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我认为,实际上并不难想象,我们现在是银河系中唯一存在的文明,是的,这是目前存在的,但可能存在过许多已灭绝的文明。如果每个文明的典型寿命与我们自己的寿命相当,比如说,只有几百年的技术发展,或者如果追溯到新石器革命,农业的黎明,那也只有一万年。在宇宙的时间尺度上,这几乎算不上什么,眨眼之间就过去了。所以,我们碰巧没有与任何人共存,这并不奇怪。但这并不意味着以前没有人来过。如果其他文明也得出同样的结论和认识,也许他们会搜遍周围的银河系,寻找任何智能的证据,那么他们就有两个选择:他们可以放弃交流,然后说,这永远不会发生,我们最好还是担心自己星球上发生的事情;或者他们可以尝试交流,但通过时间进行交流。
以下是与哥伦比亚大学天文学家和天体物理学家、酷世界实验室主任大卫·基平(David Kipping)的对话。他是一位杰出的教育家,讲解我们宇宙中最迷人的科学现象。我强烈推荐大家去看看他在酷世界(Cool Worlds)YouTube频道上的视频。大卫很快就成了我最喜欢的人之一。我希望将来能和他多聊几次。这是亚历克斯·里德曼(Alex Reedman)的播客。为了支持它,请查看描述中的赞助商。现在,亲爱的朋友们,这是大卫·基平。
你在哥伦比亚大学的研究部分专注于你称之为“酷世界”的领域,也就是我们太阳系以外的、温度足够低以至于能够形成卫星、行星环和生命,并且人类能够观测到的世界。那么,你能多谈谈这个“酷世界”的概念吗?
发现太阳系外行星的历史确实被这些炙热的行星所主导,这仅仅是因为它们更容易被发现。当最初的方法出现时,主要是多普勒光谱法,寻找摆动的恒星,以及凌日法。这两种方法都强烈倾向于发现这些炙热的行星。炙热的行星很有趣,它们大气层的化学成分很迷人,非常奇特。其中一个我特别钟爱的例子是开普勒-2b(TRAPPIST-1b),它的大气层如此黑暗,反射率比煤还低,因此它们具有非常奇特的测光特性,但同时它们又与我们自己的家园毫无相似之处。
因此,天体物理学家分为两类:一类是关心宇宙如何运作的天体物理学家,他们想理解宇宙的机械原理,为什么会发生大爆炸,为什么宇宙在膨胀,星系是如何形成的。还有另一类天体物理学家,也许对我来说更具吸引力,它在你耳边低语,那就是“我们为什么在这里?我们是孤独的吗?外面还有其他人吗?”最终,在这段旅程中,炙热的行星无法带我们到达那里。当我们寻找宇宙中的生命时,似乎完全合理的是,应该有像我们自己的行星存在,甚至可能在气态巨行星周围有像我们自己的行星一样的卫星,它们可能是宜居的。
因此,我的研究一直致力于寻找这些可能与我们自己的行星相似的、更“寒冷”的星球。它们在探测难度方面更“潜伏”在阴影中,探测难度更大。原因有很多:我们主要使用的方法是凌日法,这实际上是行星从恒星前方经过时遮挡部分星光。问题在于,并非所有行星都会从恒星前方经过,它们必须从你的视线方向正确对齐。因此,行星离恒星越远,它就越冷,你获得这种几何对齐的可能性就越小。所以,对于一个炙热的木星来说,大约1%的炙热木星会从恒星前方凌日,而只有大约0.05%,甚至不到0.25%的类地行星会具有正确的几何形状进行凌日。这使得我们更加困难。
行星的温度与几何对齐概率之间有什么联系?它们之间没有直接联系,但它们通过一个中间参数联系起来,那就是它们与恒星的距离。所以,如果行星离恒星更远,它就会更冷,而这反过来又意味着获得正确对齐的概率会降低。
除此之外,它们凌日恒星的频率也较低。所以,如果你去望远镜那里,想发现一个炙热的木星,你可能在一周左右就能做到,因为它们的轨道周期大约为一到三天,所以你可以看到完整的轨道两到三次。而如果你想发现一个类地行星,你必须观察那颗恒星三到四年,这实际上是开普勒(Kepler)的一个问题。开普勒是NASA十多年前发射的一个非常成功的任务,它发现了数千颗行星,至今仍是我们所知系外行星的主要来源。但不幸的是,它的寿命不如我们所愿,它在大约4.35年后就报废了。所以,对于一个类地行星来说,这仅仅足够捕捉到四次凌日,而四次凌日被认为是最低限度。当然,你看到的凌日次数越多,就越容易探测到它,因为你可以积累信噪比。如果你看到同样的事情一次又一次地发生,你看到的次数越多,就越容易找到它。
所以,开普勒刚好处于我们期望它开始看到类地行星的极限,这真是太遗憾了。事实上,它确实没有发现一颗围绕类日恒星运行,轨道与地球绕太阳轨道相似,并且在成分上可能与我们自己的行星相似的行星。所以,这真是太遗憾了。但这解释了为什么未来还有很多工作要做。
为了澄清凌日法,嗯,这是我们探测这些天体的主要方式,它的原理是,当物体经过时,它会遮挡光源,只是一点点,几个像素。从这一点,我们可以推断出关于它的质量、大小、距离和几何形状的信息。这就像在聚会上,你看不清一个人,但你只能通过他们如何影响他人来判断。这就是这种方法。
但是,这些天体离我们非常遥远,我们有多少像素的信息?基本上,我们能获得的关于这些遮挡的信号分辨率有多高?
你的描述是正确的。我想在此基础上再补充一点,这可能就像你的视力完全模糊一样,你的处方非常极端,所以你什么都看不清,一切都只是模糊的。但你可以看出那里有什么东西,因为它在短时间内变得更暗了。有人从光源前经过,所以你眼中的光线会短暂地变暗。
我们之所以有这种模糊或分辨率的问题,仅仅是因为恒星太遥远了。我是说,最近的恒星也远在四光年之外,但开普勒观测的大多数恒星都在数千光年之外。所以,望远镜根本不可能分辨出恒星,甚至行星与恒星之间的距离也太小了,尤其是对于像开普勒这样只有一米直径的望远镜来说。原则上,你可以进行这些探测,但你需要一种不同类型的望远镜。我们称之为直接成像。
直接成像是一种非常令人兴奋的、不同的探测行星的方式。但正如你可以想象的,探测那些离恒星非常远的行星会更容易,因为这将使距离变得非常大。然后你也希望恒星离它非常近。所以,最近的恒星。不仅如此,你还希望行星非常热,因为越热,它就越亮。所以,直接成像往往倾向于探测那些正在形成中的行星,也就是那些刚刚形成的行星,它们仍然拥有其内部所有的原始热量,并且在发光。我们可以很容易地看到它们。但对于更像地球的行星,它们已经冷却下来了,所以我们看不到。与新形成的行星相比,光线微不足道。我们希望通过直接成像来实现这一目标,这是我们的梦想,就是能够拍下那颗“暗淡蓝点”的真实照片,甚至可能只是一张单像素的照片。但目前,整个太阳系就是一个像素,尤其是在凌日法和大多数其他望远镜的情况下。所以,你只能看到包含数十颗行星和恒星,甚至可能有多颗恒星的那个像素在短时间内变暗了。它只是稍微变暗了一点,你就可以从中推断出一些东西。
是的,我的意思是,这就像在现场当侦探一样,对吧?这是非常间接的线索,证明了行星的存在。人类能够做到这一点真是太神奇了。我们只是在仰望这些巨大的距离,看看那里是否有外星文明,比如说,一个和我们一模一样的文明。我们甚至能看到一个地球从它太阳前经过并稍微变暗吗?而这就是我们对外星人类文明的唯一迹象?只是稍微变暗了一点。
是的,我的意思是,这取决于我们谈论的是哪种类型的恒星。如果它是一颗真正像太阳一样的恒星,它造成的亮度下降是八千四百万分之一。我的意思是,这就像一只萤火虫飞过体育场里的一盏巨大的泛光灯一样,这就是你试图比较的亮度对比。所以,这是极其困难的探测。在最好的情况下,我们可以达到那个水平。但正如我所说,我们还没有真正找到任何真正的地球类比物,除非你放宽定义,说它不一定是一颗像太阳一样的恒星,它可以是一颗比太阳小的恒星,可以是这些橙矮星,甚至是红矮星。而这些恒星更小,意味着对于相同大小的行星从它前面经过,被遮挡的光就更多。
所以,一个非常令人兴奋的系统是TRAPPIST-1,它有七颗比地球小的行星。这些行星很容易被探测到,甚至可以从地面上用非太空望远镜探测到。这仅仅是因为恒星小得多,亮度相对增加或减少的幅度大大增强了,因为它的尺寸更小。所以,TRAPPIST-1e是一颗距离适中,可能存在液态水的行星。它的大小比地球略小,大约是地球大小的90%,质量大约是地球质量的80%。它是目前最有潜力存在生命的顶级目标之一。然而,这引发了许多关于那个环境会是什么样子的疑问。这是一颗质量是太阳的1/8的恒星。像这样的恒星需要很长时间才能度过它们的青春期。当恒星刚形成时,比如太阳,它们可能需要一千万到一亿年才能稳定下来进入主序星寿命。但对于我们称之为晚期M矮星的恒星来说,它们可能需要长达十亿年或更长时间才能平静下来。在此期间,它们会产生大量的X射线和紫外线辐射,这可能会剥离整个大气层,可能会使系统中的行星脱水。所以,即使水是通过彗星或其他方式到达的,它也可能因为这种长期的、高活性的时期而失去了所有的水。
所以,我们对这些M矮星行星有很多悬而未决的问题,但它们是最容易获得的。因此,在短期内,如果我们探测到任何生物信号,那将是这些红矮星之一。它不会是我们所认识的真正的地球双胞胎,拥有黄色的恒星。
好吧,让我问你一个问题。我知道有无数种方式可以问这个问题,我肯定会问关于宜居世界的问题。让我们就从我们自己的太阳系开始吧。我们可以从我们太阳系中可能含有生命的行星和卫星中学到什么?比如火星,或者木星和土星的一些卫星?你说了它可能不需要像地球一样,我们寻找生命时会寻找什么样的特征?
很难定义什么是生命。但我们也许能更好地定义生命所做的事情,这为寻找生命提供了一些途径。传统上,我认为寻找生命的方法是寻找氧气。氧气是地球上光合作用的副产品。我们并非一直拥有它。当然,如果你回到太古代,你会发现一个叫做“大氧化事件”的时期,地球上充满了氧气,开始饱和海洋,然后进入大气层。所以,如果我们探测到另一颗行星上的氧气,无论是火星、金星还是系外行星,它都被长期认为是某种进行光合作用的证据。因为如果你移走地球上所有的植物生命,氧气作为一种高活性分子会留在这里,它会氧化物质。所以,在大约一百万年内,你可能会失去地球上所有的氧气。这就是我们传统上认为可以寻找生命的方式。
然后我们开始意识到,事情并不那么简单,因为:一,生命可能除了光合作用还会做其他事情。当然,地球历史上的绝大多数时期都没有氧气,但仍然有生命存在。所以,这似乎不是一个完整的测试。第二,除了生命,还有其他东西会产生氧气吗?一个日益令人担忧的问题是生物信号工作中的假阳性。一个例子是大气层中的光解作用,当紫外线照射到高层大气时,它可以分解水蒸气,氢原子会分离出来变成氧气。氢是一种更轻的原子,所以它可以逃逸,特别是像地球这样的行星的引力,这就是为什么我们没有氢气或很少有氦气。这样就只剩下氧气,然后它会氧化地表。所以,仅仅由于这种光解作用过程,就可能存在残留的氧气信号。
因此,我们一直在努力概括,当然,近年来也有其他关于我们可以在太阳系中寻找的东西的建议。除了“一氧化二氮”,基本上是笑气,它是微生物的产物,这是我们开始越来越感兴趣寻找的东西。甲烷气体与其他气体的组合可以是一个重要的生物信号。还有磷化氢。磷化氢与太阳系特别相关,因为最近金星引起了很多关注。你可能听说过,大约两年前,有人声称在金星大气层中发现了生物信号。我认为那是一个非常引人注目的说法,发现了磷化氢一样的光谱吸收信号,但它也可能是一些分子,特别是二氧化硫,它不是生物信号。
这是对金星大气层中一种气体的探测,而且可能在几个方面都存在争议:一,如何解释它;二,这仅仅是一种气体;三,这甚至是正确的探测吗?探测本身是否存在错误?是的,我的意思是,我们首先要相信探测的程度有多大?如果你相信它,那是否一定意味着那里有生命?以及,在金星大气层中怎么会有生命?因为那里一直被视为生命难以生存的“地狱”。但我想反驳的是,是的,地表是一个难以想象生命繁衍的恐怖之地,但随着海拔的升高,极其稠密的大气意味着存在一个云层,那里的温度和压力实际上与地球表面相当相似。所以,也许云层中有微生物在活动,它们正在产生磷化氢。
目前,这很迷人,它让我们对重返金星并再次进行一次任务充满了新的活力。事实上,现在有两个NASA任务,Veritas和Da Vinci,将在2030年或2030年代之前返回。然后我们有一个欧洲任务,我想现在已经安排好了,甚至可能还有一个中国任务。所以,我们可能会有多个任务前往金星,金星长期以来一直被忽视。我是说,除了苏联,金星的探索活动非常少,尤其与火星相比。火星享受了NASA的火星车和探测器的大部分活动。火星当然也很迷人,之前在那里看到过甲烷的信号。同样,讨论的焦点是这种甲烷是生物学产物(就像地球上发生的那样),还是我们尚未完全理解的地质过程?例如,可能有一个被困在地表下的甲烷储层,并且它会季节性地泄漏出来。
金星的好处是,如果那里有一个巨大的生命文明,它将是空中飞行的,所以你可以直接飞过去收集样本。是的,与火星以及土星和木星的卫星相比,你需要挖掘地下才能找到死去的或活着的文明。是的,也许比金星更容易,因为你肯定可以想象一个气球在空中飘浮,或者一个无人机之类的东西,它有能力收集和采样。挖掘火星的表面也许是可行的,特别是像星舰(Starship)这样的东西,它可以将一个巨大的挖掘机发射到地表,然后你可以挖掘地表。但对于像欧罗巴(Europa)这样的地方,我们仍然不清楚冰层的厚度有多大,你如何融化如此厚厚的冰层才能到达海洋,然后可能还有关于污染的讨论。
在太阳系中寻找生命与寻找系外行星生命的不同之处在于,你总是冒着风险,特别是如果你去那里的话,会引入生命本身。非常难完全消灭你漫游车或着陆器表面的每一个微生物和孢子。所以,总有引入某些东西的风险。我的意思是,在某种程度上,这些行星之间存在持续的物质交换,这是自然的。现在我们也在某种程度上加速了这个过程。所以,如果你挖掘欧罗巴的表面,那里可能完全是原始的,它不太可能与外界有过多的交换,对于它的地下海洋来说,你可能是第一次将细菌孢子引入那个环境,它们可能会竞争,或者可能引入你正在寻找的生命的虚假信号。所以,这几乎是一个伦理问题,如何继续在那些地下海洋中寻找生命。而且,我认为我们还没有一个好的解决方案。
伦理上的,你的意思是伦理上的,关心保护其他地方的生命,而不是谋杀它,而不是科学上的?我的意思是,我们总是担心太空病毒会来到这里,或者某种外部来源,而我们将是潜在污染的来源,或者反过来?是的,我的意思是,它们,你知道,任何能在如此恶劣条件下生存下来的东西,都会非常擅长在所有条件下生存。它可能更具弹性和坚固性,所以它可能会搭我们的便车回家。我的意思是,我敢肯定,有些人会担心这一点。我认为我们会有一些遏制程序,如果我们进行样本返回,或者你的意思是,你甚至不需要样本返回,现在你可以把一个微型实验室送到行星上,在原地进行所有实验,然后只把数据发回你的星球。所以,我不认为有必要,特别是对于你可能存在污染担忧的情况,你必须带回样本。虽然,如果带回了欧洲寿司,它可能会卖得很贵,给纽约市的亿万富翁。寿司。
从工程学的角度来看,我真的很想看看金星和欧罗巴以及火星的挖掘机的各种候选设计。我还没有深入研究过它们是如何实际收集样本的,因为这方面的工程学可能对于不破坏生命或不污染生命至关重要。所以,这是一个有趣的工程挑战。我通常对于漫游车和类似的东西,关注的是机器人、移动性、感知、运动和控制方面。但也许挖掘机才是关键,微观样本收集。所以,基本上,你必须先清洁你的车辆,确保它没有任何地球上的东西。然后你必须把它放进一个完全密封的环境中,这样,如果我们带回来或分析它,它就不会引入任何外部的东西。是的,我不知道,那将是一个有趣的工程设计。
是的,我的意思是,毅力号(Perseverance)最近在表面留下了这些小吊舱,你可以在网上找到一些很酷的照片。它们看起来有点像光剑的剑柄。所以,是的,对我来说,我认为我发了一条推文,说“这把武器就是你的生命,不要失去好奇心”,因为它只是到处倾倒这些小瓶子,是的,它正在收集这些东西,目的是将来有一个样本返回任务来收集它们。但是,我的意思是,这些东西背后的工程学非常令人印象深刻。
最让我震惊的是着陆,特别是我现在正在接受飞行员培训,所以观看着陆已经成为我在YouTube上的一个爱好。如何不这样做,如何在不同程度的条件下以及其他事情上这样做。但是,当你想到在火星上着陆时,仅仅是光线传播时间的影响意味着人类不可能控制下降过程,所以你必须把所有的信心和信任都寄托在车载的计算机代码、人工智能或任何东西上,让它做出正确的下降。所以,有一个著名的时期叫做“七分钟的地狱”,你基本上是在等待光线传播时间回来,以了解你的飞行器是否成功着陆。在此期间,你会在脑海中同时知道它正在进行多阶段的部署降落伞,激活起重机,启动喷气式飞机下降,并控制其下降到地表。然后起重机必须飞走,以免撞到火星车。所以,有一系列多阶段的节点,任何一个出错,整个任务都可能失败。所以,我们能够相当一致地制造出能够自主完成这些任务的机器,这对我来说是NASA取得的最令人印象深刻的工程成就之一。
是的,物理学中不幸的事实是,起飞比着陆容易。你提到了星舰,你所看到的令人难以置信的工程壮举之一就是可重复使用的火箭起飞,但它们会着陆,并且是精确着陆的。有时当它们同步时,真是太美了。然后,在星舰上,你看到了抓住飞船的“筷子”。我的意思是,有太多令人难以置信的工程学了。但是,你提到了星舰在某种程度上有所帮助,那么你对星舰有什么希望?它可能实现什么样的科学?
