与时空旅行

4. UFO：外星文明的使者？ 外星文明与时空旅行

5. 外星高等文明是否存在，科学上一直是有争论的。外星高等文明是否存在，科学上一直是有争论的。 • 从常识出发来推论，无法排除外星 高等文明存在的可能性。 • 卡尔·萨根：“我们没有理由自诩为空前绝后或 • 最理想的生物。” • 迄今为止，人类既没有发现外星高 等文明存在的证据，也未能提供外星 高等文明不存在的证据。 外星文明与时空旅行

6. 在外星高等文明是否存在这个问题上，常见两种策略：在外星高等文明是否存在这个问题上，常见两种策略： 1、试图“证明”外星文明不 可能存在 2、宣布对外星高等文明的 讨论属于“伪科学” 外星文明与时空旅行

7. 德雷克公式及其估算值 外星文明与时空旅行

8. 银河系中的高等文明数＝ 恒星总数×恒星拥有行星系统的概率×行星系统中产生生命的概率×生命中产生智慧生命的概率×智慧生命进入技术时代的概率×技术时代的平均持续时间÷银河系年龄 外星文明与时空旅行

9. 由德雷克（Frank Drake）与卡尔·萨根（Carl Sagan）提出 • 在1961年美国科学院空间科学委员会请德里克主持组织的第一次搜寻地外生命的学术会议上，被作为主题来讨论。 • 当时推算的结果是取值在1000～100,000之间 • 若取值为1，就“证明”了外星高等文明不存在。 外星文明与时空旅行

10. 这个“证明”远非无懈可击： • 逻辑上的问题：无限与 0 • 中间各项数值的估计随意性太 • 大，很难有确切值。 • 公式中的“生命”仅限于地球上 • 的生命模式 外星文明与时空旅行

11. 是伪科学吗？是现代神话吗？ ▼ “伪科学”说：对于增进人类知识毫 无贡献 ▼ 哲学思路：“一个现代性的神话” • 地外文明是一个无法进行科学检 验的问题 • 有一定道理，但并非无懈可击。 外星文明与时空旅行

12. 智慧外星人会不会和我们联络？ 问题一：星际航行是否可能？只有得出肯定的答案，UFO才有可能是外星文明的使者。 问题二：高等文明是否愿意与低等文明交往？ 外星文明与时空旅行

13. 问题一：星际航行是否可能？ • 对于恒星之间的星际航行，科学家已经设想了多种技术方案，但均难以实施： • 核爆炸推进火箭 • 核聚变推进火箭 • 反物质推进火箭 • 太阳能宇宙飞船 • “光帆”宇宙飞船 外星文明与时空旅行

14. 　　问题二：高等文明是否愿意与低等文明交往？　　问题二：高等文明是否愿意与低等文明交往？ • 有人认为：如果外星文明已经可以到达地球，那他们的科学技术必然比我们发达很多。但他们为什么还总是躲着我们呢？为什么不堂而皇之地和我们交往呢？ • 所以，所谓的UFO肯定不是外星文明使者。 外星文明与时空旅行

15. 文明等级的区分 • 卡达谢夫的文明分级（I、II、III型） • 弗里曼·戴森的“戴森球” • 一个高度发达的文明，必然有能力将太阳用一个巨大的球状结构包围起来，使得太阳的大部分辐射能量被截获，只有这样才可以长期支持这个文明，使其发展到足够的高度。 • 拆掉木星造“戴森球” 外星文明与时空旅行

16. SETI：天文学界和民间的探索计划 外星文明与时空旅行

17. SETI：地外文明探索 • 1960年，德雷克实施“Ozma计划” • 70年代末，NASA总部正式采纳了两种SETI计划给予资金资助，但几年后终止。 • 凤凰计划（Project Phoenix） • SETI@home计划 外星文明与时空旅行

18. 寻找类地行星 • 假定只有在固体的类地行星上，才有足够稳定的环境适宜繁衍生命，再进而发展成技术文明。 • 这可能是“严肃的”天文学家能够接受的与外星文明问题有关的研究课题的下限了。因为这听上去还象一个“科学研究”的课题。 外星文明与时空旅行

19. 著名的国际类地行星探索计划 • COROT计划：法奥合作 • 开普勒（Kepler）计划：美国国家航空航天局（NASA） • 爱丁顿（Eddington）计划：欧洲空间局（ESA） • 达尔文（Darwin）计划：ESA 外星文明与时空旅行

20. 对待外星文明探索活动的态度 • 民间自发的UFO探索活动持续不断，而且热情很高。 • 中国天文学界对UFO问题的普遍恐惧：极少有天文学家愿意和这项活动或这个话题沾边。 • 怕被指为“伪科学”？ 外星文明与时空旅行

