费米悖论为什么恐怖

导语：是什么费米悖论?费米悖论到底该怎么解释!网曝费米悖论恐怖怎么回事?费米悖论为什么恐怖呢?据悉，搜索地外文明并非霍金先启动的，1950年著名物理学家费米就提出了一个悖论，这个理论是这样说的：如果人类花100万年抵达另一个星球，那么地外文明只要比人类早出现100万年，他们就应该来到地球了。于是可以推出两个假设，第一，要么宇宙中根本没有外星人，第二，外星人已经来到过地球。

费米悖论为什么恐怖

为什么外星人至今没找到地球?费米悖论暗示一个恐怖事实令人不敢相信

著名科学家霍金是一个坚定的发现主义者，认为地外文明不仅存在，而且还具有攻击性，去年霍金联合了俄罗斯商人Yuri Milner对宇宙进行监听，未来10年将投入一亿美元资助射电望远镜搜索。俄罗斯人Yuri Milner之前还成立了BPF基金会，用于资助物理学和数学的突破发现，因此他和霍金联手推出的搜索计划也被命名为“突破倾听”。该计划准备在2016年启动，这是目前世界上最大的SETI搜索项目，对银河系、河外星系进行大规模射电信号搜索，试图发现地外文明。

事实上搜索地外文明并非霍金先启动的，1950年著名物理学家费米就提出了一个悖论，这个理论是这样说的：如果人类花100万年抵达另一个星球，那么地外文明只要比人类早出现100万年，他们就应该来到地球了。

于是可以推出两个假设，第一，要么宇宙中根本没有外星人，第二，外星人已经来到过地球。人类在地球上也仅仅300多万年，而宇宙已经有137亿年的历史，人类存在的时间段与宇宙长河相比简直是微不足道。

凭什么宇宙中只有人类?银河系有4000多亿颗和太阳一样的恒星，河外星系更是不计其数，难道就没有一个智慧文明?费米悖论得出的结论是要么外星人不存在，那么他们已经来到过地球，由此看到只有第二种选择。那么为什么外星人至今没找到地球，这个问题应该这样说，在人类300万年历史太短，但他们抵达地球的时候，人这样的智慧物种还没出现;第二种解释是地外文明肯定存在，但他们出现了发展瓶颈，这就是瓶颈理论。

指的是一个文明发展中很难突破自己的各种内在因素，导致文明还没有演化出卡式III型文明就已经挂掉了。这个情况已经出现在人类之中，美苏冷战期间就差点把地球给毁了，同时宇宙空间过于浩淼，动辄数百、数千光年的距离限制了文明之间的联系，他们还没有足够技术抵达另一个恒星系统时就已经灭亡。

那么就会有一种可能性出现，如果具备抵达地球的地外文明一旦出现，那么我们的技术必然无法与之抗衡，这就是霍金所担心的，他们凭什么将自己的技术无私传授给你。

就像俄罗斯不会轻易把RD180火箭发动机出售那样，俄罗斯只会出售给美国，因为他们之间的技术是对等。对于不对等的技术差距，很少会有人倾囊相授，除非你能给出他想要的。换个角度想，地外文明花了如此巨大的物力财力抵达地球，就为了和你打个招呼，嗨?

费米悖论为什么恐怖

对于外星人，我们讨论最多的就是关于存不存在的问题，事实上也没有人能够给出一个准确的回答，在1950年物理学家费米和别人讨论外星人问题时说“他们都在哪儿呢?”，而这句话成为了日后经典的费米悖论，科学界认为这是一个恐怖的言论，在暗示一些可怕的信号，费米悖论为什么恐怖呢?

费米悖论为什么恐怖?到底在暗示什么可怕信号?

1950年的一天，诺贝尔奖获得者、物理学家费米在和别人讨论飞碟及外星人问题时，突然冒出一句：“他们都在哪儿呢?”这句看似简单的问话，就是著名的费米悖论。费米悖论隐含之意是，理论上讲，人类能用100万年的时间飞往银河系各个星球，那么，外星人只要比人类早进化100万年，现在就应该来到地球了。换言之，“费米悖论”表明了这样的悖论：A.外星人是存在的——科学推论可以证明，外星人的进化要远早于人类，他们应该已经来到地球并存在于某处了;B.外星人是不存在的——迄今为止，人类并未发现任何有关外星人存在的蛛丝马迹。阐述的是对地外文明存在性的过高估计和缺少相关证据之间的矛盾。

费米悖论为什么恐怖?到底在暗示什么可怕信号?

凭什么宇宙中只有人类?银河系有4000多亿颗和太阳一样的恒星，河外星系更是不计其数，难道就没有一个智慧文明?费米悖论得出的结论是要么外星人不存在，那么他们已经来到过地球，由此看到只有第二种选择。那么为什么外星人至今没找到地球，这个问题应该这样说，在人类300万年历史太短，但他们抵达地球的时候，人这样的智慧物种还没出现;第二种解释是地外文明肯定存在，但他们出现了发展瓶颈，这就是瓶颈理论。

费米悖论为什么恐怖?到底在暗示什么可怕信号?

瓶颈理论指的是一个文明发展中很难突破自己的各种内在因素，导致文明还没有演化出卡式III型文明就已经挂掉了。这个情况已经出现在人类之中，美苏冷战期间就差点把地球给毁了，同时宇宙空间过于浩淼，动辄数百、数千光年的距离限制了文明之间的联系，他们还没有足够技术抵达另一个恒星系统时就已经灭亡。

费米悖论为什么恐怖?到底在暗示什么可怕信号?

科学家已经发现几乎每一个恒星系统中都存在行星，即便是银河系中就存在庞大的类地行星，而它们之中与地球相似的行星数量也很庞大，我们已经在火星、月球等天体上发现液态水的痕迹，种种迹象表明人类并非是宇宙中唯一的生命，那么为什么宇宙深空如此“安静”，科学家通过各种手段都没有探测到不寻常的信号，这说明智慧文明可能是罕见的，一旦突破文明发展的瓶颈就会将自身隐藏起来，或者宇宙生命虽然普遍存在，但是能演化至高级文明的数量并不多，许多宇宙生命在未演化至文明阶段时就已经灭绝，当然它们也可能不存在。

费米悖论为什么恐怖?到底在暗示什么可怕信号?

如果人类是宇宙中唯一的生命，那么我们的决定可以影响到整个宇宙的命运，有研究认为费米悖论向我们暗示了一个可怕的规律，即高级文明在未发生接触之前就已经自我灭绝，该理论可能“预见”到了人类文明的未来，几乎所有由费米悖论推出的结论都让我们不太舒服。

费米悖论为什么恐怖?到底在暗示什么可怕信号?

外星人之谜是一个恒久的未解之谜，迄今为止，人类尚未发现任何有关于外星人存在的一丝丝线索，而费米悖论对于天文学界，外星人爱好者来说都是一个开放式的问题，每个人都有自己的想法，但是在真正接触到外星人之前，谁也不知道外星人究竟存不存在，但在浩瀚的宇宙里，应该还有更多或者说类似于地球一样环境，适合生命存在的星球。虽然我们还没有掌握外星人存在的直接证据，但现代天文学确证：地球人的出现是宇宙演变的结果;由于自然法则在宇宙中具有普遍性，导致地球人诞生的因素也会出现在苍茫宇宙的某处。因此还是有不少的科学家坚信宇宙中是有外星人存在的。

如何用通俗的语言来解释「费米悖论」?