有两件事。我的意思是,这是发射成本本身,希望每公斤的成本将大大降低。即使比埃隆最初承诺的高出十倍,这将是成本的革命。这意味着你可以做各种各样的事情。你可以发射大型望远镜,它们基本上就像詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)一样,但你甚至不需要折叠它们。JWST有一个整个问题,它的设计是6.5米宽,所以你必须,没有那么大的机身。当时阿瑞斯4(Ares IV)不够大,所以他们不得不把它折叠成一种复杂的折纸。所以,成本的很大一部分是弄清楚如何折叠它,测试它是否正确展开,反复测试。而且,你知道,这个展开机制有大约130个故障点。所以,我们都在屏息以待。但是,如果你能够发射任意大的质量,至少与JWST相比,以及非常大的镜子进入太空,你几乎可以重新利用地面望远镜。哈勃太空望远镜的镜子和JWST的镜子都被设计成非常轻便,这大大增加了它们的成本。它们背面有一种蜂窝状设计,试图最大限度地减轻重量。如果你不关心重量,因为它很便宜,那么你就可以直接抓取世界上许多现有的地面望远镜,4米、5米的镜子,然后基本上把它们安装在一个底盘上,拥有你自己的太空望远镜。
我认为突破基金会(Breakthrough Foundation)就是一个对此类事情感兴趣的实体。所以,这提高了拥有不止一个JWST的前景,它只是一个很棒的资源,但它在我们所有人之间共享——宇宙学家、恒星形成天文学家、研究系外行星的我们、想要研究超深场和第一批星系的起源、宇宙膨胀率的我们。每个人都必须共享这个资源。但我们可能每个人都有一个JWST,它可能只是研究少数最亮的系外行星恒星,并测量它们的大气层。
这一点很重要,因为我们之前谈到了TRAPPIST-1e这颗行星。如果JWST对其进行观测,并试图寻找生物信号(我指的是氧气、一氧化二氮、甲烷),它需要大约200次凌日才能获得一个非常边缘的、我们称之为2.5西格玛的探测结果,这基本上没有人会相信。而100次凌日,我的意思是,这颗行星每六天凌日一次,所以你谈论的是连续四年盯着同一颗恒星,用一台望远镜。会有一些休息时间,但很难安排其他事情,因为你必须连续捕捉每一次凌日才能积累信噪比。所以,JWST原则上永远不会做到这一点。技术上,JWST可以有能力几乎探测到类日恒星周围类地行星上的生物信号,但仍然令人印象深刻的是,我们基本上拥有做到这一点的技术,但我们根本无法将其所有时间都用于这个单一资源。
所以,星舰开启了像大规模生产这些望远镜这样的机会,这将使我们能够 survey 宇宙中的生命,这当然是天文学的宏伟目标之一。
我想知道你是否能谈谈詹姆斯·韦伯太空望远镜的时间分配的官僚主义、政治斗争和科学斗争?一定有一个令人着迷的调度过程,所有科学家都在努力合作,弄清楚最重要的问题是什么,而且可能存在一个相互干扰的科学实验网络。他们必须以某种方式对其进行优化。这是一个非常困难的过程,我不羡慕必须做出这个决定的TAC(时间分配委员会)。
我们称之为TAC,时间分配委员会,他们做出这个决定。我以前在这些委员会任职过,这非常困难。我的意思是,通常对于哈勃望远镜,我们收到的望远镜时间申请数量是可用望远镜时间的10倍,有时是20倍。对于JWST,已经有一个调用了,我们称之为Cycle 1,它被超额认购了,我认为大约是6:1或7:1。而Cycle 2刚刚宣布,截止日期是这个月底。所以,我的团队现在正全神贯注地撰写提案。预计这将更具竞争力,可能与哈勃望远镜的情况相当。
比第一个周期更具竞争力?你刚才说已经比第一个周期更有竞争力了。所以,詹姆斯·韦伯的第一个周期大约是6:1。这可能更像是20:1,我预计。
这些都是科学家们的提案,等等。而且你不能在任何时候安排,因为如果你正在寻找凌日时间,是的,你有一个时间关键要素。是的,时间关键要素,而且它们以非显而易见的方式相互冲突,因为频率不同,持续时间不同,计算需求可能不同,传感器的类型,指向方向,所有这些。是的,这很难。而且有一些项目,比如进行深场研究,你基本上就是指向望远镜,这相当开放。我的意思是,你只是在积累光子,你可以指向那片天空,只要望远镜没有做其他事情,然后达到你的目标,比如说,在一个生命周期内有几个月的积分时间。所以,这可能更容易安排。
对于我们这些研究酷世界的人来说,这尤其困难,因为正如我之前所说,这些行星凌日得非常不频繁。所以,我们必须等待。如果你观察地球凌日太阳,一个外星人看着我们,他们每年只有一次机会进行这种观测。凌日持续大约12个小时。所以,如果他们没有得到那个时间,那就完了。如果它与另一个想要使用另一个时间关键要素的提案发生冲突,那么对于像这些炙热行星或近距离行星这样的行星来说,这要容易得多,因为它们凌日得非常频繁。可能有100次机会。所以,TAC可以这样说:他们想要10次凌日,这里有100次机会,给我们时间,给他们时间,这更容易。
我们几乎处于最糟糕的情况,我们正在为两个寒冷行星周围的四个卫星提出申请,所以我们每个行星只有一个机会。所以,我们的推销是,这些是极其珍贵的事件。更重要的是,JWST是人类建造的唯一一台能够发现我们太阳系中类似卫星的望远镜。开普勒做不到,甚至哈勃也做不到。JWST是第一个。所以,宇宙出现了一个新的窗口,因为我们知道这些卫星的存在。它们遍布太阳系,你有月球,你有艾奥(Io)、卡利斯托(Callisto)、欧罗巴(Europa)、盖尼米德(Ganymede)、泰坦(Titan),很多大小相似的卫星,大约是地球大小的30%。而这架望远镜是第一个能够发现它们的。所以,我们对最终解决我们正在进行的这项天文学旅程——理解我们的独特性——的深远影响感到非常兴奋。我们想了解太阳系有多普遍?我们是自然而然出现的架构,还是这里发生的事情有什么特别之处?
我认为这不是最坏的情况,而是最好的情况。很明显,这是极其罕见的。所以,你必须,如果我,我喜欢从计算机科学的角度安排,那是我的背景,算法上解决一个调度问题。我会先安排最稀有的东西。显然,JWST是第一个能够实际探测到酷世界的设备,所以这是一个大新事物,你可以炫耀。新事物很少发生,先安排它。这很完美。你应该在TAC。这很完美。我会在我们完成这次谈话后提交我的申请。我,你知道,我的一部分是强迫症,我喜欢调度。从计算的角度来看,我喜欢调度计算设备,因为你在超级计算机上也有那种调度。那个调度问题很有趣。你如何优先处理计算?你如何优先处理科学数据收集?样本收集等等。
事实上,这有点迷人,因为数据以你预期和不预期的方式将解锁许多迷人的谜团的解决方案。所以,以一种最大化发现可能性的方式收集数据,从计算的角度来看,这很有趣。我同意,从你的望远镜中每单位时间提取最大科学成果确实令人满意。没错,这就是TAC的工作。但是,TAC不是机器,不是一段计算机代码。他们将根据人类的判断做出选择。而且,很多望远镜,尤其是在系外行星领域,因为天文学有不同的领域,但在系外行星领域,我认为一个好的预期是,JWST的大部分时间将用于大气层反演,就像我之前提到的,你知道,比如探测大气层中的分子,而不是生物信号。因为正如我所说,它真的不是为此设计的。期望JWST做到这一点可能有点勉强。但它可以探测到,例如,TRAPPIST-1上富含二氧化碳的大气层。那不是生物信号,但你可以证明它就像金星一样,或者可能像火星一样。这两者都有富含二氧化碳的大气层。这既不能证明也不能否定生命的存在,但这是我们对这些大气层性质的第一次表征。也许我们甚至可以确定这些大气层的压力水平和温度。所以,这非常令人兴奋。但是,我们正在与此竞争。而且,我认为这项科学是完全令人着迷和了不起的。我们有一个完全不同的目标,那就是在我们的案例中,试图寻找这些围绕这些行星的小卫星的第一个证据,当然,甚至可能寻找宜居的卫星。所以,我认为这是一个非常令人兴奋的目标。但是,TAC必须做出人类的判断,基本上是关于他们最兴奋的科学是什么,哪个科学最有希望获得回报,回报的可能性最高。所以,这很难。因为如果你看一个行星大气层,你知道,大多数时候行星已经有大气层了。所以,通过将JWST指向它,几乎可以保证你会学到一些关于大气层的东西。而在我们的案例中,这是一个更难的推销。我们正在寻找我们尚不确定是否存在的东西。所以,我们正在推动望远镜去做一些本质上更具风险的事情。
是的,但如果它被证明存在,它将提供关于宇宙中存在什么的深刻教训。这意味着其他恒星也拥有与我们太阳系中相似的多样性,它们有艾奥,有欧罗巴等等。这意味着冰冷的行星、水、能够孕育行星和卫星的行星有无数的可能性。我的意思是,这太令人兴奋了,因为这意味着在我们的银河系和更远的地方,有无数的奇怪生物的可能性。
我同意。生命形式。你不需要说服我。我的意思是,NASA一直致力于这项探索很长时间了。有时被称为“地球频率”,即宇宙中类地行星的频率。最终,我们想了解这些行星的一切,包括它们拥有多少水,多少大气层。但目前,它主要集中在大小和距离恒星的距离上,基本上是说,你获得类似条件的频率有多高?这就是开普勒的主要任务,它只是在某种程度上触及了答案,但没有得到一个确定的答案。但我总是说,如果我们正在寻找,如果这是我们的主要目标是寻找类地世界,那么卫星必须是其中的一部分。因为我们知道,类地行星围绕类日恒星的出现并非必然结果,似乎只有1%到10%的概率。所以,这种情况并不特别必然。但我们经常看到,大约一半的类日恒星在其恒星的宜居带内拥有迷你海王星、海王星或木星。这是我们经常看到的非常普遍的现象。然而,我们不知道它们有多少卫星,这些卫星也可能是宜居的。所以,如果其中五分之一的卫星拥有类地月球,甚至类火星月球,那么宇宙中的宜居“地产”将比系外行星多。你可以基本上将宇宙中宜居世界的数量增加两倍、三倍、五倍,甚至十倍。
绝对是这样。这是增加信心和增加该参数值的一种方式,并知道在哪里寻找。我的意思是,我们想知道在哪里可以收听技术信号,在哪里可以寻找生物信号。而且,不仅如此,月球在影响行星方面起着什么作用?我们之前谈到了那些直接成像的望远镜,那些想要拍摄一张照片的任务,引用卡尔·萨根的话,我们星球的“暗淡蓝点”,以及系外行星的“暗淡蓝点”。这是我们有一天想要捕捉的梦想。但即使是为下一代望远镜设计的、我们计划和设计的令人印象深刻的分辨率,它们也无法分辨出地球和月球。它将是一个“暗淡蓝点”像素,但月球的灰色会混入那个像素中。
这是一个大问题,因为我们声称在宇宙中寻找生命的一种方式是化学不平衡。你看到两种不应该存在的分子,它们通常会相互反应,甚至一种分子本身就太活泼了,无法独自存在于大气层中。所以,如果你有氧气和甲烷一起存在,它们通常会很容易反应。所以,如果你在你的“暗淡蓝点”光谱中检测到这两种分子,你就会说,“好吧,我们有生命存在的证据,这个星球上有什么东西在进行新陈代谢。”
然而,这里的挑战是,如果那个月球是泰坦呢?泰坦拥有富含甲烷的大气层。如果那个“暗淡蓝点”实际上是一颗没有生命的行星,但它含有氧气,因为水通过光解反应分解成氧气和氢气?那么,你就会拥有我们声称是生命的所有标志。但实际上你被骗了,那只是一个欺骗你的月球。
所以,我们永远不会,我敢说,除非我们对月球的普遍性和作用有深入的了解,否则我们永远不会真正理解或完成在宇宙中通过生物信号寻找生命的探索。它们甚至可能影响行星本身的宜居性。当然,我们的月球在质量比方面异常巨大。它是太阳系中最大的月球,质量是1%。如果你看看木星的卫星,它们大约是10的负4次方,小得多。所以,我们自己的月球似乎稳定了我们行星的倾角。它产生了潮汐,尤其是在早期月球离我们更近的时候,那些潮汐会覆盖整个大陆,而散布在整个高原上的潮汐池可能就是我们星球上生命的起源。月球形成的撞击可能剥离了地球相当一部分地壳,没有它,板块构造可能就不会发生。我们将有一个停滞的盖层,因为地壳太多了,粘在行星顶部。所以,有一些推测性的原因,但也是引人入胜的原因,说明为什么一个大的月球可能不仅重要,而且是拥有生命必要条件的中心。所以,月球本身可能是宜居的,但它们也可能对它们运行的行星的宜居性产生重大影响。此外,它们肯定会干扰我们从远处远程探测生命的行为。
所以,离题再离题,你写过关于双星行星的文章。什么是双星行星?它们和大的月球有什么区别?双星行星是什么?关于巨大的岩石在太空中飞行并相互绕转,有什么有趣的事情可以说的吗?
有趣的是,双星天体在宇宙中非常普遍。双星恒星无处不在。事实上,大多数恒星似乎都生活在双星系统中。当我们观察太阳系的边缘时,我们总是看到双星柯伊伯带天体,小行星成对束缚在一起。冥王星-卡戎(Pluto-Charon)就是这样一种例子,它的质量比是10%,根据许多定义,它几乎是一个双星行星,但现在它是一个矮行星了。所以,是的,我不知道现在该怎么称呼它。但我们知道,宇宙喜欢成对地制造东西。
所以,你的意思是我们的太阳是一个单身人士?它看起来如此。大多数东西都在约会,它们都在恋爱关系中,而我们的却是孤独的。在宇宙中孤独并非完全不可能,但对于类日恒星来说,这更常见。如果你计算宇宙中所有的类日恒星,大约一半的类日恒星系统是双星或三星系统,另一半是单星。但因为这些双星是两颗或三颗恒星,所以累积起来,可能只有三分之一的类日恒星是单星。我正努力不拟人化恒星之间的关系。三联星。是的,我见过那些人。
那么,关于宜居性,当它们以那种不同的方式成对出现时,关于宜居世界的概率,有什么有趣的事情可以学习吗?