21. 相对论与时空旅行 外星文明与时空旅行

22. 相对论成为科幻影片思想资源 • 一个人如果高速运动着，时间对他来说就会变慢；如果他的运动速度趋近于光速，时间对他来说就会趋近于停滞——以光速运行就可以永生。 • 如果运动的速度超过光速（尽管相对论假定这是不可能的），会发生什么情况？推理表明，时间就会倒转，人就能够回到过去——这就有点象Wells的时间机器了 外星文明与时空旅行

23. 沟通外星文明的途径：虫洞 外星文明与时空旅行

24. 史蒂芬·霍金《时间简史》： 　　虫洞就是一个时空细管，它能把几乎平坦的相隔遥远的区域连接起来。……因此，虫洞正和其他可能的超光速旅行方式一样，允许人们往过去旅行。 • 求解爱因斯坦引力场方程的诸成果 外星文明与时空旅行

25. 虫洞（爱因斯坦—罗森桥） 外星文明与时空旅行

26. 《时间机器》与时空旅行 1895年，H. G. Wells的科幻小说《时间机器》（The Time Machine），想象利用“时间机器”在未来世界（公元802701年）旅行。 “时空旅行”：既可以前往未来，也可以回到过去。 外星文明与时空旅行

27. 外星文明与时空旅行

28. 几类科幻影片 • 挑战因果律，“让历史重新来过” ：《终结者》《回到未来》《时间线》 • 挑战因果律，“预见未来” ：Paycheck • 挑战因果律就需要“多世界”（多重宇宙）理论来自圆其说。 • 不挑战因果律：《12猴子》等。 外星文明与时空旅行

29. 外星文明与时空旅行

30. 科幻片引发的哲学思考 • 我们生活在今天这个世界中，这个世界有着我们已知（至少我们自以为“已知”）的历史，但是，我们能不能排除还存在另一些历史——或者说另一些世界——的可能性呢？ • 在影片《回到未来》的故事语境中，“存在”又怎么定义呢？ 外星文明与时空旅行

31. “多世界”（多重宇宙）理论 • 在回到过去的时间旅行中，会产生新的平行的世界。这种具有无限可能性的“多世界”景象，对人类来说是一种希望——因为这样的话选择一个怎样的未来世界就可以取决于人类自己。而且，人类即使在一个世界中因为自己的过错而灭亡，却仍有可能在另一个世界中继续生存着。 外星文明与时空旅行

32. 问题：人回到过去能不能干预　　　历史，改变历史？问题：人回到过去能不能干预　　　历史，改变历史？ • “协调历史方法”：只能旁观，不能干预，不能改变。 • “选择历史假想”：人回到过去可以干预历史，改变历史，实际上是创造一个新的世界和历史。 外星文明与时空旅行

33. 科幻电影的思想价值和影响 • 开发了科学的娱乐功能，使科学或也能为公众的娱乐生活作出贡献。 • 这和历史剧开发历史的娱乐功能类似。 • 科幻电影的思想价值：对人类有着警示作用。 外星文明与时空旅行

34. 西方科幻作品中的未来世界 • 地球上资源耗竭：《未来水世界》《食人》 • 宇宙中惊天浩劫：《世界末日》 《天煞》 • 社会的高度专制：《撕裂的末日》 《1984》《罗根的逃亡》 外星文明与时空旅行

35. 科学的傲慢与偏见 • 如果世间有现今科学不能解释的现象，而人们又乐意谈论这些现象，往往会被视为对科学权威的冒犯。 • 某些自以为懂科学的人，经常有着一种傲慢与偏见，即认为只有自己才有资格谈论科学。 外星文明与时空旅行

36. 科学或历史学都是由纳税人供养着的，都是天下之公器，不是科学家或历史学家的禁脔。不是科学家或历史学家的人，也可以思考和谈论科学或历史——当然如果谈得不对科学家或历史学家可以纠正。科学或历史学都是由纳税人供养着的，都是天下之公器，不是科学家或历史学家的禁脔。不是科学家或历史学家的人，也可以思考和谈论科学或历史——当然如果谈得不对科学家或历史学家可以纠正。 　　科幻电影的编剧导演，虽然不是科学家，通常也不被列入“懂科学的人”之列，但是他们那些天马行空的艺术想象力，正在对公众发生着重大影响，因而也就很有可能对科学发生影响——也许在未来的某一天，也许现在已经发生了。 外星文明与时空旅行

37. 谢　谢 欢迎提问 欢迎访问“科学·历史·文化”网站： www.shc2000.com 外星文明与时空旅行