任何一个人，在一个晴朗无月的晚上，在一个适合观星的地方，抬头望见满天星星，总是会心有所想：

有些人被星空的壮美所感动，有些人被宇宙的辽阔所震惊，还有人像笔者一样感到存在危机，然后脑洞大开一会儿。每个人都有自己的感受。而物理学家费米的感受是：

满天星星的夜空看起来非常壮观，但是我们只是在看看附近的地方罢了。在最适合观星的夜晚，我们可以看到大约2500个恒星，这大概是银河星里恒星数量的一亿分之一。这2500个恒星中的绝大多数都距离我们不到1000光年，大约是银河系直径的百分之一。所以我们看到的星空其实只是下图中的红圈那么大的地方罢了：

当讨论恒星和星系的时候，一个能挑逗几乎所有人类神经的问题，就是：“地球之外是否还有智能生命存在?”让我们用数字来讨论这个问题。

虽然银河系里面有1000亿-4000亿个恒星，但是在可观测的宇宙内有几乎同样数量的星系——对应每一个银河系的恒星，就有一个巨大无比的星系。也就是说，可观测宇宙内的恒星数量大概是在10^22到10^24之间，这个数字写出来是这样的：

据估计，地球上沙子的数量是7.5x10^18粒，也就是说：

科学界对于恒星中有多少是和太阳类似(大小、温度、光度)的还没有定论，通常的观点是5%到20%。我们采用最保守的估计(5%),以及对于恒星数量估值的下限(10^22)，那么就是说有5x10^20个恒星是和太阳类似的。

而这些和太阳类似的恒星里有多少是拥有一个和地球类似(允许液态水存在的温度条件来支持类似地球生命)的行星的呢?这个科学界也没定论，有些观点认为这个比例高达50%，也有比较保守的研究认为应该在22%左右。结合前面采用的5%类太阳恒星的假设，就是说宇宙中有至少1%的恒星，拥有一个类似地球的行星，也就是说存在10^20个类似地球的行星。

也就是说

下次你去海边玩得时候要记住这个数据哟。

再往后推算，我们就只能瞎蒙了。假设经过数十亿年的时间，这些类似地球的行星中，有1%出现了生命。再假设，那些出现了生命的行星中，有1%的行星上的生命的智能发展到了类似地球的程度。这就是说，可观测宇宙中存在一百万亿个智能文明。

回到咱们银河系，运用同样的算法，和对于银河系恒星数量估计的下限(1000亿)，我们可以算出来，银河系里可能有10亿个类似地球的行星，和10万个智能文明。

SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence，地外文明搜寻计划) 是一个以收听来自地外智能文明信号为目的的组织。如果银河系里存在10万个智能文明，哪怕其中只有很少一部分对外发射无线电波或者激光束或者其它联系信号，SETI的卫星阵列应该会收到各种各样的信号。

这个时候，问题来了：

这还不是最奇怪的地方。我们的太阳是个很年轻的恒星，也就是说存在着年纪比地球大很多的类地行星，理论上来说他们的文明程度应该远比我们发达。我们的地球是45.4亿年，假设我们把地球和一个80亿年的行星X对比

如果行星X的经历和地球类似的话，他们的文明应该比我们领先34.6亿年

比我们领先一千年的文明所能带给我们的震撼，可能就像我们现在的世界能给一个中世纪人的震撼一样。一个比我们领先一百万年的文明和我们的差距，可能和我们与大猩猩的差距那般。而行星X上那个比我们领先了34.6亿年的文明会是怎样呢?

卡尔达肖夫指数，根据一个文明所能够利用的能源数量，来量度文明层次。它的指标有三个类别：

I型文明：有能力使用所在行星的全部能源。人类还没有达到I型文明，按照卡尔萨根的算法，人类可以算作0.7型文明。

II型文明：有能力使用母恒星的全部能量。我们还没有办法理解这样的事情要怎样才能做到，但是人类还是尽量使用想象力来考虑这个问题的，一种可能是戴森球，这是包围母恒星的巨大球形结构，它可以捕获大部分或者全部的恒星能量输出。

III型文明把前面两张都甩在了后面，她能够动用相当于整个银河系那么多的能源。当然，这一型的文明听起来有点不可思议，不过别忘了，前面的行星X上的文明可是有34亿年的时间慢慢发展的。如果行星X上的文明和我们类似，并且成功生存到了III型的话，他们可能已经掌握了星际旅行的方法，甚至开始对整个星系的殖民了。

对于星际殖民的方法，有一种假想，就是创造一种能够航行到别的行星的机器，然后用利用新行星上的材料花500年左右的时间自我复制，然后将两个复制品送向下一个目标，即使用比光速慢的多的速度航行，这个模式也能用375万年的时间完成整个星系的殖民。当计量单位是10亿年的时候，375万年不过是一眨眼而已。

回到我们我们之前的推算，如果银河系里1%的智能文明成功的达到了具有星际殖民能力的III型文明的话，光银河系就应该有至少1000个III型文明了。如果真是这样的话，这些文明的存在应该很容易被留意到才对。

但是我们至今为止

什么都没看到

什么都没听到

也从来没有接触过他们中的任何一个

这就是费米悖论

读到这边你大概了解什么是费米悖论了，下面是对于费米悖论的一点解释，关系到人类的生死存亡，有点绕脑子，如果读不懂不需要勉强。

费米悖论没有答案，我们至今只能提供可能的解释而已。问十个科学家，你会得到十个不同的答案。回想一下人类曾经争论地球是圆的还是平的，地球绕着太阳转还是太阳绕着地球转，闪电是宙斯造成的，等等。这些想法在现在看来很好笑，但是我们现在对于费米悖论的解释大概也就是这个程度。

讨论最多的解释能够分成两大类，第一类认为根本不存在II型或者III型文明，第二类认为存在II型或III型文明，但是因为种种原因我们观测不到她们。

第一类解释：并不存在II型和III型的文明。

第一类解释的人认为既然数字推算出来那么多高等文明，那不管是出于什么原因使得高等文明不爱对外交流，总是有例外的。哪怕99.99%的高等文明都不和外面接触，剩下0.01%的总会奇葩一点，而我们就会意识到他们的存在。

所以第一类解释认为不存在非常发达的高等文明。但是数字推算显示光是银河系就有数千个可能的高等文明，也就是说肯定有别的因素在干扰高等文明的出现。

这个因素就是大过滤器。

大过滤器理论认为，在生命出现前到III型文明出现的过程中，有一堵几乎所有生命都会撞上的墙，这面墙是漫长的演化过程中一个极端困难甚至不可能跨过的阶段，这个阶段就是大过滤器。

如果大过滤器理论是正确的，那么问题的关键就是“大过滤器究竟发生在什么阶段?”对于人类的命运来说，这个问题是很重要的。根据大过滤器可能出现的三个不同阶段，我们有三种可能：我们是稀有物种，我们是第一批，或者我们有大麻烦了。

1.我们是稀有物种

有一种可能是我们已经跃过了大过滤器阶段，也就是说什么发展到我们这个阶段是非常少见的。下图展示了两个物种跃过了大过滤器，而我们是其中之一。

这种情况可以解释为什么没有III型文明，但是它同样表明我们是极少数发展到这个阶段的物种，我们很有希望。当然，从表面来看，这就好像500年前的人认为地球是宇宙的中心一样狂妄，不过有些科学家管这个叫观测选择效应，也就是说不管是哪个文明在考虑到自己很特殊的这个问题，这个文明本身就是演化的幸存者，所以不管他们是真的稀有还是假的稀有，他们的思路和结论都会是一样的。所以说，我们是稀有物种至少是有一定可能的。

既然我们很特别，那么我们究竟哪里特别呢?我们在演化过程中跨过的哪一步是绝大多数亲们都没能跨过的呢?