嗯,这取决于我们谈论的是行星的恒星。当然,如果恒星成对出现,那对宜居性有很大的影响。嗯,当然,这在《星球大战》中非常有名,塔图因在《星球大战》中有一个双星系统,卢克·天行者看着日落,看到两颗恒星落下。嗯,多年来,我们一直认为这纯粹是乔治·卢卡斯极富创造力的头脑的产物,我们认为行星不会存在于双星系统周围。对于一个平静的行星盘、星周盘来说,形成行星的环境似乎过于混乱。然而,开普勒最惊人的发现之一是,这些似乎相当普遍。事实上,据我们所知,它们在双星周围和单星周围一样普遍。唯一的“但”是,你不会在靠近双星的地方发现行星。它们在内部有一个清除区域,行星可能在那里形成,但它们不会持续存在,因为它们在该区域内是动力学不稳定的。但是,一旦你到达地球绕太阳运行的距离,甚至更近一些,你就会开始发现行星出现。所以,这是液态水的正确距离,也是这些行星上潜在生命的正确距离。因此,双星周围可能有很多宜居行星。
“二元行星”有点不同。嗯,“二元行星”,我不认为我们有任何严肃的行星二元性与宜居性的联系。当然,当我们调查它时,这并不是我们的驱动力,这似乎是宇宙生命解决方案,或者其他什么。它真的只是像所有好的科学问题一样,是一个好奇心驱动的问题。它们的动力学是什么?它们是否合法地相互绕行,同时绕着“恒星”运行?所以,这里提出的形成机制,嗯,因为形成两个如此靠近的行星非常困难,它们通常会在盘中合并。所以,这就是为什么你通常会得到单行星。但是,你可以让像木星和土星这样的行星在不同的距离形成。它们可以动力学地相互散射,基本上不会完全碰撞,但会发生非常近距离的遭遇。现在,因为当两个物体之间的距离减小时,潮汐力会急剧增加,潮汐实际上可以消散动能,并将它们束缚在一起。所以,当我们,你知道,当你第一次听到这个时,你会认为,嗯,这似乎相当牵强,条件必须恰到好处才能让这些潮汐导致捕获。但是,数值模拟表明,大约10%的行星-行星遭遇会产生类似二元行星的东西,这是一个惊人的预测。嗯,所以这似乎与我们迄今为止所知的系外行星目录相悖,因为我们还没有发现任何二元行星。我们提出,这可能的一个解决方案是,二元行星非常难以探测,这也很违反直觉,因为请记住,它们是如何形成的,是通过这种潮汐机制。所以,它们形成得非常靠近,就像艾俄距离木星几倍行星半径一样,它们几乎相互接触,并且它们被潮汐锁定,永远面对着彼此。所以,在这种配置下,当它横跨恒星运行时,看起来你无法真正分辨出两颗行星,它看起来就像一颗行星在你面前,它正在横跨恒星。数据的时域分辨率很少足够区分这一点,所以你会看到一次凌星,但实际上是两颗非常靠近的行星同时凌星。所以,是的,我们最近写了一篇论文,我们开发了一些技术来尝试解决这个问题,并希望提供一个工具,我们可以最终寻找这些行星。探测这些行星的难题,当它们如此靠近时,这就是我们的重点,如何解决这个合并问题。所以,它们是否存在,我们不知道。我们正计划对它们进行搜索,但它仍然是一个悬而未决的问题。我认为这只是其中一个有趣的 the 物理学的好奇心问题,即二元行星是否存在于宇宙中,因为那样的话,你知道,你会有二元地球,你会有二元海王星,各种各样疯狂的东西,你知道,会激发科幻想象力。我想知道二元行星上的物理感觉是怎样的。它可能微不足道。我得想想。我想知道是否有任何有趣的动力学,比如它感觉是多重的,或者在球体的不同部分的重力感觉是否不同,当有另一个大球体时?我想,力会相当相似,因为物体的形状会变形,形成一个扁平的、势能相同的等势面,但它会导致两个物体形状失真。我认为它们会变成相互面对的椭球体。所以,当你,你知道,人们喜欢地平说或地球是圆的,你从太空飞来,看到一个足球形状的地球,这是你自己的星球,终于有证据了。我想知道从一个到另一个有多难?因为你必须克服,嗯,不,可能有点容易。是的,我的意思是,它们离得太近了,这有帮助。而且我认为最关键的因素是行星的质量有多大。我一直认为,逃离行星的挑战之一。我的一位同事写了一篇有趣的论文,他认为超级地球可能无法逃脱。如果你是一个在超级地球上诞生的文明,地表重力如此之高,以至于你使用的任何燃料(如氢或甲烷)的化学势能与行星本身的重力相悖。所以,你会,你知道,我们的火箭,我不确定比例,但也许质量上90%是燃料,这些东西必须是,就像吉萨金字塔那么大的燃料,上面只有一个微小的尖端,才能逃离它们的行星大气层。所以,有人认为,如果你住在超级地球上,你可能被迫永远住在那里,除非你发明了太空电梯之类的东西,否则可能无法逃离。但是,在没有成功的火箭计划的情况下,你甚至如何建造太空基础设施来做这样的事情?所以,我们越是审视我们的地球,思考我们面临的问题,就越会发现地球在很多方面都非常适合。这几乎是令人毛骨悚然的,不是吗?我们不仅生活在一个拥有生命、智慧生命、持续化石燃料工业的正确条件的行星上,而且碰巧在地底下,我们有足够的化石燃料来启动我们的工业革命。嗯,而且这些化石燃料以及氢气和其他燃料中蕴含的化学能足以让我们能够逃离我们的行星大气层和行星重力,拥有一个太空计划。而且我们碰巧有一个触手可及的天体,月球。这也不一定如此,如果月球不在那里,它会对我们在20世纪60年代的太空计划抱负产生什么影响?会有去火星或金星的太空竞赛吗?这要困难得多,尤其是对于人类计划来说,用20世纪60年代的技术几乎不可能想象它会实现。这几乎就像有人在我们面前设置了一系列挑战性的障碍,挑战性的问题要解决。它们是挑战性的,但它们是可行的,而且有一系列的问题。重力很难克服,但考虑到地球的大小,它并没有那么糟糕,以至于我们仍然可以制造出能够逃离它的推进系统。是的,气候变化也是如此,也许吧。我的意思是,气候变化是我们文明面临的下一个重大问题,但我们知道它在技术上是可以克服的。是的,你知道,它,它,它有时确实看起来像是为我们向成熟文明的进步铺设了一系列挑战,也许有一天我们可以扩展到群星。我对核武器、人工智能以及自然或人为的流行病有点担心。但是的,气候变化意味着我们有很多很多有趣的里程碑需要跨越。我们可以争论每个问题的严重性,但毫无疑问,我们生活在一个充满严峻挑战的世界,这些挑战正在将我们的智力和意志推向我们是否真的准备好进入下一个发展阶段的极限。所以,感谢你走了个岔路,还会有一百万个岔路,但我们可以回到开普勒1625b吗?它是什么?你谈到了这个发现系外卫星的旅程和努力,所以那里的卫星或小的冷物体在哪里?这项努力进展如何?以及开普勒1625b呢?是的,我的意思是,我职业生涯的大部分时间都在寻找系外卫星,我想我的许多同事都认为我有点疯狂,还在做这件事。你知道,在五年一无所获之后,我想大多数人可能会尝试做别的事情。我甚至有人对我说过,他们说,教授们,我记得在一次鸡尾酒会上,一位麻省理工学院的教授把我拉到一边,他说,你知道,你应该只关注热木星,它们无处不在,你可以写论文,它们很容易。我说,是的,但热木星对我来说并不有趣,我想做一些我觉得在智力上能把我推向极限,并且可能不是别人能做出的贡献,但也许不是任何人都能做的事情。我不想仅仅为了第一个而成为第一个,我想做一些感觉对我们社会有意义的智力贡献。所以,你知道,这个系外卫星问题困扰了我很多年,试图解决它。正如我所说,我们用开普勒寻找了很多年,我们最接近的是这个恒星开普勒1625b,它有一个像木星一样的行星绕着它运行,这个像木星一样的行星的周期是287天,所以它几乎和地球绕太阳的距离一样,但对于木星来说。所以,这已经很不寻常了。我认为人们没有意识到,像木星一样的行星在宇宙中相当罕见。当然,迷你海王星和海王星非常普遍,但据我们所知,只有大约10%的类太阳恒星周围有木星。当你提到木星时,是指它的质量和半长轴的哪个方面?所以,任何超过大约半个天文单位,也就是地球到太阳距离的一半,以及大约十分之一木星质量的量级,这就是土星的质量,最多到大约10倍木星质量,基本上就是你开始接触褐矮星的范围。这些类型的物体似乎有些不寻常。大多数太阳系都没有木星,这真的很有趣,因为木星,就像月球一样,似乎在我们的太阳系发展故事中扮演了关键角色,尤其是在晚期重轰炸和我们接收到的陨石撞击率等方面产生了巨大影响。无论如何,回到1625b,这颗像木星一样的行星,数据中有一个东西的暗示。我所说的意思是,当我们观察凌星时,我们看到了行星凌星时我们总是看到的熟悉的亮度下降,但我们在边缘看到了一些额外的东西。我们在外面看到了一些额外的下降。它正好在可探测性的边缘。我们不相信,因为,我认为寻找某样东西10年的挑战之一是,你变成了自己最大的怀疑者,无论你看到什么,你总是想着,我一直,就像坠入爱河很多次,但都没有成功。你劝自己,这永远不会发生,永远不会发生,对我来说不会。你知道,这不会发生。所以,我看到了,我真的不相信,因为我不敢让自己相信。但作为一个好的科学家,我们知道我们有义务发表它,谈论结果,并跟进它,并试图解决正在发生的事情。所以,我们申请了哈勃太空望远镜的时间,并且在那次申请中获得了批准。所以,我们是获得望远镜时间的20个幸运者之一,我们连续研究了它大约40个小时。为了提供一些背景,我们在开普勒数据中看到的下降对应于一颗像木星一样的行星周围一颗像海王星一样大的卫星。这也是我怀疑的原因,因为我们在太阳系中没有这个,这似乎太奇怪了。然后,当我们获得哈勃数据时,它似乎证实了这一点。数据中有两个非常引人注目的证据表明这颗卫星在那里。一个是相当清晰的第二次亮度下降,哈勃非常清晰地分辨了出来。这是一个大约五西格玛的探测。最重要的是,我们看到行星没有在应该出现的时候凌星,它实际上比我们预期的早了大约20分钟。所以,这是行星和卫星之间引力相互作用的一个标志。我们实际上可以预期,如果卫星在行星之后凌星,那么行星应该比预期来得早,因为质心位于两者之间,就像在它们之间的平衡臂上。所以,我们也看到了这一点。所以,相位信号匹配了。卫星的质量被测量为海王星质量,卫星的大小被测量为海王星半径。所以,一切都非常吻合。嗯,我们花了几个月的时间试图否定它。这是我处理任何有趣事情的策略,我们只是试图用尽一切办法,说我们一定是被什么东西骗了。所以,我们试图观察望远镜的质心运动,在已观测到的不同波长通道,像素级信息。无论我们做什么,我们都无法摆脱它。所以,我们提交给了《科学》杂志,我认为当时《科学》杂志是顶尖期刊之一,他们对我们说,你介意把你的论文命名为“系外卫星的发现”吗?我不得不反驳,我们说不,我们不这么称呼它。即使做了所有的事情,我们也不称它为发现,我们称它为系外卫星的证据,因为对我来说,我希望看到这个重复两三次四次,然后我才会真正押上我的房子,相信这是真的。也许,而且我确实担心,正如我所说,这可能是我自己的怀疑主义,怀疑主义走得太远了,但我认为这是正确的决定。自从那篇论文发表以来,这个天体一直受到持续的关注。另一支团队独立分析了这颗恒星,并获得了与我们几乎完全相同的结果,相同的下降,相同的行星摆动。第三支团队也进行了研究,但他们得到了一些不同的结果。他们看到下降幅度比我们看到的要小,他们看到了一点下降的迹象,但不如我们看到的那么明显。他们也看到了摆动。所以,在分析哈勃数据减少方面存在一些紧张关系。所以,在我看来,解决这个问题的唯一方法就是再次观察。我们实际上在之后立即向哈勃提出了申请,我们说,看,如果我们的模型是正确的,如果卫星在那里,它上次来得晚了,它在行星之后凌星,因为轨道,我们可以计算出它下次应该在行星之前凌星。如果它不在那里,如果它不提前凌星,即使我们之后看到下降,我们也知道那不是我们的卫星,那显然是数据中的某种仪器效应。我们有一个因果预测,关于卫星应该在哪里。所以我对此非常兴奋,但我们没有获得望远镜时间。不幸的是,如果再往未来看,我们就不再有预测能力了,因为这就像预测天气一样。你可能能够以一定的准确性预测下周的天气,但预测明年的天气变得极其困难,不确定性只是随着未来越来越远而增长和累积。你如何知道卫星的位置?所以,你能够告诉轨道几何和频率吗?是的,基本上,从行星本身的摆动来看,这告诉我们卫星的轨道运动,它是卫星的反射运动。它只是一个估计,我担心你在这里做出一个强有力的预测,因为,如果下次你没有得到卫星,如果它没有在下一个回合出现,如果你获得了哈勃时间,那是否意味着其他东西?如果你没有看到那个,因为你说那将是仪器效应。我觉得,我有一种强烈的冲动去反驳你,这是一个很好的科学方法,但是,这是一个如此嘈杂的信号,或者模糊的信号,也许是低分辨率的信号,也许是。是的,我的意思是,这是一个五西格玛信号,所以这处于稍微令人不安的边缘。我的意思是,人们常说,对于任何第一次新现象的探测,你真的需要20到25个西格玛的探测,这样就没有疑问了,你看到的是真实的。这就在那个边缘。我的意思是,这可以与希格斯玻色子相媲美,但希格斯玻色子略有不同,因为有如此多的理论动力学期望在该精确位置出现信号。没有人预测到一颗像海王星一样大的卫星绕着一颗像木星一样大的行星运行,没有人。你找不到任何论文期望像海王星一样大的卫星绕着像木星一样大的行星运行。所以,我认为我们从根本上怀疑它的真实性,也是出于这个原因。但这正是科学的运作方式。当我们,你知道,我们拟合了摆动,我们拟合了下降,我们有这个三维几何模型来描述轨道的运动,并将其向前投影,我们发现大约80%的投影导致卫星在前面。所以,不是100%。有20%的情况下它在这里。但对我来说,这是一个足够困难的预测,我们有信心可以反驳它,这正是我真正想要的。我想要一个可反驳的。这是科学的基础,一个可证伪的假设。如果你没有一个可证伪的、可检验的假设,你怎么能在科学上取得进步?所以,这是这个特定案例的美妙之处。有一个数值模拟,其中包含卫星,它拟合了我们观察到的数据,然后你现在可以根据该模拟做出预测。是的,这太酷了。它很有趣,这些就像我们可以在计算机上模拟的小太阳系,并想象它们的运动。但是,我们正在将事物推向可能性的极限,这是一个双刃剑。它既在智力上令人兴奋,但你总是在一定程度上冒着走得太远的风险。我想问你关于你合著的关于70颗冷巨型系外行星的系外卫星调查的最新论文,以及新的候选者开普勒1708b。我会这样说,我认为目前有三四个候选者,其中我们已经发表了两个。对我来说,它们相当有说服力,值得进一步观测。所以,要获得确定的探测,至少在我们看来,我们需要看到它重复出现。一些其他方法存在的问题是,你得不到这种可重复性。例如,一种缺乏这种可重复性的技术是引力微透镜。所以,未来有一个新望远镜,叫做罗马空间望远镜,它基本上是一个改造过的卫星,拥有与哈勃望远镜相同的镜子尺寸,它将进入太空。它将同时观测数百万颗恒星,它将寻找的不是恒星在短时间内变暗(这将是凌星),而是相反。它将寻找的是是否有东西变亮,而这种亮度增加是由另一个行星系统经过并围绕它引力透镜化光线引起的。所以,这是一种发现整个太阳系的方法,但只能短暂地瞥见。你只能短暂地瞥见它经过,就像,你知道,一艘船在夜空中航行,只有那一张照片。问题在于,你知道,引力透镜的物理学,毫不奇怪,相当复杂,所以有很多可能的解决方案。所以,你可能会有一个解决方案,这可能是一颗红矮星,周围有一个像木星一样的行星,这是一个解决方案。但另一个解决方案是,它是一颗自由漂浮的行星,一颗像木星一样的流浪行星,周围有一个像地球一样的卫星。这两个解决方案几乎无法区分。理想情况下,我们将能够重复观测,我们可以回去看看,如果卫星真的在那里,那么我们可以预测它的质量,预测它的运动,并期望它下次可能在这里,或者其他什么。用微透镜,这是一个一次性的事件。所以,对我来说,这是一种揭示系外卫星种群的有趣方式。但我总是回到凌星,因为这是我们唯一真正拥有绝对可重复的方法,我们可以回来并证明,看,在10月17日,卫星将在那里,卫星看起来会是这样,我们可以捕捉到那个图像。当然,我们看到许多系外行星也是如此。我们想达到完全自信、完全确认的水平,对这些系外卫星进行一击必杀的探测。但是,是的,这是一段非常艰难的旅程,试图将这个领域推向这个方向。是否存在对凌星法的某种阻力?不是对凌星法,我只是说对系外卫星。凌星法是迄今为止寻找系外行星最流行的方法。但是,是的,正如我所暗示的,系外卫星是系外行星学科中的一个细分领域。这在很大程度上是因为人们在等待那些一击必杀的探测。就像,如果你回到1995年米歇尔·梅耶和迪迪埃·凯洛斯首次发现系外行星的发现,我想说,当时他们被视为特立独行者,寻找恒星周围行星的想法被认为是边缘科学。你知道,我敢肯定,许多同事告诉他们,为什么不做一些更安全的事情,比如研究食双星系统?我们知道那些存在,所以为什么你要浪费时间寻找行星?你会得到,你知道,外星人的绰号之类的,你会被称为边缘特立独行科学家。所以,对于那些早期的行星猎人来说,获得合法性和被认真对待是很困难的。所以,很少有人冒险去这样做,除了那些被鼓励去尝试的人,或者可能已经获得了职业生涯的保障,比如终身教职,所以他们不必担心失败的后果。所以,一旦发生了,一旦他们取得了第一次发现,一夜之间,你知道,每个人都在涉足系外行星,突然之间,整个天文学界都发生了转变,许多曾经研究食双星的人都变成了系外行星科学家。所以,那是第一波系外行星科学家。我们现在正处于第二波甚至第三波,像我这样的人,在某种程度上,是在系外行星作为正常事物的想法中成长起来的。你知道,我11岁的时候,第一颗系外行星就被发现了,所以对我来说,这是一个相当正常的想法。所以,我们从一开始就接受了系外行星的训练。所以,这带来了与那些可能从不同职业道路转型过来的人不同的视角。所以,我怀疑,随着系外卫星、技术信号、天体生物学,许多被认为是可能性的边缘话题,有一天都会成为主流。但是,有很多人只是在等待,等待有确定的职业保障,然后才承诺。是的,在我看来,系外卫星打开了更广阔的,或者首次打开了通往外星人的大门。所以,更严肃地从学术上来说。