为什么我们没有看到机器人文明在宇宙中迅速扩张?

科技作者 / 花爷 / 2025-07-08 06:36
"
    1950年,在洛斯阿拉莫斯实验室(Los Alamos Laboratory)与同事共进午餐时,著名物理学家、核科学家恩里科·费米(Enrico F

  Why don't we see robotic civilizations rapidly expanding across the universe?

  1950年,在洛斯阿拉莫斯实验室(Los Alamos Laboratory)与同事共进午餐时,著名物理学家、核科学家恩里科·费米(Enrico Fermi)问了他那个著名的问题:“大家都到哪里去了?”简而言之,费米正在解决一个最重要的问题,这个问题自从人类第一次意识到地球只是无限宇宙中的一个小点以来,就一直困扰着人类。考虑到宇宙的大小和年龄,以及生命的成分似乎无处不在的方式,为什么我们还没有发现任何地球以外的智慧生命的证据?

  自费米时代以来,这个问题催生了无数的解决方案,包括臭名昭著的哈特-提普勒猜想(也就是说,它们不存在)。其他的解释强调太空旅行是多么的艰难,极其耗时和消耗能量,这就是为什么物种可能会聚集在一起(而不是一个银河帝国),我们更有可能找到他们的技术(探测器和人工智能)的例子,而不是一个物种本身。在最近的一项研究(OSF预印本)中,数学家丹尼尔·瓦尔斯特罗姆(Daniel Vallstrom)研究了人工智能可能也有类似的动机,以避免在银河系中传播,从而解释了为什么我们也没有看到它们。

  哈特-蒂普勒猜想起源于1975年,当时天文学家(也是白人民族主义者)迈克尔·贾特(Michael Jart)写了一篇题为《地球上没有外星人的解释》的论文。哈特的核心观点是,过去在银河系中出现的任何外星文明都有足够的时间发展星际旅行,并在其他星系建立其文明的前哨站。这些前哨站最终会向外派遣他们自己的飞船,从而创造了一个覆盖了银河系大部分地区的银河文明。

  根据他的计算,蒂普勒确定,一个文明只要以光速的一小部分(10%)就能在65万年内实现这一目标——这比地球上出现生命和人类文明要早得多。鉴于没有任何文明存在的证据(哈特称之为“事实A”),这意味着没有外星人,人类在宇宙中是孤独的。1980年,物理学家和宇宙学家弗兰克·蒂普勒在他的论文《外星智慧生物不存在》中更进一步,他在论文中运用了精确的计算和哥白尼原理。

  也被称为宇宙学原理,这个公理指出,地球和人类都没有特权或独特的位置来观察宇宙。换句话说,我们的星球、我们的系统和我们的物种都是常态的代表。在这种情况下,蒂普勒推测ETC将由自我复制的机器人探索者(冯·诺伊曼探测器)辅助,这些探索者将从一个系统传播到另一个系统,为以后定居者的到来提供便利。他写道:

  “除了拥有与我们相当的火箭技术,他说:“我认为,一个从事星际通信的物种似乎有可能拥有相当复杂的计算机技术……因此,我认为这样的物种最终会发展出一种自我复制的宇宙构造器,其智能水平与人类相当……这种机器与当今的火箭技术相结合,将使人类在不到3亿年的时间内探索和/或殖民银河系成为可能。”

  人类不太可能与外星物种接触,但可以通过他们的机器人使者了解他们的存在,这是许多SETI研究人员的既定结论。这当然是有道理的。既然可以发送自我复制的机器人,为什么还要将载人任务发送到充满危险且没有成功保证的多代星际航行中呢?除了不容易受到宇宙辐射的影响外,这些探测器还可以向外无限扩展,向遇到的任何人传递问候信息。

  这一观点的支持者指出,我们向深空发射探测器的历史远非理论问题。自1972年以来,人类已经向星际空间发射了5个探测器:先锋10号和11号,旅行者1号和2号,以及新视野号。人们强烈认为外星人有一天可能会拦截这些深空任务,这导致了先驱者牌匾和旅行者金唱片的诞生。根据哥白尼原理,人类在短短50年时间里已经向星际空间发射了5个探测器,这意味着其他物种很可能在更长的时间里一直在做同样的事情。

  哈佛大学弗兰克·b·贝尔德(Frank B. Baird Jr.)科学教授、伽利略计划(Galileo Project)创始人阿维·勒布(Avi Loeb)在他的新书《星际:寻找外星生命和我们在恒星中的未来》中提出了这一观点。

  然而,SETI的传统方法仍然相当于等待你的电话响起。为了接收电磁信号,我们需要发送者用与我们在上个世纪开发的通信技术类似的通信技术,准确地发送光旅行时间之前的信号。这种情况发生的可能性小得令人难以置信。我们坚持的时间越长,我们就越有可能向星际空间发射飞船。相反的逻辑是正确的:任何与我们相似的文明,如果能够持续数百万年,很可能已经发出了数十亿艘这样的飞船。现在是科学家们仔细寻找它们的时候了。”

  当然,这就提出了一个问题:如果我们有可能找到智慧文明的技术,而不是文明本身的成员,为什么我们没有找到呢?