有一种可能是大过滤器发生在生命起源的最初——生命的起源本就是非常稀有的。这种可能是有道理的，因为地球生命花了将近十亿年才出现，而我们试图在实验室里重复这个过程从来没成功过。如果这就是大过滤器的真相的话，那不只表明没有别的智能生命的存在，可能连别的生命都不存在。

另一种可能，大过滤器是从简单的原核细胞到复杂的真核细胞的跳跃。原核细胞出现后，它们花了二十亿年才演化成真核细胞。如果这是大过滤器的真相的话，那说明宇宙里到处都有原核细胞，单也仅此而已了。

当然还有其它的可能，有人甚至认为我们经历的比较近的演化是大过滤器。虽然从大猩猩到人类的演化看上不不是那么神奇，但是心理学家Steven

Pinker认为物种的演化不一定是朝上发展的：演化不是为了目的而发生的，它就是发生了，它只是利用对于一个特定生态环境下最合适的一种适应。地球上的演化只产生了一次技术智能(人类)可能说明自然选择造成这种结果本就是罕见的。

大部分的演化跳跃不能算作大过滤器，任何一个可能的大过滤器都必须是十亿分之一的事情，只有在各种机缘巧合的堆叠下才会发生——所以从单细胞到多细胞不能算，因为光在地球上这个过程就独自发生了46次。同样的，如果我们在火星上发现一个真核细胞的化石的话，那原核细胞到真核细胞的跳跃也不能算，同理原核细胞之前的事件也不能算——既然能在地球和火星上都发生，那就不能算十亿分之一了。

如果我们真的很稀有，那可能是因为一个侥幸的生物事件，也可能是因为地球殊异假说(Rare

Earth Hypothesis)——虽然有很多类似地球的行星，但是地球上的特有环境(包括与太阳系之间的特定关联和与月亮的关联)，或者其它关于地球的种种，是非常适合生命存在的。

2.我们是第一批

对于相信第一类解释的人来说，如果大过滤器不是发生在过去，那么我们的仅存的希望就是宇宙是直到最近才变得适合智能生命发展的。这样的话，我们和其它物种都还在朝超级智能的方向发展，超级智能只是暂时还没发生罢了。我们凑齐是第一批可能成为超级智能文明的物种之一。

一个例子就是很常见的伽马射线暴，我们能从远方的星系中观测到。就好像地球花了几亿年才平息了火山爆发和陨石撞击，很可能之前的宇宙都是充满了这种灾难，比如会时不时出现的会焚烧所有东西的伽马射线暴，这使得生命难以发展过特定的阶段。现在我们可能正处在天文生物相变阶段，所以这可能是生命第一次能不被打扰的发展这么长时间。

3. 我们有大麻烦了(大过滤器就在我们前面)

如果我们既不是稀有，又不是第一批的，那么第一类解释的唯一可能就是大过滤器会出现在我们的未来。也就是说生命常常能够进化到我们这个阶段，但是有一些因素阻止绝大多数生命继续发展到更高等的文明——人类不太可能是特例。一个可能的大过滤器是经常出现的自然灾变。比如上面提到的伽马射线暴，不过伽马射线暴还没完，说不定哪天地球生命就突然被灭绝了。另一种可能是智能文明到达一定的技术水平后不可避免的把自己毁灭了。

这就是为什么牛津哲学家Nick

Bostrom认为：“没有消息就是最好的消息。即使我们在火星上发现简单的生命也将是灾难性的信号，因为这将大大减低我们已经越过大过滤器的这种可能性，如果我们在火星发现复杂生命的化石，那将是人类历史上最糟糕的新闻，因为这说明大过滤器几乎肯定会发生在我们的未来——这将导致物种的毁灭。”Bostrom认为在费米悖论这个事情上，“夜空的沉默是金。”

第二类解释：II型和III型智能文明是存在的，因为一些原因我们还没和他们取得联系

第二类解释抛弃了我们是稀有的或者我们是第一批这种观点，他们认同平庸原理，也就是说除非有证据能够证明，不然人类、地球、太阳系、银河系，都没什么特别的。他们也不把高等智能存在的证据的缺失等同于高等智能的不存在——我们对于非地信号的搜索只有达到100光年的范围而已，是银河系直径的千分之一。以下是十种常见的第二类解释：

可能1：超级智能可能已经造访过地球，但是那时候我们还不在。智能人(sentient

humans)只存在了5万年左右，算不上什么。如果和外星智能的接触发生在人类之前，那发生了什么我们无从得知——有记录的人类历史只有5500年，在那之前就算发生了什么牛逼的接触也没有办法流传下来。

可能2：银河系已经被殖民了，我们只是生活在一个荒芜的角落里而已。就好像欧洲国家殖民了美洲很久之后，加拿大北边的因纽特部落才知道这个事情。高等物种的城市化可能已经在周围几个恒星系发生了，这些相邻的恒星系已经被殖民并且有交流，那专程跑到悬臂的一个莫名的角落(太阳系所在)实在没什么意义。

可能3：对于高等物种来说，物理殖民是个很落后的概念。还记不记得前面提到的II型文明能建造的戴森球?有了那么多的能源，他们完全可以给自己建造一个完美的生存环境。或者他们有很先进的办法来减少对资源的需求，从而没有理由离开自己生活的乌托邦去探索冰冷、空白、未开化的宇宙。

一个更高等的文明可能把物质世界看做很原始的存在。当他们战胜了自身的生理，然后把大脑上传到虚拟现实的永恒天堂之后，生活在物质世界就好像我们看待原始物种生活在暗无天日的深海中一样无趣。

可能4：存在着很有攻击性的文明，绝大部分智能生命都好自为之，不向外广播自己的位置。也就是大家熟悉的黑暗森林理论，这也可以拿来解释为什么SETI生命信号都收不到。这同样表明向外发送信号的人类图森破，拿衣服。现在有关于METI(Messaging to Extraterrestrial Intelligence，主动搜寻地外文明计划)的讨论，大部分人认为不应该做这个事情。霍金认为如果外星人造访我们，结果就会像哥伦布登陆美洲一样，对于美洲土著来说结果很糟糕。甚至是相信高等文明里面好人多的卡尔萨根也认为METI是很不明智很不成熟的，“初到新地方的小孩应该安静的倾听很久，耐心学习，然后再对着那未知的森林发声。”

可能5：只存在一个高等智能生命——一个超级捕食者，一个比其他文明都要发达很多的文明，他们会消灭所有发展到了一定程度的文明。这是个很糟糕的可能性。消灭所有新生文明是很没有效率浪费资源的，很多新生文明自己就把自己玩死了，但是当一个文明越过了一定阶段后，超级文明就开始行动了。对于超级文明来说，一个新生的智能物种会像病毒一样成长和传播。这个理论表明第一个达成超级文明的种族会长赢下去，这也解释了为什么我们收不到任何信号。

可能6：其实有很多活动和信号存在，只是我们的技术太原始，听到的都是错的东西。就好像我们走进一个现代化办公楼，然后打开一个对讲机，然后因为大家都是用手机和电脑的，所以你的对讲机什么都听不到，然后得出办公楼是空的这个结论。也可能如卡尔萨根所说，我们的大脑运作速度远远快过或者远远慢过别的文明，例如对方说一句你好要花12年，那我们接收到那个通讯的时候听上去就是白噪音罢了。

可能7：我们已经和其它只能生命接触了，但是政府不让我们知道。这是个傻逼理论，列在这里纯粹是因为有很多人谈。

可能8：高等文明知道我们的存在，并且在观测我们，就像观测动物园的动物一样。也就是说高等文明们存在于一个管制严格的星系，而地球是一个受保护的“国家公园”的一部分，对于这个“动物园”里面的我们，其他文明都要遵守一个“只能看不能摸”的规定。我们没有办法注意到观测者，因为如果一个远比我们聪明的物种想要观测我们，他们应该能很轻易的不让我们察觉到。就好像星际迷航里面的最高指导原则(Prime Directive)一样，超级智能生物不可以和人类这样的低等物种进行直接接触，直到人类发展到了一定程度为止。

可能9：高等文明已经在我们身边了，但是我们太原始，以至于无法接触他们。物理学家加来道雄有这么个比喻：“比如说在森林中间有一座蚂蚁山，蚂蚁山旁边正在建造一条十车道的高速公路，蚂蚁会明白十车道高速公路是什么吗?蚂蚁会明白建造高速公路的技术，和建造公路的物种的意图吗?”