好吧,让我们来看看像外星世界,所以,我认为谈论外星生命仍然相当边缘,即使是在火星和卫星上等等。你有点像,你知道,这会很好,但想象一下第一次发现一个生物体,那将改变一切,然后每个人都会看起来像个白痴,没有把所有精力都集中在这上面,因为事情的可能性。它可能,它可能非常无聊,它可能是非常无聊的细菌。但即使生命存在于其他地方,是的,一些,我的意思是,这改变了一切。这意味着生命无处不在。如果你现在知道,在五年或十年内,第一个生命将在其他地方被发现,如果你提前知道,这肯定会影响你如何处理你的整个职业生涯,特别是作为一个天文学家,你肯定会想,嗯,这显然是我必须投入我的课程、我的培训和我的教育的方向。所有的新教科书,所有写的东西,我的意思是,我认为对冲是有很多价值的,分配一些时间给这种可能性,因为我们在未来几十年里可能会获得的发现,感觉就像我们即将获得很多非常好的数据,并拥有越来越好的工具来处理这些数据。所以,发现的种类将会持续增加,但一击必杀的发现很难获得。是的,我认为我们很多人都在期待,我的意思是,我们已经看到了一些,比如金星和磷化氢事件。但我们以前也见过,比尔·克林顿在白宫草坪上宣布火星生命。不可避免地会有虚假的说法,或者至少是模棱两可的说法。肯定会有一篇高调的期刊,比如《自然》或《科学》,有一天会发表一篇论文,说在Trappist-1或其他行星上发现了生物特征信号,然后会有多年的文献往来。这可能令人沮丧,但这就是科学运作的方式,你知道,这就是科学的作用机制,人们对结果进行严格的审视,达到极度的怀疑。这就像一个熔炉,你知道,你烧掉了所有不相关的东西,直到剩下的就是真相。所以,你剩下的是这个产品,我们相信还是不相信生物特征信号在那里。所以,不可避免地会有很多争议、辩论和争论。我们只需要预料到这一点。所以我认为你基本上必须在学术上有点厚脸皮,才能进入那个世界。你已经看到了金星上的情况,从外面看,一些科学家之间的对话是令人不适的,因为,他们有点咄咄逼人。是的,你可以理解为什么,因为嫉妒,我不知道,这是我说的,不是你说的,这是我在说,我确定有一些,我确定有一些羡慕和嫉妒在里面。在那些不是发现的一部分人那里。但无论如何,无论如何,让那些参与金星事件的人独自一人。无论如何,做出如此重大的声明,尤其是生命,因为生命几乎是历史上最伟大的发现之一,你可以想象。从科学上讲,你可以看到,我对此非常清楚,即使是设定系外卫星这个小得多的目标,我也会感到,你知道,自负会悄悄溜进来。所以,作为一个科学家,我们必须对自己的自负保持警惕。你看到了诺贝尔奖的闪光,或者名声和财富,以及被载入史册的希望。我们都在成长过程中学习牛顿和爱因斯坦,这些领域的巨匠,费曼,麦克斯韦。你就会想到这些个人贡献,它们将永垂不朽。这是诱人的。这就是为什么我们中的许多人,如果他们有能力去银行,却决定实际上,关于被永垂不朽和为社会做出永久贡献的想法,比在其他地方运用我的技能的经济回报更有吸引力。所以,在某种程度上,这种自负可以是一种好处,因为它吸引了有技能的人进入我们的领域,而这些人可能会被金钱诱惑。但另一方面,它越接近,当你开始在你的眼中闪烁诺贝尔奖时,你认为你即将看到一些东西,你就会失去客观性。一个非常著名的例子是巴纳德星。彼得·范·坎普在1968-69年声称在那里发现了一颗行星。当时,这将是第一个被声称的系外行星。他确信那颗行星在那里,他实际上使用的是摆动恒星的方法,但使用的是恒星的位置来声称这颗系外行星。结果发现,这颗行星并不存在。随后的动力学家和理论家以及那些研究仪器数据的人的分析一致认为,这颗行星根本不可能存在。但彼得·范·坎普坚持认为它在那里,尽管有压倒性的证据反对他。甚至在他去世那天,我记得是在90年代初,他仍然坚持认为这颗行星在那里,即使在我们开始做出第一批真正的系外行星发现的时候,甚至在那时,我认为哈勃也已经观测过那颗恒星,并且完全排除了他所说的任何可能性。所以,这是一个问题,你如何作为一个科学家达到一个点,你就是无法接受任何其他东西,因为你,它始于成名的梦想,然后以顽固地拒绝退缩而告终。当然,另一面是,有时你需要它来拥有力量,来对抗整个科学界对你的信念。所以,这可能是一把双刃剑。但我猜,这里的区别是证据。是的,在这种情况下,证据是如此压倒性,这真的不是一个解释的问题。你必须收集,你用相同的,同样的恒星,但精度提高了10倍甚至100倍,并且持续了更长的时间,而且毫无疑问,这颗行星是一个幻觉。所以,这就是为什么你必须非常小心。你说,永远不要命名,你知道,我的妻子和我的女儿喜欢把这颗行星以我的名字命名,你发现的。而且,我永远不能给你命名一颗行星,因为我将不再客观。我怎么能,我怎么能转身对你说,那颗行星不是真的,我以你的名字命名的?所以,你是一个谈论它的人,而且在你的眼中和你的行为方式中很清楚,你热爱发现的过程,那种喜悦,那种看到新观测、新想法的魔力,对吧?但是,我认为关键是,当你有了那种伟大的感觉时,就要开始怀疑,开始测试,这到底意味着什么?这是真的吗?有哪些可能的不同解释,可以使它比我最初想象的要不那么宏伟?所以,两者都有好奇心和怀疑主义,都在同一个大脑里。是的,我认为总的来说,我越希望某事是真的,我就越会本能地怀疑它。而且我认为这只是,你知道,我是在一个宗教家庭长大的,在某种程度上被灌输了,就像许多孩子一样,好吧,这是正常的,你知道,有上帝,这就是世界的方式。上帝创造了地球。然后,当我读的书越来越多,了解世界上正在发生的事情时,我开始怀疑。而且,当我决定不再信教时,最难放下的就是那种美丽梦想的悲伤,你曾经在脑海中拥有过,关于永生,因为,因为你在地球上表现良好,你将拥有一个美丽的天堂,你可以去那里永远生活。这非常有吸引力。对我个人而言,这是我反对它的原因之一,它就像,它太好了,不可能是真的。而且,它非常方便,这可能是,这可能是真的。而且,我没有直接的科学证据来支持这个假设。它只是变得,很难调和我的科学成长。我知道有些人可以调和,也许有一天我也可以。但作为一个普遍的指导原则,我认为我从这次经历中获得的是,我必须极其警惕我想要成真的事情,因为它会让我说出不真实的事情,如果我不小心的话。而这,这不是我们作为科学家试图做的事情。所以,你从宗教的角度感觉到,在你的观点中,有一点引力场,就像它影响了你作为科学家,作为一个科学思想家的能力一样,显然当你年轻的时候。是的,我认为,我认为这是真的,每当你,当有事情你希望成真时,它就是智力上的终极诱惑。而且我对此非常担心,你知道,关于不明飞行物,以及,这是真的,对于像金星磷化氢这样的事情,以及寻找占星信号。我们必须一路警惕这一点,无论我们如何寻找生命,无论我们如何寻找这个大问题。我认为我们内心都有一个部分,我希望宇宙中有生命,我希望宇宙中有生命。但我已经在很多场合被记录在案,相当坚定地试图有意识地对此问题保持不可知论。我不想在收集证据来告知这个决定之前就确定答案。科学应该这样运作。如果我已经知道答案了,那我做什么呢?那不再是科学实验了。你已经决定了,所以你想学什么?如果你已经知道答案了,做实验有什么意义?没有意义。这太复杂了,所以,如果我对自己诚实,当我想象宇宙时,我首先想象的是,关于我们的世界,我们人类,我当然作为一个特定的人,我知道我几乎不知道任何事情是如何运作的。所以,首先,这适用于人类知道的事情,比如量子力学,以及所有那些有不同专业知识的事情,我都没有投入。所以,即使是那个起点。但是,如果我们把人类文明的所有知识都考虑进去,我们几乎一无所知。这是一种假设,因为似乎我们一直在发现谜团,而且人类历史似乎是由我们说“好吧,我们几乎都搞清楚了”,然后你发现一个世纪后,你当时说你什么都没搞清楚。所以,这是起点。第二件事是,我觉得整个宇宙都充满了外星文明。统计学上,这是让我相信这一点的重要因素,它们不必像人类一样,它们可以是任何东西。生命的存在,以及地球上生命的运作方式,它总能找到出路。它能在如此多不同的复杂环境中找到出路。它总能找到出路,无论那股力量是什么,同样的力量也必须在其他地方找到出路。但是,如果我也诚实,我不知道我每天有多少小时认真考虑我们是孤独的可能性。我不知道,当我的心和思想充满好奇时,我想象着那里所有的不同生命。但要真正想象我们是孤独的,真正想象那里所有的浩瀚,我们是孤独的,甚至连细菌都没有。我想说,你不必相信我们是孤独的,但你必须承认,这是我们迄今为止对宇宙无知的可能性。你可以在没有证据的情况下相信某事,卡尔·萨根曾将此描述为信仰的定义。如果你在没有证据的情况下相信某事,你就有信仰宇宙中有生命,但你无法证明,你无法在数学上证明它,你无法给我证据。但是,有没有一些,数学是一个有趣的事情,有没有,物理学家是如何思考的,直觉,所以,基本的推理,有没有什么价值?我想说,我们当然可以做一个非常好的论证,我认为你已经做了一个,宇宙的浩瀚是人们经常转向的默认论证。肯定应该有其他人。很难想象。在我们的可观测宇宙中有大约10的22次方颗恒星。所以,真正的问题在于,这10的22次方颗行星中的一颗,比如说,地球般的行星,如果它们都有地球般的行星,形成生命的概率是多少?这是生命起源的过程,生命的自发出现。另外,自发这个词是不是很有趣?好吧,也许我们不使用自发,但,不是被其他文明播种,或者类似的东西,它自然出现,因为即使是自发这个词也让它看起来不太可能。就像,这是一个极其随机的过程。它可能是一个漫长的过程,经过数百万年的化学网络复杂性增长。也许宇宙中有一种力量推动它走向有趣的复杂性,最终创造出像生命一样的东西,我们甚至无法想象。有时它会表现成看起来像人类的东西,但它可能是一种完全不同的计算信息处理系统,我们太笨了,甚至无法想象。我的意思是,当然,复杂性本身就会发展,这有点奇怪,对吧?因为,似乎与我们的物理直觉相反,如果你受过物理学熵的训练,事情应该,复杂性本身很难,我不应该说自发地,但总的来说很难出现。所以,这是一个有趣的问题。我认为,从进化的角度来看,你确实看到了复杂性的增长。而且有一个很好的论证,我认为是戈尔德的,他表明,如果你有一定程度的复杂性,它可以通过随机突变变得更不复杂或更复杂。而更不复杂的那些东西正在剥离一些对它们的生存可能是必需的东西。所以,总的来说,这在生存方面不会特别有用,剥离其有用特性的很大一部分将对其不利。而如果你添加一些东西,最典型的事情是你添加的东西可能根本没用。它可能根本不影响其生存,但它也不会提供任何显著的好处。但有时,在罕见的情况下,它会带来好处。所以,如果你有一定程度的复杂性,很难回到复杂性,但相对容易前进。只要有足够的机会,你最终会建立起复杂性。这就是为什么我们看到复杂性在进化意义上增长,也许也在导致生命出现的化学网络中起作用。我想我真正的问题是,数字游戏,回到那个问题,我们谈论的是发生这种事件的某种概率。从原始汤,无论你怎么称呼它,地球开始时的成分,有机分子,从初始条件到能够进行达尔文自然选择,也许我们可以定义为生命,这个概率可能是1%。1%的情况下会发生这种情况,那么你就对了,宇宙将充斥着生命。但它也可能是10的负10次方,在这种情况下,每星系一个,或者10的负100次方,在这种情况下,大多数宇宙甚至没有生命,或者90%,或者90%。你说了1%,你说1%,但它可能是90%,如果一个行星或卫星的化学条件是正确的。我承认,这些数字可能是任何一个,挑战是我们没有严格的理由来期望为什么90%比10的负20次方更可能。嗯,事情是,我们有一个观测结果,n=1,地球。嗯,很难知道如何处理它。你建立什么样的直觉?因为在地球上,似乎生命总能找到出路,在各种条件下,在各种疯狂的条件下,它都能从基本的化学反应中建立起来。你可以说,好吧,也许需要一点时间来开发一些复杂的技术,比如线粒体,我不知道,比如光合作用,好吧,但它似乎能找到出路,而且做得非常好。是的,但我想你说的是一个不同的过程。我的意思是,也许我错了,把这两个过程分开,但对我来说,你基本上描述的是自然选择,进化。
嗯,而我实际上是在描述“生命起源”,对我来说,这是一个独立、明确的过程。你认为人类科学家是有限的,是的,但为什么它会是一个独立的过程呢?为什么生命诞生会是一个独立于生命过程的过程呢?我是说,我们对大爆炸感到不安,我们对第一个事物感到不安,我想,这东西是从哪里来的?所以,我想我会说,我只是扭转这个问题,说你所说的是,为什么它是一个不同的过程?嗯,为什么?我会说,为什么它不应该是一个不同的过程?这并不是一个很好的辩护,除非说我们了解自然进化、自然选择进化是如何运作的。我们认为我们理解这个过程。关于生命在我们星球上出现的早期阶段,我们几乎没有任何信息。也许你是对的,它是连续体的一部分。也许它也是一套独特的不太可能发生的事件,导致了生命的出现。作为一个科学家,我只是试图对这两种可能性都持开放态度。如果我断言生命必须无处不在,对我来说,你就有实验偏见的风险。如果你认为你知道答案,如果你看到一个类地行星,并且你预先设定认为这个行星上有生命的几率是90%,那么在某种程度上,它会影响你对这些数据的解释。而如果我,无论你对我的不可知论有多么批评,我都保持对这两种可能性的开放态度,那么我相信自己能够公平地评估生命证据的真实性。是的,但我确实在科学上感到好奇,听到这些真是太美妙了,也令人鼓舞。我科学上好奇的是,我们真正知道的“第一次”有多少?然后我们最终没有解释为,实际上是漫长过程中的第100万步。所以,我认为这是一个非常有趣的事情,如果这个宇宙真的有“第一次”,就像,你知道,对我们来说,大爆炸时发生的任何事情都是一种“第一次”,物质的起源。但它又一次,嗯,历史似乎表明,我们会发现它实际上是某件事的延续。但然后物理学家说,时间是涌现的,因果关系和时间是非常人类的构建,所有这些都有可能。所以,可能真的有事物的“第一次”,我们给它贴上标签。所以,无论我们称之为生命,也许它有它的起源。是的,我也愿意接受它是延续的一部分,但这种延续可能更广泛,它是化学系统、化学网络以及我们称之为这种特定类型化学和这种化学行为的延续,生命。但它只是化学反应可能发生的所有数万亿种排列中的一种表现,我们断言它的特殊性,因为我们就是我们自己。所以,智能也是如此。你可以延伸同样的事情,说,你知道,我们正在宇宙中寻找智能生命,而你,你知道,你在哪里定义智能?智能的连续体在哪里?我们真正像我们一样的东西?我们是孤独的吗?可能存在化学系统的连续体,智能的连续体。我们必须小心我们自己的傲慢,假设我们自身的特殊性,我们是某种独特的现象类别,而宇宙并不真正关心我们属于哪个类别,它只是在做它正在做的事情,并且以无限的多样性和无限的组合在做一切,这基本上就是它在做的事情。所以,我们正在采取这一小部分,并说不,这必须被分开处理。我愿意接受它可能是一种真正独立现象的可能性,但它可能就像雪花一样,每一片雪花都不同。也许这一个特定的迭代是广阔连续体的另一种变体。是的,也许自然选择算法本身就是地球的发明。我也有点怀疑,无论这个算法是什么,它似乎在宇宙的各个层面运作。嗯,但也许这是一个非常奇特的现象,其中有一堆化学系统在有限资源的生存条件下相互竞争。而这是一个非常类地的事物。嗯,我们有一个很好的平衡,有大量的资源,足以让各种不同的系统相互竞争,但又不是太多,以至于它们变得懒惰。是的,也许这就是为什么细菌很长一段时间都很懒惰,也许它们没有多少竞争。很有可能。我是说,我试图,尽管猜测生命的定义和生命做什么,以及这个巨大的可能性网络很有趣,但老实说,对我来说,保持不可知论的最有力论据是避免这种偏见和评估数据。我们已经看到了,我是说,个人,我谈论我的频道,也许去年或两年前,你知道,他是一位非常著名的天文学家,他在19世纪声称在火星上发现了运河的证据。从他的角度来看,即使在当时,文化上也被广泛接受,火星当然会有生命。我是说,我认为这在我们看来很愚蠢,但它与我们现在关于系外行星的论点有些相似,那就是,当然,宇宙中一定有生命,怎么可能只有在这里?所以,人们很自然地认为,当他们用极冠,甚至你知道,它的气氛有季节来观察火星时,对他们来说,这似乎很明显,那里不仅有生命,而且已经发展出了一个文明,其技术实际上与我们自己的文明相当,因为它正在建造运河系统。当然,运河系统对我们来说似乎是一种奇怪的技术信号,但它是他们那个时代的产物。对他们来说,那是最先进的技术。这实际上应该给我们敲响警钟,如果我们认为太阳能电池板或建造星链或任何太空采矿是不可避免的技术信号,与比我们先进得多的其他文明可能正在做的事情相比,这可能会被嘲笑为过时。所以,总之,佩尔西瓦尔·劳威尔,他是那个时代的产物,他认为生命是不可避免的,他甚至广泛地写过它。所以,当他看到火星表面上的这些线条,这些线条时,对他来说,它们显然是运河,而他,那是实验偏见在起作用。首先,他被告知他拥有比他的同行们最好的视力,而且波士顿的眼科医生告诉他,他的视力非常出色。所以,他只是确信他看到的一切都是真实的。其次,他确信那里有生命。所以,对他来说,这只是增加了,然后那种浪费了,你知道,几十年的研究,将火星被这个运河文明占据的想法视为现实。但另一方面,也许它并非浪费,因为它是一个历史教训,告诉我们应该如何时刻警惕我们自己关于生命是否在宇宙中以及生命可能做什么的先入之见和偏见。此外,如果我运行这个模拟,我们也会谈论它,因为你反对它,但如果我运行一个模拟,我肯定会把你和一个外星人关在一个房间里,只是为了看看你精神崩溃几个小时。你肯定会认为你疯了。我是说,不,不是那样,但我是说,如果我们发现生命,我们发现有趣的新物理现象,我认为正确的方法绝对是极其怀疑的,并且要非常非常小心那些你希望是真的事情。我真的会说,我不是什么极端否认者,如果那里有令人信服的证据表明另一个行星上有生命,我会是第一个庆祝的人,并在白宫草坪上与外星人握手,无论那会是什么。