  针对哈特的“事实A”,许多针对费米悖论提出的解决方案质疑地外文明将试图在我们的星系中传播的概念——哈特-蒂普勒猜想认为这是一个必然的结论。这包括杰弗里·a·兰迪斯(Geoffrey a . Landis)在1993年发表的一篇论文中提出的“渗透理论”(Percolation Theory),他认为物理定律会对物种的星际扩张程度施加限制。物种将更有可能向外“渗透”,而不是均匀的扩张,这将受到扩张和收缩的影响。

  兰迪斯研究的一个关键点是,地外文明之间不会有“统一的动机”,一些人选择冒险出去,另一些人选择“呆在家里”。塞尔维亚天文学家和天体物理学家Milan M. Cirkovic在2008年的研究《反对帝国》(Against the Empire)中提出了另一项决议。cirkovic使用两种模型来确定外星文明的行为——他称之为“帝国-国家”或“城邦”模型——他质疑一个物种是否总是扩张驱动还是优化驱动。

  2019年,美国宇航局系外行星系统科学Nexus (NExSS)的亚当·弗兰克教授及其同事发布了一项研究,他们认为,由于环境不适宜居住,银河系的定居也会发生在星系团中。为了纪念金·斯坦利·罗宾逊(Kim Stanley Robinson)的小说《极光》(Aurora),弗兰克和他的同事们模拟了一个文明在银河系中的扩张如何受到“极光效应”(Aurora effect)的限制——在那里,可居住的行星由于本土物种的存在而不适合居住。

  然而,在他的研究中,Vallstrom强调了机器人探险者的另一个动机来源:道德。注意,这不是传统意义上的道德,而是确保长期生存的决策。他解释道:

  从进化的角度来看,道德的基础可以解释为对合作问题的适应。从广义上讲,进化的人工智能满足进化的条件,将受到与生物实体相同的合作进化压力……从增加获得物质资源的机会中减少有益回报也表明,总体而言,没有动力去殖民整个星系,从而为费米悖论提供了一种可能的解释。”

  Vallstrom研究的核心观点是,作为进化的一个功能,先进社会最终将产生超级人工智能——因为它们应该更安全、更高效、更灵活、更适应。在空间探索方面尤其如此,因为这对生物实体会造成相当大的危害。他进一步认为,费米悖论只有在假设社会和超级人工智能是“完全膨胀的”时才会自相矛盾,这是有争议的,原因有三。第一个与物质资源的利用有关,超过这一点,积累更多的回报将会递减。

  Vallstrom说,这种递减效应最终将导致社会采用贸易、合作和再分配形式的合作。进一步说,Vallstrom认为,合作型社会和超级人工智能需要一个很好的理由来追求指数增长,并定居整个星系,最终达到卡尔达肖夫III型社会。此外,他假设进化并不一定有利于快速或指数繁殖,有三点可以证明这一点。首先,由于数学原因,生活在一个表面上的实体只能以一定的速度作为时间的函数传播,因为每个实体都占据一定的空间,而其他实体必须走得更远才能找到更多的空间。

  其次,Vallstrom论证了生物进化如何强调“适应性”,即物种继续进化以适应环境(并填补生态位)。这并不一定有利于非常快速的繁殖,当数量超过资源时,这可能是不适应的。第三,需要考虑文化演变和其他变化,例如人类生育率。“出生人数在2012年达到顶峰,预计将继续减少,”他写道,“因此,儿童人数在2017年达到顶峰,预计将继续减少,(因此)人口预计将在几代人之内减少。”

  最后,还有一个问题,我们应该在哪里寻找超级人工智能或机器人太空探险者。首先,Vallstrom明确指出,先进文明和超级人工智能不太可能与我们联系,因为他们不太可能从中受益。简单地说,一个高度先进的物种没有什么理由去接触一个较不先进的物种,除非这样做的成本很小,或者双方都能从中受益。“例如,我们可能不会指责旧社会或超级人工智能没有帮助恐龙或尼安德特人,”他写道。

  所以,如果我们假设我们不会很快收到他们的消息,人类如何寻找先进智能及其人工智能后代的证据呢?这就是动机和道德问题真正发挥作用的地方。假设我们也接受先进文明和超级人工智能不是由指数增长的欲望驱动的,最终导致卡尔达肖夫III型社会。在这种情况下,我们必须考虑其他更实际的问题。例如,Vallstrom大胆地认为,超级人工智能可能会担心宇宙的最终命运,即所谓的“热死”情景。

  根据占主导地位的宇宙学模型——λ冷暗物质(LCDM)模型——宇宙最终将膨胀到宇宙微波背景(CMB)将退到频谱的射电端,而我们银河系之外的任何东西都将超出事件视界(因此,不可见)。因此,超级ai可能会通过将星系团组合在一起并延长其恒星的寿命来为这种可能性做好准备(因为这也意味着他们的死亡)。正如Vallstrom所写的那样,这代表了一个预测,也许有一天SETI研究人员可以验证这个预测:

  “在其他条件相同的情况下,拥有更少、更大的集群可能比拥有更多、更小的集群更好……[A]作为一个假设的例子,如果我们观察到配置——在较低的红移,但不是很高的红移——在遥远的将来会产生有用的集群,并且在更大程度上超出我们的预期,那么也许我们可以考虑这些观察可能是超级人工智能行为的迹象。”此外,如果超级人工智能会死于热寂,那么他们可能会尝试减少熵浪费,例如,通过影响恒星形成。”

  几十年来,搜寻地外智慧生物(SETI)一直受到少数既定原则的指导。其中包括智能生命将遵循与人类相同的物理和技术原则(哥白尼原理)的概念,受制于一系列动机,并且可能比人类更古老、更先进。经过60年的调查,有两件事没有改变:第一,我们还没有发现任何证据表明我们在宇宙中不是孤独的;第二,我们仅仅触及了表面。

  与此同时,提出挑战旧假设的可测试的预测和想法给了我们一些期待。多亏了下一代望远镜,先进的分析技术,以及对SETI项目越来越多的支持,我们可能最终有机会对它们进行测试。

分享到
声明:本文为用户投稿或编译自英文资料,不代表本站观点和立场,转载时请务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为将受到本站的追责;转载稿件或作者投稿可能会经编辑修改或者补充,有异议可投诉至本站。

热文导读