所以也许不是我们接收不到行星X发来的信号，而是我们根本不能理解行星X的生物是啥、想做什么。我们和对方的差距太远，就算对方想要给我们点指导，也会像教蚂蚁造高速公路一样没有意义。

这可能是对于“既然有那么多III型文明，为什么他们还没跟我们联系”这个问题的回答，当西班牙殖民者皮萨罗来到秘鲁的时候，他有没有停下来试图和蚂蚁山上的蚂蚁交流?他有没有帮助蚂蚁?他有没有对蚂蚁动武而延误他原本的使命?还是说，蚂蚁山上的蚂蚁，和皮萨罗完全、彻底、永远没有关系?

可能10：我们对于现实的理解是完全错误的。有很多种可能性导致我们对于所有一切的想法都是错的。宇宙可能只是个投影，或者我们就是外星人，而只是被投放在地球做实验小白鼠的。甚至我们和黑客帝国里面一样，只是活在电脑的模拟现实中，而程序员忘了写其它物种的代码。

--------------------

在我们继续很可能无果的对非地智能的搜索过程中，我不知道该支持什么。实话说，不管我们是宇宙中唯一的智能生命，还是我们不是唯一，都感觉怪怪的。不管是哪种情况，都很神奇。

除去科幻的要素，费米悖论让人很谦卑。不是寻常的“我就是微不足道的短暂存在”这种感觉，而是在一种更私人的谦卑。当笔者花费几个小时研究这个课题，然后看到我们人类中最优秀的科学家给出的看似异想天开的理论、不断改变自己的立场、和同僚观点完全不符等等，提醒我未来的人们会看我们的笑话，就好像我们看把星星当作天堂底盘的古人的笑话一样。

而对于II型和III型文明的讨论，更是对我们物种自尊的打击。地球上，我们是快乐的山大王，是地球食物链的顶端。在这个气泡中我们没有对手，也没有外人来评价我们，我们很难感受到作为一种低等物种的感觉。但是笔者写作时候研究II型和III型文明，感觉人类的力量和骄傲实在是有点滑稽。

但是考虑到我一向觉得人类是荒芜的宇宙的一个角落中一块小石头上的孤儿，能够感受到这种“原来我们没有那么聪明”的谦卑感，和我们现在的很多认知都是错误的这种可能性，相比之下也不是太糟了。至少这打开了一个可能——虽然仅仅是个可能——故事远比我们知道的要大得多。

“费米悖论”真是一个长盛不衰的话题。我来讲讲其他回答中没有提到的内容吧。

目录

1. 费米悖论

2. 第一类解释：智慧生命在宇宙中十分稀少

2.1. 稀有地球假说

2.2. 大过滤器

2.3. 我们可能是第一批智慧生命

3. 第二类解释：我们无法察觉它们的存在

3.1. 它们一直在呼喊，但我们没有听见

3.2. 我们探索的时间太短了

3.3. 它们不屑于和我们联系

3.4. 它们刻意隐藏自己

4. 人类文明被隔离了

4.1. 动物园假说

4.2. 天文馆假说

4.3. 虚拟世界假说

5. 总结

----------------------

1. 费米悖论

宇宙浩瀚无垠，尺度之大超出我们的想象。然而，当我们面对或者波澜壮阔，或者光怪陆离的天文奇观，目不暇给的时候，却往往会生出这样的疑惑：除了我们，宇宙中还有其他智慧生命吗?它们在哪里?物理学家恩里克 费米也提出了这样的问题。

银河系中有数十亿和太阳类似的恒星，其中很多比太阳系古老10亿年以上。

其中一些恒星很可能会有类似地球的行星，它们很可能也会孕育智慧生命。

其中部分智慧生命可能会发展出星际飞行的科技。

即使以我们现在能够想象的科技飞行，它们也能够在一百万年内飞遍整个星系。

但是，我们为什么没有在太空中看见一个智慧生命的影子呢?这就是著名的费米悖论(Fermi Paradox)。

如果宇宙中存在科技水平远远超过人类的智慧生命，它们会用怎样的方式来发展自己的文明呢?戴森球是一个著名的设想。一个可以利用恒星所有能量的II型文明可以建造一个包含整个恒星的巨大球壳，完全吸收恒星的辐射能量。一个完整的壳体从工程上来说难度很大，所以比较可行的方案是建造大量卫星或太空城市，让它们像蜂群一样围绕恒星旋转。这种戴森蜂群(Dyson Swarm)从技术上来说起点很低，而且可以逐步增加。似乎我们今天的技术距离这个设想也不太遥远。

戴森球遮住了恒星的可见光部分，所以会让恒星从肉眼或光学望远镜中消失，但是它自己却会因为吸收能量，温度升高而释放出红外线。在特殊的天文仪器下，这种红外线辐射就像黑夜中的蜡烛一样明显。

如果对于先进的外星文明来说，戴森球也是一个合理的设想，那么，我们应该看见银河系中大量恒星都被掩盖在戴森球内，只向我们发出黯淡的红外线。然而，我们目前连一个戴森球也没有发现。这个问题就是戴森困境(Dyson Dilemma)。

如果一个外星文明想要把自己的领地扩散到整个星系，它并不需要很高的速度。一个低速文明可以制造大量可以自己复制的冯诺依曼探测器(Von Neumann probe)，把它们朝各个方向射向太空。当它们降落在行星上时，可以利用行星上的材料复制自己，然后继续在星系中扩散。假如一个外星文明觉得这是一个可行的方案，那么它只需要几百万年的时间就能把探测器布满整个银河系。

几百万年看起来很长，但是和宇宙140亿年的年龄相比，只是时间长河中的一朵小小浪花。然而，我们也没有观察到哪怕一个来自外星文明的冯诺依曼探测器。

自从费米悖论出现以来，人们尝试了很多不同的解释。总的来说，这些解释大致可以分为3类。

2. 第一类解释：智慧生命在宇宙中十分稀少

2.1. 稀有地球假说(Rare Earth hypothesis)

费米悖论的前提是，宇宙中的恒星和行星数量都很大，应该能产生很多像地球人类这样的文明。但是，“稀有地球”假说却认为，事实并非如此。从下面列举的因素中，你可以看到像地球这样的行星，在宇宙中是多么稀少。

2.1.1. 成年的稳定星系

幼年的星系十分活跃，含有大量像类星体(Quasar：星系核中的活跃黑洞)和超新星这样的宇宙杀手，它们释放出的辐射可以杀死一切生命。而像银河系这样的成年星系早已度过了放荡不羁的少年时光。如果没有和其他星系碰撞合并(NASA说大约37.5亿年之后银河系就会和仙女系大碰撞，最后融合，请问碰撞最先会发生什么?过程呢? - Mandelbrot 的回答)，它只会在平静中走向时间的尽头。