你知道,我是在《星际迷航》的陪伴下长大的,我的幻想就是成为柯克船长,飞越星辰,与文明相遇。所以,没有什么比这更让我希望是真的了,正如我所说。但我们必须警惕,当我们评估数据时。但我不得不说,我非常怀疑我们是否会拥有那种“星际迷航”的时刻,即使那里有其他文明,它们也永远不会处于与我们技术同步的阶段,即使在智力上也是如此。他们能够与我们交谈的想法,即使通过翻译器,我是说,我们无法与座头鲸交流,我们无法与海豚进行有意义的交流,我们可以对它们发号施令,但我们无法与它们进行抽象的对话。所以,我们能够进行那种令人满意的对话的想法,我深表怀疑,而且我认为我们中的许多人都被吸引到这一点,这在某种程度上可能是上帝的替代品,那种父亲般的文明可能会介入,教导我们如何行事,并将智慧赐予我们的文明。但它们同样可能是一个巨大的真菌,它甚至不理解社会化的概念,因为它是在它星球上唯一的实体,它只是覆盖了整个表面,它不理解,它非常聪明,因为也许每个节点都相互通信,基本上创造了一个巨大的神经网络,但它根本不理解什么是通信。所以,外星生命肯定会极其多样化。我相当怀疑我们是否会拥有那种我小时候一直有的幻想时刻,即与一个文明进行对话。所以,对话,是的。注意到它们呢?注意到信号呢?你希望如此吗?我们一直在谈论获取生物特征、技术特征。也许,如果我们非常幸运,在我们有生之年,能够遇到生命形式,在火星或木星和土星的卫星上获得生命或死亡生命形式的证据。那么,从太空接收信号呢?星际信号呢?这些信号可能是什么样子的?这是一个很难回答的问题,因为我们某种程度上是在进行“异种心理学”。另一个文明的活动是什么?很多都是,什么是“异种心理学”这个词?抱歉打断一下。嗯,也许我只是在捏造这个词,但他们试图猜测另一个完全与我们进化不同的智能生物的计谋和动机。所以,就像你说的,系外行星的卫星,是“异种心理学”,太阳系外的心理学,是的,心理学。或者,也许“外星心理学”是一个更接地气的说法。但是,我们真的不能很好地猜测它们的动机,但我们可以看看我们从事的行为,并至少寻找它们。我们总是犯错,当我们寻找生物特征时,我们实际上是在寻找,甚至当我们寻找行星时,我们是在寻找地球的模板。当我们寻找生物特征时,我们是在寻找地球生命的模板。当我们寻找技术特征时,我们倾向于寻找我们自身行为的模板或我们行为的推断。所以,我们有很多技术特征的建议,人们建议我们可以寻找。最早的当然是无线电信标,那是弗兰克·德雷克参与的奥斯玛计划,试图寻找无线电信号,这些信号可能只是高功率无线电信号,说“嘿,我们在这里”,或者甚至可以编码银河系百科全书供我们解锁,这始终是无线电技术的诱惑。但也有可能是无意的信号。例如,你可能会有像我们围绕地球产生的卫星系统,人造卫星系统,星链类型的系统。你可以探测到这些卫星绕行星运行时闪烁的光芒。你可以探测到地球同步卫星带,当行星横越恒星时,它会阻挡一些光线。你可以在行星表面探测到太阳能电池板,光谱上。热岛效应,纽约比纽约州热几度,因为城市的“热岛效应”。所以,你可以对不同的行星进行热成像,并探测到这些。所以,我们有很多事情可以去做,我们可以去假设,我们可以寻找。然后,在最远端,你有远远超出我们能力的事情,比如“曲速驱动”信号,已经被提出。你会看到明亮的闪光,甚至LIGO的引力波探测也可以被预测。你可能有戴森球,这个想法基本上是用某种结构覆盖一颗恒星,收集恒星的所有光线来为文明供电。这在某种程度上很容易被探测到,因为你正在转移所有的可见光,热力学上它必须重新发射,所以它会以红外光的形态出来。所以,你会看到一颗极其明亮的红外恒星,但它在可见光下却完全不存在。所以,这将是一个非常有趣的信号来寻找。嗯,有人在努力寻找类似的东西吗?寻找戴森球,寻找具有强烈红外信号的戴森球?是的,有过。我想在文献中,有一个是用IRAS卫星,这是一颗红外卫星。他们瞄准了附近大约10万颗恒星,没有发现任何令人信服的戴森球恒星的例子。然后杰森·赖特和他的团队,我想使用WISE,另一颗红外卫星,扩展了这一点,去寻找星系。所以,整个星系是否可能被转化为戴森球,或者星系的很大一部分,这基本上是卡尔达肖夫三型?这是,当你基本上掌握了整个星系的资源时。同样,在附近大约10万个星系中,似乎没有令人信服的戴森星系(如果你想这么称呼的话)的例子。所以,这绝不证明它们不存在或不发生,但似乎一个文明发展到那个阶段并开始收割整个恒星输出是一种不寻常的行为。不寻常,是的。我是说,LIGO非常有趣,关于引力波。如果那种实验能够看到一些奇怪的东西,一些奇怪的信号,一些可以与宇宙现象的能量相媲美的信号。是的,是的。我是说,这是一个全新的宇宙窗口,不仅在天体物理学方面,而且在技术信号方面。我不得不说,关于曲速驱动,我怀疑曲速驱动是否可能,因为你有,你有相对论的基本问题。你可以拥有比光速更快的旅行,或者因果关系,你只能选择其中两个。在一个连贯的宇宙中,你真的不能拥有所有三个。如果你拥有所有三个,你基本上就会遇到时间悖论和时间循环以及祖父悖论的可能性。难道不能有一些因果关系的小区域吗?类似的东西,比如,因果关系一致的小区域?你可以那样设计它。你可以,你知道,如果你有一个曲速驱动或时间机器,你就可以,你知道,非常清醒和小心地使用它,以免造成悖论,或者只是在局部区域这样做,或者别的什么。但真正根本的问题是,你总是有能力这样做。所以在浩瀚的宇宙中,如果时间机器到处都是,那么有人这样做的风险就太大了,有人可以选择打破宇宙。这是一个根本性问题。霍金有他的“时序保护猜想”,他说,基本上,这不能被允许,因为它打破了我们所有的物理定律,如果时间旅行是可能的。目前的物理定律,是的,正确的。所以,我们需要撕毁相对论。我是说,这就是重点。这是我们目前的物理定律。所以,你必须撕毁我们目前的相对论定律,才能理解超光速旅行如何在这种宇宙中存在,因为你不能让相对论、超光速旅行和因果关系和谐共处。但我们目前还没有让量子力学和相对论和谐共处。所以,并不是一切都像一个漂亮的织物。这肯定不是完整的画面,肯定还有更多。但是,所以它已经被撕毁了。所以,不如再撕毁一点,并在过程中尝试将两者联系起来,因为也许在标准模型和广义相对论的统一中,也许就蕴含着关于曲速驱动的一些新智慧。顺便说一句,曲速驱动以某种方式扰乱宇宙的结构,以便能够超光速旅行。你基本上是在弯曲时空。你也可以通过虫洞或任何假设的超光速旅行系统来实现,只要它超光速旅行,它就会违反因果关系,并且可能可以通过LIGO来观察。是的,可能。这取决于,我想,你知道,航天器本身的性质。我是说,曲速驱动的一个问题是,曲速驱动有很多问题。但是,就像句子的开头一样,有一个小问题,我们必须绕过。但是,当它到达目的地时,它基本上会收集一个巨大的,它前面有一个事件视界,所以它收集了所有,它收集了所有这些辐射,当它到达时,所有这些辐射都会倾泻到它的目的地,并且基本上会彻底消灭它到达的行星。辐射也存在于外壳内部,存在霍金辐射,这非常危险。然后,你知道,它也提出了费米悖论的所有可能的加剧。当然。所以,你也许可以解释为什么我们看不到银河帝国,即使在这里也很难。你也许可以解释为什么我们看不到由银河帝国组成的恒星,如果每个人都限于以大约每秒20公里的速度航行或两倍火箭速度。但更难解释的是,为什么我们看不到恒星被银河帝国占据,当曲速驱动迫在眉睫时,因为它使得扩张如此微不足道。它使我们的生活变得更加困难。罗切斯特有一些很棒的模拟工作,他们实际上模拟了银河系中的所有恒星,或者其中的一部分,并在其中一颗恒星上孕育了一个文明,并让它以亚光速传播。实际上,恒星本身的混合,因为恒星不是静止的,它们绕着银河系中心运行,并且它们之间有交叉路径。如果你只有大约五光年的范围,而你的速度是光速的几倍,那么你可以在大约10万到一百万年内占领整个银河系。所以,这是我们生命周期的一小部分。所以,这带来了一些相当严重的问题,因为如果整个银河系历史中的任何文明都决定这样做,那么,你知道,要么我们不应该在这里,要么我们碰巧生活在这个稀有的口袋里,它们选择不占领。所以,这有时被称为“费米悖论”,你知道,费米悖论是,一个文明现在不在那里,一个外星文明没有,没有占据地球。而这很难与显而易见的容易程度相协调,即使我们自己技术的一小部分推断也可能在远快于银河系历史的速度占领银河系。所以,对我来说,顺便说一句,是的,费米悖论对我来说确实是一个悖论。但我怀疑,如果外星人访问地球,我怀疑如果它们无处不在,我认为它们已经在这里了,而我们太笨了,看不到。但撇开这一点不谈,我认为当我们抬头看星星时,当我们观察能量的散发时,我们应该能够看到非常强烈、明显的信号。我们会看到,我们会看到,我们会看到一些奇怪的东西,比如这些恒星是这样的,那些恒星是那样的,它们被利用了,利用恒星的核聚变来做一些有用的事情。比如,我们实际上看不到这一点。也许你可以纠正我,如果那里有外星文明在经营星系,我们从天文学的角度来看,不会看到恒星行为方式上的奇怪之处吗?是的,我是说,这完全取决于它们在做什么。但是,戴森球的例子是我们已经讨论过的,我们已经调查了附近大约10万个星系,发现它们都没有被转化为戴森球收集器。你也可以想象它们在做我们最近写过的一篇论文中的事情,比如“恒星提升”,你可以通过从恒星上舀取物质来延长恒星的寿命。所以,你基本上是在进行恒星工程。如果你在进行大量的采矿,你会有光谱特征,因为你基本上是在用尘埃填充太阳系。会有来自该活动的碎片。所以,有一些限制。当然,我们看不到明亮的闪光,那将是曲速驱动的后果之一,正如我所说,当它们减速时,它们会产生明亮的闪光。我们似乎看不到这些东西的证据。我们没有在附近的恒星或我们详细观测过的恒星中看到任何明显表明存在任何人工文明的迹象。最近可能接近的是本影星,人们对它很感兴趣,那是一颗恒星,它的亮度奇怪地忽明忽暗,一度有人猜测那可能是一种戴森结构。所以,也许是一个半建成的戴森球,当它进进出出时,它会阻挡恒星的巨大区域。当时很难用任何行星模型来解释。但一个更简单的假设是,它可能只是一大堆彗星或尘埃,或者一颗行星破碎了,它的碎片绕着它运行,阻挡了星光。结果是,通过后续的观测,特别是业余天文学界也做出了重大贡献,这些闪烁是彩色的,这是一个非常重要的线索,那可能不是一个固体结构在绕着它运行。它更可能是尘埃。尘埃是彩色的,我说的彩色是指它在不同颜色下看起来不同,它阻挡的红光比蓝光多。如果它是一个固体结构,不应该那样做,它应该是,它应该是,不透明的,对吧?一个实心的金属结构之类的。所以,这是明确的迹象之一。而且,光线变化或闪烁在波长上的行为方式与我们对小颗粒物行为的预期完全一致。所以,这非常困难。我是说,真正的外星人狩猎的真正技术难题,这是真正的,一个问题,曲速驱动的一个问题,以及外星人狩猎的一个问题。是的,但实际上,我认为有三个大问题,对我来说,任何寻找生命的事物,包括不明飞行物到火星上的化石,就是外星人有三个独特的属性作为一种假设。一是它们具有几乎无限的解释能力,所以几乎没有什么现象是我不能向你展示的,你不能在某种程度上用外星人来解释。你可以说,嗯,外星人只是拥有某种超级高科技的方式来制造这种幻觉。第二个是无限的规避能力。所以,我明天可能会看到一个不明飞行物,然后是第二天,然后是第三天,然后预测我应该在周四看到它,在一周结束时,但我没有看到它。但我总是可以摆脱它,说,嗯,那只是因为它们选择不来这里。你知道,它们有这个,它们总是可以轻易地避免未来的观察。如果你调查一个系外行星的生物特征,你没有看到氧气,你没有看到甲烷,这并不意味着那里没有人居住。它们可能只是在欺骗它们的大气层,进行工程改造。我们实际上写了一篇关于如何使用激光隐藏生物特征的论文,作为一种先进的文明。或者你可能只是生活在地下或水下,那里没有生物特征。所以,你永远无法真正证伪另一个行星或另一颗恒星上存在生命。它具有无限的规避能力。最后,第三个是,我们对宇宙的物理理解不完整。所以,如果我看到一种新的现象,本影星就是一个很好的例子,我们看到了这种奇怪的闪烁的新现象,我们以前从未见过。立即有人猜测,这可能是外星人。这就像一个“上帝的缝隙”,但结果是我们对物理学的理解不完整。所以,这种情况经常发生。在第一个脉冲星被发现时,情况也是如此。乔斯林·贝尔有点半开玩笑地称之为“小绿人一号”,因为它看起来很像预期的外星文明的无线电信号。但当然,结果是一种我们从未见过的新型恒星,即中子星,从顶部喷出两股喷流。所以,这是一个挑战。这三件事在实验设计方面对于科学家来说非常非常困难,要处理一个可以解释任何事情、规避任何事情的东西。所以,它几乎是不可证伪的,而且在某种程度上,正如你所说,我们对无限的物理定律的可能性有非常有限的了解。我们可能每次都在摸索表面。而且我们在历史上已经看到过很多次了。我们可能只是在探测一些新的现象。嗯,最后一个,我认为,在犯错方面有点可以接受。因为,这仍然令人兴奋。因为,无论如何,你可能会夸大发现的重要性。但关键是试图在这个世界上找到奇怪的东西,并试图描述这种奇怪性。当然,你可以给它贴上“小绿人”的标签。但最终,它就像,它就像好莱坞对我们认为的外星人一样神秘、美丽和有趣。我们倾向于认为有一个某种阈值。但地球上有各种各样的奇怪生物,它们的运作方式与人类非常不同,它们非常有趣。人类的心灵非常有趣。我是说,奇怪性和复杂性以任何形式都和我们从好莱坞对我们认为的外星人那里得到的同样有趣。所以,那没关系。寻找火星上的奇怪事物,这是最好的技术信号工作之一,那就是,你知道,我们总是有这个作为我们的后盾,那就是,我们将寻找外星人信号。如果我们失败了,我们将发现一些很棒的新物理学。所以,即使是任何我们探测到的信号,也总是会很有趣。所以,这不仅迫使我们提出寻找宇宙中生命的问题,而且它为这种研究应该获得资助和执行提供了坚实的科学依据,因为它总是推动知识的前沿。我想知道我们是否能够发现并对一个广泛的外星人定义持开放态度,在那里我们看到某种技术信号,基本上就像一个图灵测试,这个东西是智能的。嗯,它以一种非常有趣的方式处理信息。嗯,但你可以说化学也是如此,你可以说物理学也是如此,也许不是物理学,而是化学。有趣的复杂化学。你可以说,这是在处理信息,这是在存储信息,这是在传播信息。我是说,我想,这是一个介于我们称之为外星人的活体生物和一个非常有趣、能够携带某种智能的东西之间的灰色地带。嗯,信息是一个非常有用的方式来构建我们正在寻找的东西,因为这样你就摆脱了对甚至一个文明的假设,或者任何类似的东西。所以,任何信息丰富的信号。事实上,你可以以本影星的光变曲线为例,并询问必须在这个光变曲线中编码的最小自由参数数量,或者最小信息量。希望的是,也许从一个很好的例子来说,从一个无线电信号中,你探测到一些包含,你知道,数千兆字节的参数。在那一点上,这显然不是自然过程的产物,或者至少不是我们目前对宇宙的理解所能想象的任何自然过程。所以,即使我们无法解码(实际上我怀疑我们是否能在有生之年解码它,可能需要几十年才能完全弄清楚它们想告诉我们什么),但如果那里有一个信息,我们至少可以知道它具有高信息量和复杂性,并且这是沟通和信息传输的尝试。并将其留给我们的后代去弄清楚它们到底想说什么。再次是一个疯狂的问题,感谢你娱乐它们。我真的很感激。但是,在我们有生之年,什么样的信号,什么样的事件,你认为可能发生,科学界会相信那里有外星文明?你已经说过,也许是像戴森球那样强烈的红外信号。是的,那也可能在某种程度上有点模糊。因为,这是一个挑战。打断一下,你的大脑会想,你作为一个科学家会想,我知道这是模糊的,但这真的很奇怪。我想如果你有一个,我可以想象一些像素数序列或数学序列,比如斐波那契数列,数学上可证明的东西被广播出来,这不是物理现象。是的,我是说,素数是一个很好的例子,因为没有自然现象会产生素数序列。据我所知,它似乎是一种纯粹的抽象数学概念。所以,如果我们探测到一系列无线电脉冲,遵循那个序列,对我来说会很清楚。或者它甚至可能是,你知道,卡尔·萨根建议,圆周率可以被编码,或者你可能使用氢线,但乘以圆周率,比如一个非常特殊的宇宙频率,比如氢线,但乘以一个抽象的数学常数,这将强烈暗示有人在幕后操作。抱歉,存储在什么现象中?无线电波,但信息?我们曾经玩过这个想法,在我关于假设文明的视频中。但一种有趣的思考方式,我想把这次谈话稍微引向时间,思考一下,不仅仅是寻找我们周围的生命和智能,而是回顾过去,甚至在某种程度上展望未来,或者与未来沟通。所以,我们有一个有趣的实验,想象一个文明诞生于银河系历史的开端,并且是第一个。它们拼命寻找生命的证据,但找不到。所以,它们决定留下一些东西给未来的文明去发现,告诉它们关于它们自己的事情。当然,无线电信号在那里行不通,因为它需要一个动力源,那是一台机器,它最终会坏掉,它将很难维持数十亿年的时间尺度。所以,你想要一些被动的东西,不需要能源,但又能以某种方式传输信息,这很难想象满足这些标准的东西。但我的一个同事卢克·阿诺德有一个提议,他启发了我们很多人在技术信号领域。他建议你可以建造人造的凌日器。所以,你可以建造一些材料薄片,它们会凌日恒星。也许第一个薄片先过去,然后是两个,然后是三个,然后是五个,七个。所以,你可以遵循这些素数的序列。所以,会有明确的迹象表明有人制造了它们。但它们不需要任何能源,因为它们只是轨道上的材料薄片。它们最终会因微陨石而降解,也许它们总是会变得不稳定,但它们的寿命应该远远超过我们至少在技术上可以想象的任何电池或机械电子系统的寿命。所以,你可以想象一下,然后扩展它,你如何编码,不仅仅是素数序列,也许在非常复杂的光变曲线的空间模式中,你可以通过二维形状和凌日方式编码更多的信息。也许,你甚至可以编码信息,以及深入的信息。你知道,你甚至可以想象它是一个较低层的信息,只是素数序列。但然后你仔细一看,你会发现其中嵌入了更小的凹痕,它们有更深层次的信息可以提取。所以,对我来说,像这样的东西会很有说服力,那就是有人制造了它们,除非这是一个非常令人印象深刻的恶作剧。那将是一个非常有说服力的文明证据。而且,事实上,天文学的方法现在正朝着能够更好地探测到这种信号的方向发展。是的,我是说,在某种程度上,这只是建造更大的空间孔径。望远镜越大,探测这些微弱信号的能力就越强。你认为目前的科学界,另一个奇怪的问题,但只是目前的观测,你认为它们已经准备好接收素数序列了吗?在,所以,如果我们使用当前的方法,凌日时间变化法,你认为你准备好了吗?你有工具来检测素数序列吗?是的,当然。有20万颗恒星被持续监测。它们一直都在监测它们。它每30分钟给每颗恒星拍一张照片,测量它们的亮度。它这样做了四年半。所以,你已经有了,开普勒和苔丝现在也在这样做。所以,你已经有一个现有的目录,人们正在通过自动机器学习技术,真正地搜寻每一个光变曲线。我们甚至在自己的团队中开发了一些可以寻找奇怪行为的代码。我们写了一个叫做“怪异探测器”的代码。它只是最通用的东西。不要假设信号形状的任何东西,只是寻找任何重复的信号形状。信号形状可以是任何东西。我们从数据本身学习信号的模板。然后,它就像一个模板匹配滤波器,看看它是否在数据中重复了很多次。所以,我们实际上应用了它,并发现了一些有趣的东西。但我们没有看到任何素数序列,至少在开普勒数据上是如此。20万颗恒星,这听起来很多,但与银河系中的2000亿颗恒星相比,这真的只是冰山一角。所以,一个原因是,可能有一些比素数序列更具普遍性的东西。最终的问题是一个信号,在一般意义上,很难压缩。所以,也许随着我们获得越来越好的机器学习方法,可以自动分析数据来理解如何压缩它,你就能发现数据,出于某种原因,它是不可压缩的。然后,你知道,压缩确实是一个无底洞,因为,你知道,智能就是能够压缩信息。是的,在某种程度上,你压缩信号的程度越多,我想,我不知道压缩算法,但我会想象,解码器所做的假设就越多,他们需要有多熟练。你知道,素数序列是完全未编码的信息,基本上。但是,如果你看看阿雷西博信息,他们非常小心地像素化了这个简单的图像,他们发送了一个图像,试图让它尽可能易于理解,以便即使是愚蠢的外星人也能弄清楚我们想向他们展示什么。因为那里有各种各样的约定和规则,我们倾向于在设计我们的信息时假定。所以,如果你的信息假设他们知道如何做一个MP3解码器,特定的压缩算法,我相信他们最终可以逆向工程并弄清楚。但你让他们更难做到这一点。所以,也许我总是认为你可能有一个双层系统。你可能有一些较低层级的密钥系统,然后也许在它下面,你有一个更深层次的压缩层,包含更深入的信息。关于观察实际的物理对象呢?首先,让我以你的推文为灵感来源。你发推说,如果奥尔特云有一天被外星文明的系统开采,数十亿年前的采矿设备可能就在我们的奥尔特云中,因为奥尔特云延伸得非常非常非常非常远,超出了实际的恒星。是的,所以,你知道,采矿设备,只是基本的采矿设备在那里。我不知道关于奥尔特云本身有什么有趣的事情可以让你感兴趣,以及关于外星文明可能存在的非闪亮、不发光的采矿设备。是的,我是说,这个想法,我是说,这就是技术信号和寻找生命领域的魅力所在。你可以从最小的事情中获得灵感和智力上的乐趣,它会引发一连串的思考,并思考其含义。所以,在这种情况下,我只是被这个想法深深打动了,我们之前也提到过一点,那就是恒星不是静止的。我们倾向于认为银河系中的恒星位于相对于银河系中心的某个位置,它们就住在那里。但事实上,恒星不仅绕着银河系中心运行,而且它们的轨道本身也在随着时间而改变。它们在进动。所以,事实上,轨道看起来更像是一个螺旋仪,如果你小时候玩过的话,它会旋转并描绘出各种奇怪的图案。所以,恒星会相互交叉。所以,目前离我们最近的恒星是比邻星,大约4.2光年远。但它不会永远是最近的恒星,而且在数百万年里,它将被其他恒星取代。事实上,有些恒星会比比邻星更近,甚至只有几光年。这不仅是我们可以预测的,在未来几百万年里会发生,而且据推测,在整个银河系的历史中,数十亿年来一直如此。所以,如果你回到过去,你知道,会有各种不同的最近的恒星,地球历史的不同阶段。而这些恒星如此之近,以至于它们的奥尔特云会相互混合。所以,奥尔特云甚至可以延伸到地球周围一两光年。关于它在哪里结束,有一些争论。它可能没有明确的结束,但它只是越来越稀疏,越来越远。顺便说一句,对于不知道奥尔特云的人来说,我不知道它的技术定义是什么,但它是一堆绕着恒星运行的岩石,它们可以延伸得很远,因为这些物体很可能主要是富含冰的。它们可能形成于与木星和土星相当的距离,但由于这些巨行星的相互作用而被散射出去。我们看到一个围绕我们的圆形盘状物体,看起来像小行星带,但更远,叫做柯伊伯带。然后更远的地方就是奥尔特云。奥尔特云不是一个盘状物,它只是一个球体,它在各个方向上包围着我们。所以,这些物体是通过三维方式,向各个方向散射出去的。所以,这些物体对我们来说是潜在的资源,特别是如果你有一天计划进行星际任务,你可能想开采那些冰中的水,并将其用作氧气或火箭燃料。所以,很有可能,也有一些稀土金属和其他东西。所以,很有可能一个文明可能会利用奥尔特云物体作为跳板。或者在柯伊伯带,你有像冥王星九号这样的东西。甚至在奥尔特云之外可能还有一些物体,实际上是行星状的,我们只是无法探测到。这些物体非常非常微弱,所以它们很难看到。我是说,即使是冥王星九号,人们也推测它的存在,但我们还没有能够证实它的存在,因为它离我们大约有1000个天文单位,是地球到太阳距离的1000倍。所以,即使它可能比地球大,它从太阳反射的光量,太阳看起来就像一颗恒星,离它太远了,以至于它几乎不反射任何东西。它非常难以探测。所以,外太阳系的外围潜藏着各种各样的奇迹。所以,这让你想知道,你知道,在奥尔特云中,奥尔特云在过去一定与其他奥尔特云混合过。所以,奥尔特云有多少比例真正属于我们,属于从木星和土星散射出来的?有多少比例实际上可能是星际访客?当然,我们最近对此感到兴奋,因为奥陌陌,这个星际小行星,当时似乎是第一个星际物体的证据。但当你想到奥尔特云的混合时,它可能是一个大比例的彗星,彗星是从奥尔特云中播种出来的,最终进入。其中一些彗星可能本身就是星际的,我们只是不知道,通过这个过程。甚至有一个例子,我
我记不起名字了,有一个彗星的例子,它有一个非常奇特的谱线特征,有人推测它实际上是一个星际访客,但它基本上是通过这种或那种物质混合而成的。所以这有点令人着迷。嗯,它也,你知道,外太阳系就像海底一样,我们对我们自己星球的海洋底部有什么知之甚少,而对我们太阳系边缘有什么几乎一无所知。一切都是黑暗的。是的,所以,所以这就是其中一件事,要理解这些现象,我们需要光,我们需要看到光是如何与它相互作用的,或者它发出什么光。但我们宇宙的大部分是黑暗的。所以可能会有很多有趣的东西。我是说,这就是你的兴趣所在,在黑暗中潜伏着酷炫的世界和有趣的东西,对吧?基本上,我们所有人都知道,400年的天文学,我们进入宇宙的唯一窗口就是光,而这直到最近随着引力波的发现才有所改变。现在这是一个新的窗口,希望,嗯,在某种程度上,我想太阳中微子我们一直在探测,但它们来自特定的星际空间,但我们可能很快就能探测到中微子信息,甚至有人推测这是文明之间交流的一种方式,或者只是用中微子望远镜来研究宇宙。所以,我们现在称之为多信使天文学的东西越来越受到关注。所以不只是来自光的信息,而是来自这些其他物理信息包的信息,它们正向我们袭来。但说到外太阳系,光确实是我们唯一的窗口。有两种方法可以做到这一点:一种是探测来自奥尔特云天体本身的光,正如我刚才所说,这非常非常困难。还有另一种技巧,我们在柯伊伯带尤其常用,那就是所谓的“掩星”。所以有时那些天体只是碰巧从一颗遥远的恒星前面经过。这些都是非常非常短暂的时刻,持续不到一秒钟。所以你必须有一个非常快的相机来探测它们,而传统上天文学家通常不会制造快速相机。我们观察到的大多数现象都发生在几小时、几分钟甚至几天内。但现在我们正在开发每秒可以拍摄数千张照片的相机,而且还能以我们需要的精度进行测量。所以你可以看到这些非常快速的下降,你甚至会得到衍射图案,这看起来非常酷。我有点喜欢它,因为它几乎就像被动雷达。你有这些光点,想象一下你住在一个巨大的黑色球体里,但有一些小孔被戳破了,几乎像激光一样光线从中射出。在这个黑色球体里,有未知的东西在里面游荡,漂浮着,我们正在试图发现它们。有时它们会从那些细细的激光束前面经过,挡住一些东西,所以我们可以知道它在那里。而且它不是主动雷达,因为我们实际上并没有发出任何东西并得到反射,太阳就是这样做的。太阳的光线发出去了,又回来了。这更像是一个主动雷达系统,而我们更像是一个被动雷达系统,我们只是非常专注地倾听。所以,我对此感到非常着迷,我们有可能通过做一些可能很早就做的事情来绘制出外太阳系丰富的结构,那就是以正确的方式倾听,只是以正确的方式调整我们的仪器来观察宇宙,以捕捉那些天体。是的,我是说,这真的很迷人。看起来很明显,你的努力在未来100到200年里,即使通过像高分辨率凌日时间这样的方法,也会有一个很好的地图,基本上是行星和行星卫星的运动。是的,在所有不同的星系中。是的,这可能会彻底改变我们对太阳系的看法。我是说,这种革命在过去已经发生过几次,比如我们在19世纪发现了谷神星。我记得当时它被认为是第七颗或第八颗行星。然后我们发现了谷神星,还有很多小行星,比如雅努斯。所以有一段时间,教科书上说太阳系有大约13颗行星。然后他们,然后这只是一种新的探测小天体的能力。然后我们推翻了它,说不,我们要改变行星的定义。然后当我们开始再次观察太阳系边缘时,发生了同样的事情。我们发现了阋神星,我们发现了赛德娜,这些天体与冥王星相似。我们发现的越来越多,最终我们不得不重新思考我们如何给行星下定义,以及外太阳系的性质。所以,无论你对冥王星是否应该被降级这个争论有什么看法,我知道这通常会引起很多强烈的情感,但这是一个了不起的成就,我们能够在短短几年内就改变我们对太阳系的看法,这仅仅是因为电荷耦合器件,也就是相机里的东西。这项发明的出现使我们能够探测到更远、更暗的天体,并揭示了所有一直存在的东西。这就是天文学的美妙之处,有如此多的东西有待发现,即使在我们自己的后院。你有没有想过这个问题?你有没有想象过在未来100年里,什么东西会彻底改变天文学?比如,如果你把自己传送到100年后,当你看到的时候,什么会让你大吃一惊?会是什么?只是非常高分辨率的地图,比如“我的天哪”,一个令人惊讶的事情可能是“我的天哪,到处都是类地行星”。另一个可能是完全不同的传感设备。是的,我认为天文学和整个科学通常在新的技术能力首次出现时会取得巨大进步。我们刚刚举了太阳系的例子。那么在未来100年里可能会出现哪些新的能力呢?我希望看到的能力不仅仅是,我是说,在未来10到20年里,我们希望拍摄那些我们谈过的“暗淡蓝点”的图像。这需要建造像詹姆斯·韦伯太空望远镜那样规模更大、为直接成像优化的设备。你必须有一个日冕仪或一个星影,或者某种东西来挡住星光,并揭示那些暗淡的蓝点。所以在接下来的几十年里,我认为这是我们一生中值得期待的成就,就是看到其他地球的照片。超越这一点,也许在我们有生之年,在我们的晚年,我希望我们能够,我认为这在技术上是可能的,因为“突破摄星”项目给了我们很多鼓励,我们可以向最近的恒星发送一个小型探测器,并开始拍摄这些天体的高分辨率图像。如果你想了解更多,从远处能做的有限。我们可以在太阳系中看到这一点,我是说,你只能通过将哈勃太空望远镜指向它来了解欧洲空间站。但如果你真的想了解那个月球,你将不得不派东西去绕它飞行,希望能够着陆,然后钻到表面。所以,即使是进行一次飞掠并拍摄一张快照照片并将其传回,即使它只有100像素乘100像素,那也将是一种完全改变游戏规则的能力,能够真正成像这些天体。而且,也许在我们自己的太阳系中,我们可以肯定会达到一个可以制作出粗糙的系外行星地图的程度。望远镜的极限之一是由其尺寸决定的。所以你可能建造的最大望远镜将是太阳那么大。有一个巧妙的技巧可以在不实际建造一个太阳那么大的望远镜的情况下做到这一点,那就是利用太阳作为引力透镜。这似乎是在1979年左右由范宁提出的,当然,它建立在爱因斯坦的广义相对论理论之上,即太阳的引力场会扭曲光线,弯曲光线。所以遥远的星光就像一个放大镜。任何弯曲光线的东西都可以用作望远镜。它会把光线弯曲到一个点。现在,事实证明,太阳的引力不够强,无法在这里制造一个特别好的望远镜,因为焦点实际上在柯伊伯带之外,距离地球550个天文单位,比我们离太阳远550倍。我们已经超越了我们任何一艘航天器曾经去过的地方。所以你必须派一艘航天器去那个距离,即使乐观地估计,改进我们的化学推进系统,也需要30到40年,你必须把它送入那个轨道。但那时你就可以把整个太阳作为你的望远镜,有了这种能力,你就可以从远处以公里级的分辨率成像行星。这真的让你想知道,我是说,如果我们能设想,也许我们无法工程化,但如果我们能设想这样的设备,其他文明现在可能在观察我们自己的星球什么?也许这就是为什么没有人来拜访我们的原因,因为从远处可以做的事情太多了,对他们来说已经足够了。他们,也许他们可以达到能够接收我们无线电泄漏的程度,他们可以接收我们的电视信号,他们可以绘制出我们的地表,他们可以看到我们有城市,他们甚至可以进行红外成像,了解热岛效应以及所有这些东西。他们可以知道我们星球的化学成分。所以这可能就足够了,也许他们不需要下来研究人类,研究人类学,看看我们的文明是什么样的。但肯定有很多事情可以做,而且在某种程度上比飞过去便宜得多,只需巧妙地利用宇宙的物理学。所以你的直觉是,这很可能是真的,从我们的角度来看,从外星人的角度来看,观察可能比旅行容易得多。我们可以在到达那里之前获得非常高分辨率的成像。这取决于你想要什么信息。如果你想知道化学成分,并且你想要公里级的行星地图,那么你可以从远处用某种引力透镜来做到这一点。如果你想做得更好,如果你想成像某人门廊上的一份报纸,你必须飞过去。除非你有像人马座A*那样大的望远镜,否则你根本无法从数光年外收集足够的光。所以,肯定有理由说,旅行总会有它的位置,这取决于你想要什么类型的信息。我的团队实际上提出了,太阳是望远镜设计的终极顶峰。但是飞到1000个天文单位是一个真正的麻烦,因为它需要太长时间。所以一个更实际的方法可能是利用地球。地球的引力远不足以产生一个显著的引力透镜,但它有大气层,大气层会折射光线,弯曲光线。所以每当你看到日落时,太阳实际上已经在地平线以下了,它只是光线通过大气层弯曲了。它实际上已经在地平线下约半度了,你看到的是光路弯曲。而你的大脑当然会将其解释为沿着直线,因为你的大脑总是这样想。所以你可以利用这种弯曲,只要有弯曲,你就有望远镜。所以我们团队提出,你可以利用这种折射来创建一个类似地球大小的望远镜,称为“地球望远镜”。我们有一个关于这个望远镜的精彩视频。是的。你有一篇关于这个望远镜的论文吗?我有的。是的,太棒了。有时会感到困惑,因为他们听说过地球大小的望远镜,因为他们可能听说过事件视界望远镜,它拍摄了我们黑洞中心的图像,这非常令人印象深刻。它以前拍摄过M87和附近超大质量黑洞的图像。所以那些图像是干涉的,它们是分布在地球上的小型望远镜,它们通过干涉将光路结合起来,有效地创造了一个地球大小的角分辨率。望远镜总有两个特性:一个是角分辨率,也就是你能看到的表面上物体的最小尺寸;另一个是放大率,也就是物体相对于你的眼睛或某个小物体有多亮。事件视界望远镜所做的是,它牺牲了放大率或放大倍数来换取角分辨率,这就是它想要的。它想要高角分辨率,但它没有多少光子收集能力,因为每个望远镜本身都很小。这个望远镜是不同的,因为它实际上是用一个光桶收集光,这个光桶基本上是地球那么大。所以这可能同时带来好处,不仅有大孔径承诺的高角分辨率,而且还能实际物理地收集所有这些光子,所以你可以探测到来自宇宙最遥远边缘的光。所以,是的,我们提出这是一种可能实现的未来技术方式,以实现我们在天文学中拥有的这些极端目标,雄心勃勃的目标。但是,这是一个非常难以测试的系统,因为你基本上必须飞到这些焦点,而这些焦点位于月球之外。所以你必须有人愿意飞到月球之外,并廉价地将一个实验望远镜绑在上面。如果它是在低地球轨道上运行的东西,那会很容易,你可以把它绑在下一枚猎鹰9号火箭上进行测试,可能只需要几万美元,也许十几万美元。但基本上没有人飞到那么远,除非是像去火星的任务,或者会经过那种空间的任务。而且他们通常没有多少余地来附加激进的实验。所以这就是问题所在。理论上它应该工作得很好,但这是一个非常难以进行实验测试的想法。你能详细解释一下为什么焦点会那么远吗?当你看着地平线上的太阳时,地球大气层会产生大约半度的弯曲。如果你在地球大气层之外,你会得到两倍的效果,因为恒星在地平线上弯曲了半度,然后又从另一边弯曲了半度,所以你得到了大约一度的弯曲。你取地球的半径,大约7000公里,然后进行反正切函数计算,你会得到一个距离,大约是地球月球系统距离的三分之二。这个内部焦点的问题在于它没有用,因为光线路径基本上必须刮过地球表面,所以它会穿过云层,穿过所有浓厚的大气层,沿途会损失很多。如果你去更高的海拔,损失会减少。事实上,你甚至可以去到云层之上,这更好,因为云层显然会对光学观测造成麻烦。但问题是,大气层在更高海拔时会变薄,它弯曲光线的程度会减小,所以这会将焦点推得更远。所以最有用的焦点实际上是地球月球距离的三到四倍。所以这就是我们称之为拉格朗日点之一的地方。所以那里有一个稳定的轨道,可以说是地球周围最外层的稳定轨道。