另外，幼年星系中恒星都比较年轻，构成生命必需的重元素(氢和氦以外的元素)很少，而且多数集中在星系核，而强烈的辐射已经把这里变成了生命的禁区。

2.1.2. 星系内的宜居带

和恒星系一样，星系内也有宜居带。生命诞生需要在恒星中合成的重元素，并且必须远离恒星活动剧烈的星系核和旋臂，以避开强烈的辐射区域。这样，宜居带只能在星系中部的环形区域。以银河系为例，它的宜居区就是距离中心13000到33000光年的环形区域。

很多恒星在星系中的公转轨道偏心率很大。在距离星系核很近的时候，它们可能会穿越一些危险区域，所以这样的轨道会周期性的清除刚刚冒头的生命萌芽。

2.1.3. 合适的恒星

大型恒星寿命很短，比如蓝巨星的寿命往往只有几百万年，远远不够复杂生命的出现和演化。而小型恒星(红矮星)虽然寿命很长，但是它们却并不适合于生命星球。它们的能量输出功率很小，生命行星只能紧挨着它才能取暖。但是红矮星的能量输出极不稳定，常常会用狂暴的能量喷发把近轨道的行星烤焦(如何看待「离太阳系最近的比邻星发现宜居类地行星，可能还有水」? - Mandelbrot 的回答)。只有像太阳这样的中型恒星才能为生命提供稳定而且足够的能量来源。

宇宙中很多恒星位于双星系统中。两颗恒星之间的引力干扰会严重影响行星的轨道，往往导致行星被抛出轨道，在寒冷孤寂的太空中独自流浪(如果太阳系是一个双恒星的星系，那地球应该是什么样的运转轨道，地球人的生活会是什么样的? - Mandelbrot 的回答)。如果太阳有一颗伴星，那么在它们互相接近的时候，伴星的引力会扰动奥尔特云，把大量的彗星送进内太阳系，给地球生物圈带来灭顶之灾。

2.1.4. 恒星系的宜居带

恒星系内的宜居带指距离恒星不太远，也不太近，温度适合液态水存在的区域。只有在这个区域内，我们已知的生命形式才能产生和演化。

但是，我们应该意识到，宜居带是一个动态的区域。恒星在它的生命周期中，输出能量不停发生变化。比如，太阳从诞生到今天，输出功率一直在提高。同时，宜居带也会随之移动。在这个过程中，行星必须一直停留在宜居带内，才能让智慧生命诞生，并且发展到星际文明阶段。

同时，行星公转轨道的偏心率也是一个不容忽视的问题。如果偏心率太高，行星在宜居带和非宜居带之间来回穿行，生命是不可能萌芽的。

2.1.5. 大行星护盾

在太阳系中，木星是内太阳系行星的护盾。它用巨大的引力清空了自己轨道附近的小行星，并且抵挡住多数来自外太阳系的小行星炮弹，让地球生物有一个安定的环境，可以按部就班地发展。对于其他恒星系来说，拥有这样一个大行星护盾对智慧生命的发展也是极为有利的。

然而，这只是一种未经证实的假说。木星确实为地球抵挡了很多来自外太阳系的小行星和彗星轰炸，但是同时也把很多原本不会进入内太阳系的小行星和彗星拉了进来。把两者的效果结合起来看，木星对地球到底是有利还是有害，目前并没有定论。连最近的计算机模拟也没有给出确定的答案。

2.1.6. 没有热木星

热木星(Hot Jupiter)是指距离恒星非常近的气态巨行星。它们通常形成于距离恒星较远的地方，通过轨道迁移来到恒星身边。如果有一个热木星在近恒星轨道运行，它的巨大引力会慢慢把周围的类地行星从宜居区拖出去。另外，热木星的迁移路线会和类地行星的轨道交叉，所以它的迁移过程很可能已经毁灭掉类地行星上的生命环境了。

从现在对太阳系外行星的探索来看，热木星并非宇宙中的奇葩，而是十分普遍的现象。

2.1.7. 没有大量小行星撞击

对于这一点大家应该都不会陌生。6500万年前灭绝恐龙的小行星就是一个活生生的例子。如果一个恒星系中有大量混乱的小行星活动，连大行星护盾也无能为力。也学少数简单的生命形式能够幸存，但是复杂的生命甚至智慧生命肯定是无法幸存的。

2.1.8. 大型卫星

相对于地球本身的大小而言，月球是一个大得异乎寻常的卫星。这个大号的卫星在地球生命演化历程中扮演了至关重要的角色。

首先，月球帮助地球形成了稳定的自转轴，进而形成了稳定的季节;其次，月球的帮助地球减缓了自转速度，避免了极端的气候;最后，月球引起的潮汐在生命发展的初期也起到了重要的作用。如果没有月球，地球上应该还是会出现生命，但是要产生复杂的智慧生命难度就要大得多了。

地球得到月球的过程是一个十分偶然的小概率事件。在地球的幼年，太阳系比现在混乱得多，游荡着大量的原始行星。其中一颗与火星大小相仿的行星和地球碰撞，碎片最终形成了月球。在太阳系中，这样的事件只在地球身上发生过一次。

2.1.9. 板块运动

板块运动是构造行星表面的关键机制。如果没有或者只有过于微弱的板块运动，陆地会被水循环过程逐渐侵蚀，消失，让地球变成一个水世界。没有了陆地，也就不能生火，不能冶炼金属，甚至连四肢都不会存在，智慧生命也就成了无根之木。

这里我们也可以看到行星上的水量也十分关键。如果水太多，整个地球表面会完全被海洋覆盖。

板块运动也把埋藏在地球深处的金属矿藏带到地表，让人类得以开发利用。回顾人类发展史，我们可以看到利用各种金属，在人类文明的演化过程中起到了何等重大的作用。

2.1.10. 大气层

如果行星太小，它的引力不足以保住大气层。即使它在早期产生了某种原始大气，也会很快消散在太空中。失去了大气层的保护，连水也会和行星分道扬镳。相反，如果行星质量太大，它可能会形成过于浓密的大气层，让阳光也无法达到地面，生命也就失去了最重要的能量来源。

行星的磁场也对大气层有保护作用。恒星会向太空中释放大量的带电粒子。这些粒子会带走行星的大气层。如果行星有足够强度的磁场，就能够让这些粒子的运行方向发生偏转，与行星擦肩而过。

以上就是稀有地球假说的简单介绍。它并没有告诉你在银河系或者可观察宇宙中有多少个像地球一样可以孕育生命的行星，这在很大程度上取决于你自己的判断。如果你是一个乐观主义者，你可能会计算出银河系中还能有超过百万的候选者;如果你比较悲观，可能你会发现在整个可观察宇宙中也不会超过100个。如果几亿个星系中才会出现一个潜在的生命行星，那么费米悖论也不是那么难于理解了：遥远的星系中可能有别的文明，但是它们太远了，不但没有办法过来，连发送信号也不可能。

2.2. 大过滤器

大过滤器理论的观点是，即使类似地球的生命星球有很多，它们也只是为生命的出现提供了一些必要的条件。生命是否会真的出现，然后发展出智慧，最终成为星际文明，还需要经历很多被称为大过滤器的关卡。在每一个大过滤器面前，生命都可能失败，就此灭绝或者停滞不前。

一个有效的大过滤器需要满足至少两个条件。

生命演化能够通过它的概率极低。假设你有很多行星出现了生命萌芽，但是在每一个大过滤器面前，都会淘汰掉一大批。最后走到星际文明这一步的行星数量极小，甚至可能是0。这样，这个理论就能解释为什么我们现在看到一个沉默的宇宙。

从通过一个大过滤器到通过下一个大过滤器所需要的时间很长。两个大过滤器之间的漫长时间意味着生命在进行各种各样的尝试。在投掷了天文数字的骰子以后，终于出现了一个正确的数字。

换句话说，由于宇宙中大沉默的现状，我们可以假定：阻止一个行星上出现星际文明的大过滤器几乎必然存在。而对于人类文明来说，最重要的是知道它在什么地方。我们是不是已经跨过去了，还是它在不远的未来等着我们?