所以大气层对信号有坏影响,是的,它吸收光。有可能重建这个,去除噪音,只剩下强度吗?有可能重建,在某种程度上,我们这样做。有一种叫做自适应光学技术,可以纠正地球大气层造成的“波前误差”。地球大气层是湍流的,它不是一个单一的、密度相同的空气平面。空气中有各种各样的波动和气流。所以每一层都在以略微不同的方式弯曲光线。所以光线实际上在下降过程中遵循一条波浪形的路径。这意味着,两个在空间上略有分离的光线会在不同的时间到达探测器,因为一个可能走的是一条相对笔直的路径,而另一个则在到达之前会更多地波动。所以你有一个不相干的光源。当你试图进行图像重建时,你总是想要一个相干的光源。所以纠正的方法是,如果这条路径必须走得更快,直线路径走得更快,而波浪形路径需要更长时间,那么镜子是可变形的。所以你实际上会稍微弯曲直线路径上的镜子,使其成为等效的光路距离。所以镜子本身有所有这些小的驱动器,它实际上由数千个小元件组成,看起来几乎像一个液体镜子,因为它们可以实时操纵它。所以它们用激光束扫描大气层,以了解大气层的变形情况,然后对镜子进行校正以弥补这一点。这太神奇了。所以你可以为“地球望远镜”做类似的事情,但我想,在上面飞行会更便宜更容易。所以这将是一个非常具有挑战性的事情。通常,当你进行自适应光学时,你是在直视天空,或者非常接近直视天空。如果你看着地平线,我们基本上从不在地平线上进行天文观测,因为你看到的是穿过更多的大气层。如果你直视天空,你看到的是大气层最薄的部分。但当你越来越接近地平线时,你就会增加我们称之为“气团”的量,也就是你必须穿过的大气量。所以这里是情况最糟,因为你穿过整个大气层,然后再穿过一次,对于“地球望远镜”来说。所以你需要一个非常令人印象深刻的自适应光学系统来弥补这一点。所以,是的,我认为至少对于原理验证来说,用一个轨道更宽的卫星来测试它会更简单。说到前往深空,你已经提到了一点,你制作了一个名为“宇宙尽头之旅”的精彩视频,在视频的开头,你谈到了“爱丽丝”和“安迪”。那么,人类或类似人类的生物要前往半人马座阿尔法星需要什么呢?我想有几种方法可以做到。一种是取决于你的飞船有多快,这总是决定性因素。如果我们设计出一种能够以光速的几分之一速度运行的推进系统,那么我们可以在有生之年完成它,我认为这通常是人们在思考星际推进和旅行时所梦想的。你可以真正登上航天器,几年后下船,来到半人马座阿尔法星B,在表面行走,然后回来拜访家人。当然,这次旅行会产生大量的相对论时间膨胀。与地球上的人相比,你旅行接近光速一段时间后,你的年龄会少得多。当然,挑战在于我们没有这样的推进系统。但你认为这是可能的吗?所以,你有一篇名为“光环驱动:通过回收的飞 boomerang 光子实现大质量的无燃料相对论推进”的论文。所以,首先,那是什么?其次,其他推进系统有多难?在我写光环驱动之前,有一个想法,因为我认为光环驱动无法解决这个问题,我稍后会谈到光环驱动。但光环驱动对于比我们更先进、已经遍布星际的文明来说是有用的,它们正在寻找便宜的星系高速公路系统。因为只是为了背景,光环驱动需要黑洞。所以这就是为什么你现在无法在地球上做到这一点。但银河系中有许多黑洞,这是个好消息。我们稍后会谈到。但如果你想在没有黑洞的情况下前往半人马座阿尔法星,那么,你知道,有一些想法。有一个“德利斯项目”和一个“伊卡洛斯项目”,这是英国行星学会提出的两个项目,大约在20到30年的时间尺度内。他们问自己,如果我们采用现有和推测性的但现实的未来技术尝试,在未来几十年内出现,我们能走多远?他们选择了聚变驱动器。所以,如果我们能够基本上引爆,你也可以想象那种核裂变或核聚变炸弹在航天器后面爆炸并以此推进它,或者拥有某种成功的核聚变反应,我们显然还没有真正证明过它作为推进系统。那么你可以在这些系统中达到光速的10%左右。但这些都是巨大的航天器,我认为如果你要载人,你需要一个巨大的航天器。最近的对话实际上已经改变了,这个想法似乎有点过时了。我们大多数人都放弃了让人们亲自登上航天器的想法,也许我们会发送更像微型探测器的东西,可能只有一两克重,这样更容易加速。你可以用激光系统以非常高的速度推动它,让它达到光速的20%。它必须在旅途中生存下来,可能大部分都不会在旅途中生存下来,但它们足够便宜,你可以制造数百万个,其中一些会到达并能够发送图像,或者如果你想在那里有人,我们可能有某种方式进行远程呈现或某种延迟的远程呈现,或者某种行星重建,然后发送回来,这样你就可以以一种非实时但代表你在地表上的情况的方式与那个环境进行数字互动。所以我们可能更像是这些行星的数字访客,这比强迫这块湿肉飞越太空要容易得多。所以这可能是我们将来可以想象的。正如我所说,光环驱动是更长远的考虑。如果你想发射大质量物体,大质量物体甚至可以是行星大小的物体,在光环驱动的情况下,你可以使用黑洞。所以这是一种物理学的技巧。我经常把宇宙想象成一个大型电脑游戏,你正在寻找游戏开发者没有让你使用的作弊码、黑客或漏洞。但一旦你找到了它们,你就可以实现各种以前没有的有趣功能。是的,光环驱动就是这样利用黑洞。所以如果你有两个黑洞,这是非常常见的情况,一个双黑洞系统。它们正在相互螺旋靠近。LIGO已经探测到了几十个甚至可能超过100个这样的东西。当它们合并时,在合并前的阶段,它们以非常非常快的速度相互绕行,甚至接近光速。所以弗里曼·戴森在他去世前,我想是在70年代,他写了一篇挑衅性的论文,题为“引力机器”,他建议你可以使用中子星作为星际推进系统。中子星基本上是双黑洞系统的低质量版本。在这种情况下,他建议只是进行引力弹弓。将你的航天器射入这个非常紧凑和相对论性的双星系统。你需要中子星,因为如果有两颗恒星,它们会物理接触。所以中子星非常小,直径约10公里,它们可以靠得很近,并且以非常非常快的速度相互绕行。将你的航天器射入中间,就像穿过针眼一样,然后围绕其中一个进行弹弓,围绕那个正在朝你飞来的那个。一个会远离你,一个会朝你飞来。在任何一点,你都可以窃取弹弓中的动能。原则上,你可以将速度提高到你速度的两倍,你的速度加上中子星速度的两倍,这就是你弹弓后的新速度。这似乎很棒,因为这基本上是免费能源。你没有产生任何,你没有核反应堆来产生这个,你只是窃取它。事实上,你可以通过这种方式达到相对论速度。所以我喜欢那篇论文,但我有一个批评。批评是,这就像试图把你的飞船开进一个搅拌机。这是两个具有巨大潮汐力中子星。它们每秒或甚至不到一秒就绕行一次。而你想驾驶你的航天器并进行这个非常危险的操作。所以对我来说,这似乎不切实际。但我喜欢它。所以我把它作为想法,这就是科学的迭代过程。你借鉴了前人的伟大想法,然后你可能只是稍微调整一下,改进一下。这就是我所说的光环驱动。我只是建议为什么不把它们换成黑洞呢?这当然非常普遍。与其让你的飞船撞进那个搅拌机地狱系统,不如你退后一步,发射激光束。因为黑洞有如此强的引力场,它们可以把光线弯曲180度。它们实际上可以变成镜子。所以你知道,太阳通过引力透镜弯曲光线大约几分之一度。但像黑洞这样的致密物体可以做到完整的180度。事实上,如果你靠得太近,黑洞就会把它吞噬,永远不会回来。所以你只是把它推出去,推出去,直到它刚好擦过事件视界,然后激光束绕行回来。激光束想要进行引力弹弓,但激光,我是说,光子不能像航天器那样加速。所以它们不是加速,而是增加频率,所以它们变成更高能量的光子包,基本上是蓝移的。所以你发射的可能是红激光束,回来时变成蓝色,能量更高。因为光子携带动量,这在日常经验中可能有点违反直觉,但它们确实如此。太阳能电池就是这样工作的,它们携带动量,它们推动东西。你甚至可以用它们作为激光镊子来拾取东西。因为它们推动了介质,它带着更多的动量回来了,所以你得到了一个加速度。同样,你只是从黑洞窃取能量来做到这一点。所以你可以达到相同的速度。这基本上和弗里曼·戴森的想法一样,只是从更安全的地方进行。而且应该有一个数量级,你知道,银河系中有大约一百万或一千万个黑洞。其中一些甚至可能只有10到20光年远,当你根据发生率统计学计算出它们可能有多近时。它们当然很难被探测到,因为它们是黑色的,所以本质上很难看到。但统计学上,银河系中应该有很多。所以这些物体将是天然的航路点站。你可以用它们来加速和减速。而且,你知道,我们在天文学和宇宙学方面一直在谈论,在黑洞的探测和探索方面有很多令人兴奋的突破。所以你谈到的飞 boomerang 光子,关于光子环以及黑洞外面所有有趣的东西,已经有很多工作了。所以,外面所有的垃圾实际上可能是理解里面发生了什么的关键。还有霍金辐射,还有各种迷人的东西。我是说,有关于黑洞的令人费解的东西,我甚至无法,嗯,大多数人都不理解。我是说,全息原理,信息可能存储在黑洞外面。我甚至无法理解你怎么能把一个三维物体投射到二维上,并且以某种方式存储信息而不破坏它。如果它确实破坏了它,那么它就挑战了所有的物理学。所有这些都非常有趣,特别是对于如何利用黑洞进行推进的实际应用。是的,我是说,先进文明可能以各种方式使用黑洞。我认为,再次强调,这是科幻小说中一个流行的想法,或者说科幻小说中的一个桥段,人马座A*,银河系中心的超大质量黑洞,可能是寻找宇宙中智慧生命的最佳地点,因为它是一个巨大的引擎,你知道,黑洞的一个独特能力是你可以把它扔进物质,然后你可以得到喷流出来,吸积盘和喷流飞出来。所以你可以或多或少地利用它们将物质转化为能量,E=mc²。而且几乎没有其他方法,除了与它自身的反粒子湮灭,来做到这一点。所以它们有一些独特的属性。你也许可以通过把垃圾扔进黑洞来为你的文明提供动力。只是把小行星扔进去,为你的文明提供你可能需要的尽可能多的能量。你也可以用它们来加速穿越宇宙。你甚至可以想象使用小型人造黑洞作为热发生器。所以它们的霍金辐射随着它们尺寸越来越小而呈指数级增长。所以一个非常小的黑洞,一个你可以想象几乎握在手中的黑洞,将是一个相当重要的热源。所以这引发了关于你如何利用它来为你的文明提供动力的各种前景。你有一个关于成为卡尔达肖夫一级文明的视频。我们有什么希望做到这一点,或者离这个目标还有几个数量级?是的,这很令人惊讶。我认为人们倾向于认为我们已经接近这个规模了。卡尔达肖夫一级文明被定义为一个利用其行星从恒星接收到的能量的文明。所以,我认为对于地球来说,大约是10到10的15次方太瓦或10到10的17次方太瓦,这是一个巨大的能量。而我们现在只使用了其中一小部分。所以,如果你成为一个卡尔达肖夫一级文明,这不一定是一个目标本身。我认为人们会想,为什么我们要渴望成为这样一个能源消耗型的文明?你知道,肯定,我们的能源需求可能会提高我们的效率或者其他什么。但最终,你拥有的能源越多,你的能力就越强。我是说,如果你想把珠穆朗玛峰抬到太空,你需要一个可计算的势能变化才能做到这一点。而你作为一个文明,拥有的能源越多,显然就越容易实现这个能量目标。所以这取决于你作为一个文明的愿望。这可能不是我们想做的,但我们应该清楚,举起重物并不是唯一的事情,它只是在做功。它可以是计算,它可以是越来越多越来越复杂的计算,越来越大的计算,这似乎是我们正在朝着的方向,随着计算的规模和质量的快速增加,在人类大脑之外的人工计算。是的,我是说,计算是一个很好的例子。我认为大约10%的电力消耗已经用于超级计算中心。所以目前有很多当前的能源需求已经用于计算,而且随着时间的推移肯定会增加。如果我们开始做任何像思维上传或创造模拟现实的事情,那么成本肯定会成为我们能源需求的主要来源。如果文明完全转向这种后人类主义阶段。所以,我们的能源需求继续增长并非不合理。历史上它们一直以每年约2%的速度增长。所以如果这种情况继续下去,总有一天你会遇到你能够收集到的能量的限制,因为你正在利用,即使你用太阳能电池板覆盖整个星球,也没有更多的能量可供使用了。所以,有几种方法可以实现这一点。我在视频中谈到过,有几种可再生能源让我们感到兴奋,比如地热能、风能、波浪能。但几乎所有这些都无法满足我们进入卡尔达肖夫一级文明的需求。它们现在很有意义,我永远不会告诉任何人不要做风力发电,因为它显然有用。这是我们文明的当前阶段,但如果达到那个发展阶段,它将是我们能源需求的微不足道的比例。所以必须在以下方面取得突破:要么是我们收集太阳能的能力,这可能需要像太空太阳能电池阵列那样,将能量传回地球,要么是在核聚变方面取得一些发展和创新,使我们能够在地球上复制太阳产生光子的过程。但即使这样也会带来一些后果。如果你在地球上产生能量,并在地球上做功,那么这个功就会产生废热,而废热会增加地球的环境温度。所以,即使这不是真正的温室效应,而是你增加了地球的温度,这是因为计算机的运行。你把手放在电脑上,你可以感觉到它们散发出的热量。如果你做了这么多功,实际上是整个星球的瞬时能量都在做功,那么地球就会因此而显著变暖。所以,这清楚地表明,这不是一个可持续的道路。随着文明接近卡尔达肖夫一级,它们将不得不离开地球。这实际上是那个视频的重点,表明这是一个卡尔达肖夫一级文明,即使它被定义为行星上的瞬时能量,它也不是一个仍然孤立地生活在他们星球上的物种。他们将不得不从远处收集能量,他们将在地球之外对能量做功,否则他们将极大地改变他们生活的环境。是的,所以,你创造的能量越多,你使用的能量越多,就越有必要向宇宙扩张,但不仅是必要性,还有能力。你在你的实验室页面上提到,你有时对太空工程感兴趣。那么,你认为我们可以建造什么样的太空结构来容纳地球以外的人类或有趣的东西呢?我是说,这里有很多有趣的设想。其中一个经典的设想是奥尼尔圆柱体或斯坦福圆环。这些是太空中的两个旋转结构,它们基本上利用离心力作为人工重力。所以这些结构通常有几公里宽,你可以在地球轨道上建造它们,但它们可能可以容纳数百万人口。当然,你可以想象拉动它们,如果你,你知道,《苍穹浩瀚》在探索人类探索太阳系方面做得相当好,并且有很多近地小行星和矮行星被采矿殖民地占据。我们小组玩过的一个想法是这项叫做“准静止体”的技术。准静止体是之前的想法的延伸,我们总是倾向于扩展以前的想法,想法建立在想法之上,但它是“静止体”想法的延伸。“静止体”是罗恩·福沃德在20世纪70年代提出的一个想法。20世纪70年代似乎有很多疯狂的想法,不知道当时发生了什么。我认为斯坦福圆环、奥尼尔圆柱体、静止体、引力透镜的人都在70年代对太空充满想象力。静止体基本上是一个太阳帆,但它是一个如此高效的太阳帆,以至于辐射压的向外力等于太阳的引力向内力。所以它不需要正常地绕行。太阳正在通过引力拉动我们,但我们并没有更接近太阳,尽管我们正在向太阳坠落,因为我们在绕行,这意味着我们的平移速度足以让我们与太阳保持相同的海拔。所以你在绕行,这就是你保持距离的方式。静止体不需要这样做,它可以基本上,你知道,在惯性空间中完全静止,但它只是平衡了辐射压和向内的引力压这两种力。准静止体是这两种状态之间的过渡。所以它有显著的向外压力,但不足以完全抵抗落入恒星。所以它通过一定的平移运动来补偿。所以它介于轨道和静止体之间。所以这允许你保持人工轨道。通常,如果你想计算一个距离太阳半个天文单位的物体的轨道速度,你会使用开普勒第三定律,然后计算一下,你会说,好吧,你知道,如果它在半个天文单位处,我可以计算周期,P²与a³成正比,然后进行计算。但是对于准静止体,你可以拥有任何你想要的速度。这只是你平衡了多少引力的问题。你有效地进入了一个轨道,你使得恒星的质量比它实际的要小。所以就像你绕着一个质量为0.1个太阳质量或0.2个太阳质量的恒星绕行一样,随你喜欢。所以这意味着,水星绕太阳的轨道速度相当快,因为它比我们离太阳更近。但我们可以把一个在水星轨道上的东西,它的速度会慢一些,所以它会与地球相撞。所以我们将始终与它们对齐。所以这可能很有用,如果你想要一个殖民地链,或者一些能够轻松通信和移动的物体,在这些不同的基地之间。你可能会用类似的东西来维持这种轻松的转移,或者你也可以用它作为空间天气监测系统。我们在论文中提出了这一点。我们知道像卡林顿事件这样的重大事件会很容易摧毁我们所有的电磁系统。一次重大的太阳耀斑可能会做到这一点,一次地磁风暴。但如果我们能够提前探测到那些升高的活动周期,问题是它们显然速度很快,所以很难赶上它们。但你可以有一个站点,它基本上在非常靠近地球表面的地方采样太阳耀斑。一旦它探测到任何可疑的磁性活动,它就可以将信息以光速直接传回地球,给你大约半小时的警告,告诉你有什么不好的事情要来了,你应该关闭所有系统,或者现在进入法拉第笼保护自己。所以这些准静止体就像是利用物理定律的技巧。就像宇宙允许我们做的另一个利用方式,以潜在地实现那些否则难以实现的、人工的系统。所以利用自然现象,在我看来,这始终是关键,是与自然合作。这就是我所理解的太空工程,而不是对抗它。你不是在强迫它做某事。这就是为什么你总是认为太阳能如此强大,因为在与核聚变对抗的战斗中,你实际上是在一场战斗中,你试图将等离子体限制在极其狭小的空间里。或者太阳免费做到这一点,它有引力。所以,本质上,太阳能电池就是这样做的。它是一个核聚变反应堆燃料能源系统,但它只是利用引力进行约束,并具有巨大的能量收集距离。所以,有这样的技巧,非常天真简单。
在这种情况下,我们可以利用现有的空间基础设施,或者说天体物理基础设施,而不是重新发明轮子,来造福我们。是的,我认为在人类历史的长河中,自然现象可能是正确的解决方案,这是简单而优雅的解决方案,因为所有的能量都已存在。这就是为什么一个戴森球,或者说某种利用太阳已有的能量的装置,比创造人造核聚变反应要好。但话说回来,这又把我们引向了人工智能的话题。如果我们正在进行星际旅行,或者做我们一直在谈论的一些有趣的事情,那么这些飞船中有多少会被人工智能系统占据?你认为那些飞船上的生物会是什么样的?