从今天的人类角度来看，地球上出现智慧生命和文明似乎是水到渠成的事，然而，其实这是一种观察者偏见。回顾历史，我们会看到很多很可能是大过滤器的阶梯。

生命的起点是能够自我复制的复杂分子。在地球上，这些分子是RNA和DNA。这些分子是怎样在地球上起源的，还是一个没有答案的问题。实验室的尝试到目前为止只能产生像氨基酸这样的小分子，而无法重现真正的生命创世纪。

目前发现的最早的化石形成于35亿年前。在38亿年前就没有多少生命的证据了。真正的生命起源可能还要更早。但是无论如何，从地球形成以后，到生命出现，中间有一段至少几亿年的空白时间。这段时间表明，生命的起源需要很多概率非常小的偶然事件。

从DNA到单细胞生物是一个飞跃。细胞的出现为后面的许多阶梯奠定了基础。而原核与真核细胞的出现是其中至关重要的两步。原核细胞没有复杂的细胞器，DNA也没有螺旋化，是一种十分原始的细胞。而真核细胞解决了这些问题，提供了坚实的物质基础帮助生命迎接后面的挑战。从原核细胞到真核细胞的进化花费的时间长达18亿年，而且在生物进化史上只发过一次，所以它也应该是一个十分合理的大过滤器。

由于类似的原因，我们还可以在大过滤器的名单中加入有性生殖、复杂的大脑等等。而另外一些生物演化的重要阶梯，比如运动能力、多细胞生物、肢体、视觉、光合作用等等，它们都在不同的阶段独立出现过多次，所以不能算作大过滤器。

由于我们无法逆转时间去观察这些关键性阶段，也缺少宇宙生命的大量样本，所以无法准确的判断它们是不是真正的大过滤器。但是，对于人类来说，意义更为重大的是，是不是还有大过滤器在星际文明的前面等着我们。

几年或者几十年之内，我们就会得知太阳系内，像火星和木卫二这样的地方，是不是还有别的生命存在或者曾经存在过。如果有了肯定的发现，这无疑是探索宇宙和生命的里程碑，但是对人类文明来说却是不折不扣的坏消息。如果火星上存在远古的单细胞生物化石，那么我们就可以认为，生命起源和细胞的出现都不是真正的大过滤器，因为我们的后院里就发生过至少两次。基于相同的原因，如果在火星上发现类似哺乳动物这样的复杂生物，这就更不妙了。这意味着在它出现以前的所有阶梯都不是真正的大过滤器。而真正的大过滤器，可能就在前方不远处等着我们。由于大过滤器通过的概率很小，人类文明的未来很不乐观。

在人类文明的未来，可能有哪些因素会成为大过滤器呢?也许我们耗尽了地球上的化石燃料，也无法进入II型文明，也许人类内部的战争会毁掉我们这个物种，还有致命病毒、陨石撞击、失控的人工智能......

2.3. 我们可能是第一批智慧生命

虽然宇宙的年龄已经有140亿年了，但是生命的历史可能并没有那么长。早期的宇宙中可能并不适合孕育生命。那时候可能恒星活动十分剧烈，太空弥漫着致命的辐射等等。只是在最近的几十亿年内，环境才开始改善，宇宙逐渐变得对生命友好起来。在星系和恒星的身边都出现了宜居带，生命开始在适合的环境下诞生，并且发展到文明阶段。

如果这种解释是正确的，我们很可能是宇宙中的第一批智慧生命。我们无法听到其他星际文明的声音，是因为宇宙中还没有超过我们的文明。

3. 第二类假说：我们无法察觉它们的存在

赞成这一类解释的人们认为，智慧生命在宇宙中确实普遍存在，但是我们无法察觉它们。

3.1. 它们一直在呼喊，但我们没有听见

持这种观点的人很多，其实也很容易理解。几千年前，我们用烽火和信鸽传递消息，而现在可以用无线电与几百亿公里以外的太空探测器通信。因此，比我们先进上亿年的外星文明很可能采用我们无法理解或无法掌握的方式向宇宙呼喊。而我们现在只是在倾听来自太空的无线电信号。

然而这种观点有明显的弱点。即使一个外星文明掌握了先进的通信方式，它们也应该能够想到采用低级的无线电方式呼叫落后的文明，除非它们对我们这样的低等文明不屑一顾。其实，有问题的不是传送信息的媒介，而是我们对传送方式的设想。SETI(Search for Extraterrestrial Intelligence)假设外星文明会采用全方位广播的方式向每个方向同时发送无线电信号，但是这样的方式需要的能量太大了。无线电波在太空中传送的衰减非常快，要用广播的方式在星系内找到伙伴，需要的能量远远超过了一颗中型恒星的能量输出。即使对于一个拥有整个恒星能量可以挥霍的II型文明来说，这也是难以承受的。

经济和能耗是采用无线电呼叫不能回避的问题。有鉴于此，物理学家James Benford和George Benford提出了基于灯塔机制的方案。

与广播方式不同的是，灯塔只向一个方向发送信号，所以它需要的能量就大大降低了。采用这种呼叫方式的外形文明可以把灯塔对准可能有文明存在的恒星，用高功率发送信号，然后再把灯塔转向下一颗恒星，如此反复。事实上，人类向太空发送的几次无线电信号所采用的都是定向方式(地球在宇宙中的位置是否被暴露? - Mandelbrot 的回答)。另外，激光比无线电定向性更好，也可以用来传送灯塔信号。

这并不意味着今天的人类可以用这样的方式呼叫星系内的文明。它需要的能量是我们这样连行星能量都无法充分利用的准I型文明所无法承担的，但是对于II型文明来说就不是问题了。

灯塔信号的目的是为了告诉其他文明：“嗨，我在这里。” 在灯塔信号的后面，它们可以选择用较低的功率传送更多的信息。如果我们被灯塔信号勾起了好奇心，就可以把大量的射电望远镜指向这个方向，用更高的精确度和更长的时间去搜索后面的消息。

灯塔机制也只是一种设想，但是它显然比满天空的扫描，寻找广播信号要靠谱一些，是一种值得尝试的方式。1977年由俄亥俄州立大学的大耳朵望远镜收到的“Wow!”信号可能就是这样一种灯塔信号。

虽然Wow!信号的来源一直未能确认，但人们仍然把它当做外星文明信号的最佳候选者。在之后的几十年时间内，对同一片天空的观察进行过很多次，都没有接收到相同的信号。如果这是一个灯塔信号，它朝一个方向发射的时间非常短，短时间的观察能够再次遇上的概率很低。SETI也没有对这一片天空引起足够的重视，它每年对这个方向监听的时间只有几个小时。

James Benford建议SETI修改监听策略，提高接收到灯塔信号的机会。他建议，把大量射电望远镜指向银河系中心恒星密度最大的方向，因为这个方向能够接收到灯塔信号的概率最大。同时，也应该把一些望远镜指向相反的(银河系边缘)方向，以便能够接收到回应的信号。