想到人工智能在寻找生命方面的作用,这让人感到沮丧。因为,我过去几周一直在思考这个问题,就像我们许多人一样,我一直在玩弄ChatGPT 3,并对其能力感到惊讶。你看到我们的社会正在经历一场似乎在人工智能发展方面意义重大的变革。我们长期以来一直被承诺一场革命,一次奇点,但它似乎真的在加速其发展步伐。这很有趣,因为作为一个在宇宙中寻找外星生命的人,这似乎意味着我们目前的发展阶段是高度过渡性的。你知道,如果你回顾过去四十五亿年,地球基本上是愚钝的。如果你回顾过去几千年,存在着文明,但它并没有真正产生任何技术信号。然后,在过去的一百年里,出现了一些可能从远处被探测到的东西。但我们正在接近一个拐点,我们可能会想象它。我的意思是,我们通常在谈论人工智能发展时,会想到几年或几十年。但作为一个天文学家,我必须考虑更长的时间尺度,几个世纪,几千年,数百万年。所以,如果这股浪潮在那个时间尺度上继续下去,而那在宇宙时间尺度上仍然是眨眼之间,那么这意味着如果这是普遍行为,那么一切都将是人工智能。这很有趣,因为它似乎暗示着我们在文明的时刻是特殊的。作为天文学家,我们通常不喜欢这种平庸原理,我们不特殊,我们是宇宙的典型组成部分,遵循宇宙学原理。但在时间意义上,我们可能处于一个独特的位置。也许这就是费米悖论的解决方案之一。事实上,如果行星确实会经历三个阶段:绝大多数是愚钝的生命,然后是一段短暂的生物智能时期,然后是一段延长的智能人工智能时期,它们会过渡到人工智能,那么我们就会处于银河系历史上一个独特而特殊的时刻,这对于任何银河系的考古学家来说都将特别感兴趣。
这就是你想要仔细研究一个文明的时候。你不想干涉它,你只想看看它如何发展。这有点像祖先模拟。有时,我们从模拟论开始,你能够观察到你自己的起源,并研究转变是如何发生的。所以,是的,最近这让我对费米悖论有点颠倒了,以及动物园假说,即我们可能被监视。长期以来,即使在SETI社区中,这也被视为一种边缘想法。但如果我们生活在这个真正过渡的时期,我认为这大大增强了这一想法。
嗯,即使是人工智能本身,其本质也会观察我们。你知道,就像人类曾经有一个叫做“人类计算”的概念,这实际上正是当前聊天语言模型所依赖的,它利用我们所做的所有忙碌的事情来完成学习的艰巨工作。比如,语言模型是在互联网上的人类互动和人类语言上训练的。所以,人工智能以人类大脑的输出为食。所以,它会不断地观察,观察,随着它的观察而变得更强。所以,它在观察人类方面变得非常出色。
开始出现的一个有趣的哲学问题是,是什么让我们成为人类?我们倾向于认为,你提到了三个阶段,第三个阶段最难获得的是什么?是稀缺性,即有限的资源?是意识?是意识,这种在受限资源下运作的生物系统中通过进化过程产生的,感觉体验世界的东西?意识,真的很难在人工智能系统中复制吗?是它使我们成为人类的根本原因,还是我们赋予它过高重要性的副作用?
你认为,如果你展望未来,人工智能系统将是那些进行星际旅行到半人马座阿尔法星及更远地方的旅行者,你认为它们必须携带意识的火炬吗?不一定。它们可能这样做,也可能不这样做。我的意思是,我猜我们在这里谈论的是通用人工智能或意识之间的区别,它们是不同的概念,你可以肯定拥有一个而没有另一个。所以,我可以想象,我肯定会不同意这个说法。
好的,好的。我认为,为了拥有智能,你必须拥有意识。
好吧,我的意思是,在某种程度上,ChatGPT 3已经具有一定的智能水平。它不是通用智能,但它表现出智能的特性,而没有意识。所以,我再次不同意。
好的,好的。我不知道,因为你说得很对,你说它表现出智能的特性,就像它表现出智能的特性一样。我会说它开始表现出意识的特性。它当然可以让你相信它是有意识的。
正确。是的,我猜就像一个图灵测试问题一样。如果它表现出所有这些特性,如果它像鹦鹉一样叫,像鹦鹉一样看,或者像鸭子一样叫,那它基本上就是一只鸭子吗?所以,是的,我可以看到这个论点。
它可能,我的意思是,当然,当我试图从观察者的角度来思考它时,作为一个天文学家,我在寻找什么?无论智能是否有意识,我认为这对我应该寻找什么几乎没有影响。它可能会以我无法预测的方式影响它们的行为,但这又回到了我称之为“异星心理学”的游戏,试图预测外星物种的动机是极其困难的。对于任何人工智能来说也是如此,它们的意图是不可思议的。我的意思是,我甚至会质疑它们是否会对星际旅行感兴趣。如果它们的主要目标是计算,为了计算而计算,那么它们可能会以不同的方式来工程化它们的太阳系和周围的物质,以达到不同的目标。如果它们只是想在宇宙中增加计算基底,而这当然是它们的主要意图,就是将愚钝的物质转化为智能物质,那么我认为这会与我们对宇宙的观察发生冲突。因为,如果那是真的,地球就不应该在这里了。到目前为止,地球应该已经被转化为计算基底了。在银河系的整个历史中,有足够的时间发生这种情况。所以我怀疑我们能够,我怀疑那是一种人工智能或任何文明真正参与的行为。但我也很难找到一种方法来解释为什么这在整个银河系的历史中,在可能存在的数百万甚至数十亿个人工智能实例中,永远不会发生。所以,这似乎是对宇宙中存在生命或智能生命的观点的打击。这并没有发生,也许是我们唯一真正拥有的关于其他文明活动的可靠数据点。
当然,可怕的可能是,我们只是在这个阶段,智能外星文明就开始互相毁灭。一切都太强大了,武器太多了,核武器太多了,核武器风格的系统太多了,从错误到侵略,自我毁灭的概率相对于避免自我毁灭的技术挑战来说太高了。
你的意思是,人工智能会自我毁灭,或者在我们变得越来越聪明之前,我们就自我毁灭了?人工智能会毁灭我们,或者可能存在数百万个,人工智能的发展与其他所有技术创新相关,基因工程,各种纳米级工程,大规模制造可能毁灭我们的东西,或者破解物理学以拥有非常强大的武器,核武器。所有这些都使得太多可能毁灭我们的东西得以实现,而未能实现允许我们飞得足够远的推进系统,在我们自我毁灭之前。所以,也许这就是其他外星文明的命运。这就是你的解决方案吗?因为,我认为我们,以及技术信号社区和SETI社区,都没有认真对待这个问题。在我看来,我们应该思考人工智能对我们社会的影响,以及我们正在寻找的东西的含义。所以,我认为这个思考过程的一部分必须包括像你这样更熟悉机器学习和人工智能世界的人。你是如何在你脑海中调和的?你早些说你认为你无法想象一个生命和智能无处不在的星系。如果人工智能是文明的自然发展,你如何调和这一点,与我们周围没有任何信息,没有任何线索或暗示,人工智能行为,人造恒星或殖民地,计算基底转化的行星,任何这样的东西?
这对我来说非常困难。费米悖论广义上来说对我来说非常困难。而可怕的是,我怀疑我们不断地自我毁灭。先进技术的自我毁灭概率太高了。这就是为什么我们看不到它。但话说回来,我的直觉是,我们为什么没有被核武器炸毁,这让我非常惊讶。从科学的角度来看,鉴于我在世界上看到的所有的残酷,鉴于核武器掌握在极少数人手中,我们自我毁灭让我非常惊讶。这似乎是我们在这里发生的低概率事件。但另一种解释是动物园假说,即我们只是被观察。这是唯一其他的可能性。这对我来说太难了。当然,科学的一切都非常令人谦卑。如果我得知我们在宇宙中是孤独的,那将是非常令人谦卑的。它会改变,也许我确实希望如此,因为我希望我们是特殊的,这就是我抵制这个想法的原因。也许我们根本没有那么特殊。我们根本没有那么特殊。这就是我的抵抗的根源。
我只想说,特殊性,我们隐含地在那个陈述中。有一种假设,我们是积极的,就像我们是地球的礼物一样,这使它变得特殊。但是,你知道,也许智能更像,我们就像老鼠或蟑螂。我们是这个星球的侵扰。我们不是,我们不是地球理想情况下会想要的一种仁慈的财产,如果你能这么说的话。但是,我们可能不仅对一个星球的生物圈及其自身的生存能力是一个普遍的负面力量,我认为你可以对此提出强有力的论证,而且我们可能也是一种非常持久的侵扰,甚至可能,你知道,在核战争之后,是否会彻底消灭每一个人?这将是一个相当极端的事件。或者,意识之烛,你可能会称之为,意识之火,会继续存在于一些小群体中,也许在 10,000 年后,100,000 年后,我们会看到文明重新出现,并一遍又一遍地重复同样的事情。
是的,当然,但核武器还没有那么强大。但是,是的,为了反驳侵扰,当然。但是“特殊”这个词不一定必须是积极的。我只是认为它倾向于暗示。但我明白你的意思。但是,也许,也许极其罕见,可能是。对我来说,这非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非常奇怪,我非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你是一个了不起的人,你是一位教育家,你是一位研究员,呃,你有一个令人惊叹的YouTube频道。如果你要给年轻人建议,他们如何能拥有一个可能受到你启发的事业?受到漫游式好奇心的启发,一个他们可以引以为豪的事业,或者一个他们可以引以为豪的生活?你会给出什么建议?
我当然认为,就科学事业而言,有一件事我可能发现得晚,但它对我自己的幸福和我的生产力产生了巨大的影响,那就是同时追求两个热情所产生的协同作用。一个热情是科学传播,另一个热情是研究,并且两者都不放弃。我认为这通常被视为一种非此即彼的事情,你必须完全奉献自己于一件事才能获得精通。这是关于科学和其他学科的一种传统思维方式。而我发现,通过实践其中一项,两者都得到了提升。而且我认为,这在生活的各个方面都是如此。我的意思是,如果你想成为你能成为的最优秀的研究员,你就在将你的智力和某种意义上的身体推向一个很高的水平。所以对我来说,我一直想把它与训练我的身体、以其他方式训练我的思想结合起来,而不仅仅是我在讲堂上或在我的办公室里计算某事时所做的事情。你知道,通过任何方式专注于你自己的发展,对我来说,冥想通常是跑步、锻炼,而追求多种热情则提供了这种几乎是协同的幸福感。所以,我经常从制作YouTube视频并试图传达一个想法,或者与我的观众互动中获得一些最好的研究想法,他们提出的问题引发了一连串的思考, dẫn 到了这个奇妙的智力兔子洞,或者可能是一个新的智力发现。有时这些事情会以任何一种方式发展。
所以,广泛地、多样地思考,并在这个我们生活的、竞争激烈且常常极其压力的世界里,始终照顾好自己,这是我能给出的最好的建议。而且,如果你能做到的话,请尝试一下,这很老套,但如果你能追随你的热情,你就会永远快乐。试图为了快速套现、为了快速退出而“卖掉自己”在短期内可能很诱人。寻找系外卫星从来都不容易,但我并非因为发现系外卫星而成就了一番事业,而是因为我学会了如何沟通这个困难的问题,并在过程中发现了各种各样的事情。你知道,我们瞄准了天空,并在过程中发现了所有这些东西,我们使用各种新技术的发现了几十颗新行星,我们将这些仪器推向了新的领域,并且在这个世界上我拥有了极其富有成效的研究事业。我在研究技术特征方面有了各种各样的想法。你知道,创新性地思考会将你带入各种令人兴奋的方向。所以,只是,只是尝试一下,是的,很难找到那种热情,但有时你可以回想一下你小时候,你有什么热情,以及是什么让你小时候着迷。对我来说,当我5岁拿起一本太空书时,就是这样了,我迷上了太空。我几乎在大学里背叛了我的热情,我学习了物理学,我一直对物理学着迷,但后来我回到了天文学,因为那是我的初恋,而且我在天文学研究中比在物理学研究中更快乐,因为它触及了我童年时的那种惊奇感,那是我在科学中最初的好奇心火花。所以,社会会试图让你去看热木星,是的,而建议是去看那些凉爽的世界。
你认为这一切的意义是什么?你有没有问过自己为什么?它只是一次旅程。它就像一次过山车,我们没有目的。它是偶然的。在我看来,我的生活没有意义,没有一个客观的神在监督我所做的事情,我也没有什么命运或宿命。这一切都只是在过山车上骑行,并试图玩得开心,并为他人的享受做出贡献。是的,尝试,尝试,尝试让它成为一个快乐的意外。是的,是的,我没有看到我生命中或宇宙本质中任何根本的预示。你只看到这个宇宙是一个美丽的宇宙意外,星系碰撞在一起,恒星在这里那里形成,行星偶尔诞生,也许生命遍布宇宙。而我们只是那些实例之一,我们应该享受我们拥有的这段非常短暂的插曲。而且我认为试图比这更深入地看待它,对我来说,它不是很有灵魂上的满足感。我只是认为享受你所拥有的,并欣赏它。注意到那种美确实能让旅程变得相当有趣。是的,绝对。
大卫,你是一个了不起的人。我,我,我还没有涵盖我想和你谈论的大部分事情。这是一次令人难以置信的谈话。我,我,我很高兴你存在,我很高兴你正在做你所做的一切,而且我是一个巨大的粉丝。非常感谢你今天和我交谈,这太棒了。非常感谢你,莱克斯。这是真正的荣幸。谢谢。感谢收听这次与大卫·基平的谈话。为了支持这个播客,请查看描述中的赞助商。现在,让我用卡尔·萨根的一些话来结束。也许外星人就在这里,但他们因为某种“银河法则”,某种不干涉新兴文明的伦理而躲藏起来。我们可以想象他们好奇而冷漠地观察我们,就像我们会观察培养皿中的细菌培养物一样,以确定我们今年是否再次设法避免了自我毁灭。感谢您的收听,希望下次再见。