也许，外星文明一直在用我们能够理解的方式朝我们呼喊，只是我们听错了方向。

3.2. 我们探索的时间太短了

这种解释的前提是：星际文明虽然存在，但是寿命都不太长。

在宇宙的生命像一条平静流淌的大河，偶尔会蹦出一朵小小的浪花，也就是先进的星际文明。它们会试图向太空发射信号，呼唤其他文明，然后悄悄的消失了。 随之而来的是更长时间的静默，直到下一个星际文明出现。人类试图从太空中获得外星文明的无线电信号只有短短几十年时间。如果这种解释成立的话，我们在这段时间内碰巧遇上银河系内存在星际文明的概率很低。

在众多费米悖论的解释中，这应该算是比较弱的一条。如果一个文明进入了星际时代(比如II型文明)，它可以迅速把自己扩张到更大的范围内。即使是采用我们可以想象的冯诺依曼探测器，也可以在很短的时间内占领整个星系。有这样大的范围，它对于灭绝性的灾难的抵抗力肯定会大大提高。

另外，即使它们已经灭绝，它们对自己的恒星进行的改造工程应该留下不少痕迹，比如戴森球的残骸。这也是和现在的观察结果相矛盾的。

3.3. 它们不屑于和我们联系

比人类更先进的外星文明可能不屑于和我们这样的低等文明联系，就像我们从来不会和蚂蚁对话一样。

即使这种傲慢的外星文明确实存在，也肯定不是全部。我们之所以不和蚂蚁对话，是因为蚂蚁根本没有和人类对话的能力。如果蚂蚁能够和人类对话，我想全世界的昆虫学家都会争先恐后地展开这项实验。即使普通人也会孜孜不倦的尝试和身边的动物(如家里的猫狗)交流。

这种交流的困难在外星人和人类之间并不存在。即使外星人不会指望从我们这里学到先进的科技，它们也会对我们独特的生物圈和人类文化感兴趣，就像人类学家们热衷于研究原始部落的习俗一样。好奇心是科学发展必不可少的因素。作为一个先进的星际文明，想必好奇心是不会小的。

3.4. 它们刻意隐藏自己

这一条不用详细说明了，大家对《三体》中的黑暗森林都不陌生。这个解释认为：星际文明都小心翼翼的隐藏自己，唯恐被黑暗中的猎人发现。或者宇宙中藏匿着一些超级捕食者，它们在太空中搜寻敢于冒头的幼稚文明，找到了以后就毫不犹豫地消灭掉。它就像一个玩打地鼠游戏的小孩，抡着榔头，时刻准备着砸向下一个探出头来的地鼠。

宇宙中可能确实存在这种恶意的星际文明，所以对于我们这样的低等文明来说，贸然向宇宙中发出消息可能招致灭顶之灾。但是，把自己隐藏起来并不是避免攻击的最好办法。以人类今天的科技能力，已经能够在银河系中寻找行星，并且开始用分析行星大气光谱等手段寻找潜在的生命星球。超级文明肯定会有更精确的方法寻找生命星球。当它的目光落到一颗行星上的时候，这颗行星就无法继续隐藏下去了。从长远来看，要在黑暗森林中保护自己，最好的办法是迅速发展，把自己推向II型或III型文明文明，增强防御能力，并把自己的文明扩展到宇宙的更大范围。

4. 人类文明被隔离了

如果你相信星际文明大量存在，但是却无法解释为什么我们面对一个沉默的宇宙，可能会怀疑：是不是人类文明被有意隔离了?

4.1. 动物园假说

这种解释认为，地球实际上是一个超级文明的动物园。外星人早就知道了地球和人类的存在，但是它们选择从一个安全的距离观察，而不与人类接触，就像人们参观动物园一样。

今天我们的动物园或自然保护区内，我们可以出于的目的观察动物，也可以从科学的角度研究动物，但是无法回溯到过去，去观察动物进化的和人类演化的历程。对于一个生命十分漫长(比如上千万年)的星际文明来说，建立一个地球这样的动物园，就可以达到这个目的。也许，超级文明建立了大量的行星动物园，地球只是其中之一。

图片来自The Zoo Hypothesis as Thought Experiment

除非整个宇宙(或星系)的超级文明都结成同盟，决定采用相同的方式对待低等文明，并且每个超级文明内部的成员都严格遵守规定，否则这种隔离是无法有效实施的。只要有一个文明中的一个个体不遵守协议，它就会为地球打开动物园的大门。可以想象，要把所有超级文明联合起来难度有多大。

4.2. 天文馆假说

如果动物园假说让你闻到一丝阴谋论的味道，那么天文馆假说在这条路上更进了一步。它的观点是，地球周围的宇宙环境是一个III型文明有意制造出来的天文幻象，目的是为了让地球周围的宇宙看起来没有别的文明存在。也许这个超级文明为它能找到的所有低等文明都创建了这样一个虚拟天文馆，让它们以为自己生活在一个孤独的宇宙中。

如上图所示，人类探索过的太阳系都在这个天文馆之内，而真正的宇宙在它的边界之外。

反对者认为，这样的假说在科学上没有任何意义，对解释费米悖论没有帮助。

4.3. 虚拟世界假说

沿着这条路走到一个极端的解释是虚拟世界假说：我们周围的世界，包括我们自己，都只是一个电脑中的模拟程序。

今天，计算机模拟已经成为很多领域的重要研究手段。我们甚至会建立简单的宇宙模型去模拟宇宙演化过程。对于科技水平远远超过我们的外星文明，完全有可能运行更为复杂的模拟软件来重现自己文明的早期历史。当一个模拟系统内的文明科技程度达到一定水平，它们可以运行自己的模拟系统。这种模拟系统的深度可以一直延续下去。从这个角度来看，我们不但可能是模拟程序的一部分，甚至可能生存在一个“模拟系统内的模拟系统内的模拟系统......”中。

也许你认为要模拟整个宇宙所需要的计算能力和能量消耗都是惊人的，对于II型文明，甚至III型文明来说都难以承受。但是，我们可以从另一个角度来考虑：这个程序需要模拟的其实只是所有人的大脑。我们感知的一切，实际上都可以表现为大脑中的神经元活动。采用这种优化的模拟方式，一个恒星的能量用来驱动整个模拟系统应该绰绰有余了。

俄罗斯套娃大脑(Matrioshka Brain)就是一种基于戴森球的计算机系统。它由多层戴森球壳组成。最内层球壳直接从恒星吸收能量，然后向外层释放出废弃的热辐射，它的工作温度与恒星表面温度很接近。最外层球壳温度最低，接近星际空间的温度。这种结构最大限度地利用了恒星的能量，提供了恒星能够支持的最大计算能力。

然而，这种解释的问题在于无法证实。本质上，它和“上帝创造宇宙”的观点没有多大区别，只是这里把上帝换成了超级程序员，所以它对解决费米悖论也没有实质性的帮助。

5. 总结

其他无法分类的零散解释还有很多，其中很多解释都倾向于：外星人其实早就来到了地球上，只是我们不知道。具体的例子包括风靡一时的“远古外星人”、罗斯维尔飞碟坠毁事件和常常见诸报端和网络的UFO目击事件等等。但是这样的解释总是多多少少透露出一些伪科学的味道，所以在这篇回答中就不详细讲述了。

也许，人类确实是孤独的，我们就是困守于这个蓝色小球上面的卑微生物。在我们发现第一个地外文明之前，费米悖论是不会有答案的。所以我们只能努力把自己的触角伸向太空，希望有一天看到一只路过的飞鸟。但是无论如何，当你下次仰望星空的时候，应该可以在这个问题上产生更多的思考。

费米悖论本身是一个很好解释的事情，本答案的核心在于后半部分，即对费米悖论意义的体会和探讨。这是迄今我在知乎最认真的一篇答案，真心感谢每一个点赞的同学，转发的同学，收藏的同学，无论赞同数多还是少，你们给了我不能估量的满足感和巨大安慰。特别感谢 @胡兰婷 。

费米悖论是关于孤独的悖论，仰望星空本就是孤独的事，星空本身又印证了我们内心的孤独。可在这么一个探讨孤独的话题中，在每一次赞同数加一的时刻，我却得到了最深刻的理解和认同，对我而言是奇妙的经历。(本答案被很多博客微博引用，目前36个赞却已被收藏27次，比我其他所有答案加起来的被收藏次数还要多)相比之下，那些抖机灵秀立场得到的几百个赞都不值一提。

我相信关注这类问题，追问宇宙真理、关怀文明命运的人，多是心怀孤独的，游离于人群边缘的人，就像被遗忘在银河边缘，不住寻找和呐喊的地球。希望每一个孤独的灵魂都得到理解，希望我们的文明也最终如此。在对宇宙和智慧的敬畏中，在这彼此注视的时刻，仿佛为了一刹那的心灵相通，忍受过的那些漫长的孤独，都不算什么。

2014年12月12日

费米悖论，就是根据现有的知识，在回答”银河系中存不存在外星智慧生命“这个问题时，我们可以得出A、B两个看着都很靠谱但又截然相反的结论。

结论A：银河系中到处都是外星智慧生命。

结论B：银河系中根本没有外星智慧生命。

A、B明明都该是对的，但又只能有一个是对的，于是“悖论”就产生了。

A的推导过程：

1、地球上存在智慧生命(事实)。

2、银河系至少有1000亿颗恒星，其中又有一半带有行星(天文学证实)。

3、太阳只是个普通的主序星，地球只是个普通的岩质行星，这两样在宇宙中都不是什么稀罕东西(天文学证实)。

4、就算地球离太阳的距离很巧妙，就算地球的自转倾角很恰好，这些偶然因素出现的几率乘以几百亿之后，剩下的数字也应该很可观(可参看”德雷克公式“)。

5、既然地球出现了智慧生命，那么在银河系中，无论是历史上、是此时此刻、还是在未来，我们的银河系里面都应该出现过、存在着、形成着百万、千万甚至上亿种的智慧生命才对。(合理推论)

A的推导过程可以这么形容：

1、有1000亿个妹子站在你面前，供你推倒。

2、你已经成功推倒了其中一个。

3、其他99999999999个妹子，你总不至于一个也推不倒吧!

所以这个结论A，怎么看都很靠谱。

B的推导过程：

1、地球人类经过几百万年的进化，目前星际飞行器已经可以达到万分之一光速(事实)。

2、银河系的直径约为10W光年(天文学证实)。

3、以目前宇航速度，人类的飞行器可以在10亿年内横穿银河系(数学计算)。

4、以现代科学的发展速度，再过1000年，1W年，似乎没有什么可以阻挡地球人类大幅提升宇航速度，并殖民到银河系各个角落;就算宇航速度停留在现在的万分之一光速，10亿年之后，地球人类也该子子孙孙洒满银河系了。

5、就算生命有机体恒星际旅行有困难，探测器呢?我们的旅行者1号已经飞出太阳系了，7万年后将到达比邻星。现在是一个旅行者，再过千年万年，人类还会发射多少旅行者?

6、假设银河系中存在外星智慧生命。

7、只要是生命，就要消耗资源，就有繁衍和扩张的欲望(生物学同时也是社会学的合理假设)。

8、银河系已经存在了至少100亿年。(天文观测+靠谱的理论推算)

9、外星智慧生命可以从这100亿年的任何时刻开始它们的进化，到今天它们可能进化了1000W年，可能是10亿年，也可能是100亿年。(合理推论)

10、所以总有些外星智慧生命到现在这会儿，该是比地球人类牛逼多了。(合理推论)

11、所以外星智慧生命的子孙早该洒满银河系了。(合理推论)

12、一个外星文明以足以洒满银河系，十个文明呢?一千个、一亿个文明呢?

13、所以我们早该见过外星智慧生命了，银河系早就该是个文明到处开花、熙熙攘攘的星系了。(合理推论)

14、但事实是，我们还没有见过证据确凿无疑的外星智慧生命，也没有探测器到访，连信息都没收到过，连痕迹都没看见过，连根外星毛都没有。(事实)

15、所以，外星智慧生命不存在。

同样的，以上推导可以形容为：

1、假设99999999999个妹子之中，你已经推倒了1000W个。

2、你生理没有问题。

3、所以你的子子孙孙应该也已经数之不尽了。

4、但事实是，你一个娃都没有。

5、所以这99999999999个妹子，你一个也没有推倒过。

至于为什么是“费米”悖论，因为是物理学家费米首先进行了结论B的推导。实际上费米悖论提出的过程，就是结论B提出的过程，而结论A是很自然的推论，在费米悖论提出之前和之后，大部分人都相信A是正确的。

费米悖论不是数学悖论，它相当不严密，并不是严格意义上的悖论。所谓“悖论”只是在此刻貌似无法解释，随着科学进步可能很快它就不再是悖论了。

但它是非常有意义的。

明明是大千世界，浩瀚无边，又为什么如此冷清、荒凉、死寂?

这就如同你置身于一座规模恢弘、无边无际的城堡，你知道城堡有上千亿个房间，知道它们离你并不遥远。可是目力所及，看不到别的房间的灯光，一条条空旷的走廊，从没有人来敲响你的门，听不到任何人的声音，门前找不到他人的脚印或者任何痕迹。最近的房间，离你还很遥远，但你想有一天准备充分了，一定会去那里看看的，可是已经住了这么久，为什么从没有一个人来看过你?难道这浩淼的城堡只为你一人而建，难道你是唯一的存在?

大家都知道，费米提出“费米悖论”的时候，他只说了一句话：Where are they?他并不是在装逼故意少说话让别人去咀嚼去思考，我想他当时一定是太过震惊了，这个简短的疑问句，充满了困惑、难以置信和彻骨的孤独。

有人把费米悖论揭示的宇宙图景，形容为“大沉默”。千百年来，我们想象外星人、思考外星人、寻找外星人，只因我们不愿相信，人类在宇宙中是孤独的。宇宙的尺度让我们乐观，但星空的沉默又让我们不得不悲观，每一个理解了费米悖论的人，都会感到全人类的孤独压在自己心头。

费米悖论让人类第一次意识到，我们的确有可能是孤独的。

有很多喜爱《三体》的知友，我也是资深磁铁一枚，黑暗森林的确是天才级别的假说，但是别忘了，它只是假说，它只是无穷多个对费米悖论可能的解释中的一个。而费米悖论，才是真实的，这明明该喧嚣拥挤的银河，却保持着神秘而恒久的沉默，这是多么荒谬的巨大矛盾，却又是我们不得不面对的真实。

今天，风和日丽，天气晴朗。我和爸爸、妈妈、姐姐，一起去农场采摘星星。

农场真大呀，我想随手摘下一颗星星，被姐姐拍了一下：“这颗星星还没熟呢。你看，它的文明只发展到原子时代。”她摘下一颗包着壳的星星给我：“来，尝尝这颗，有戴森球的星星。”

我咬了一口，甜甜的低熵流进嘴里，真好吃。

爸爸妈妈在远处叫我们：“大家加油，快点采摘哦!”

我和姐姐跟上去，和爸爸妈妈一起摘星星。

虽然有点累，但是摘星星非常有趣。真是忙碌又充实的一天。

一个怀有主观意识的大过滤器，这大概是费米悖论里最可怕的一种可能性了。