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第5章 走向银河上（第10页）

彭罗斯先构建了一个简单的四维坐标系，将三维空间作为横轴表示空间，再加上一个时间维度作为纵轴。

为了让这个坐标系符合广义相对论和爱因斯坦方程，并且能够容纳无限的宇宙，彭罗斯进行了复杂的计算，并对坐标系进行了变形。

变形后的坐标系呈现出一个正方形，正方形的四个顶点分别表示无穷远的未来、无穷远的过去以及空间上的无穷远，而四条边则表示了宇宙的边界，彭罗斯称之为“永恒边界”

。

根据他的计算，自然界中有质量的物质永远不可能达到永恒边界，因为它们无法超过光速，从而无法逃脱时空的束缚。

在这个坐标系中，物质的路径大同小异，既起始于无穷远的过去，消散于无穷远的未来。

而一旦拥有光速，时空的束缚就不再存在，可以从宇宙的一个边界瞬间到达另一个边界。

彭罗斯还根据这些特点断言，我们的宇宙是在循环的。

一轮循环的开始起始于一切都没有的零点，随着时间的推移，宇宙开始变大，物质开始变多。

当这一切都接近于无限大的时候，宇宙就会到达一个“奇点”

，此时一切物质又都消散湮灭，回到了一个啥都没有的状态。

因此，这个无穷大的奇点和最开始那个啥都没有的零点在某种意义上可以视为相等，这大概就是现实中的“无穷等于0”

吧。

这也意味着黑洞可能既是无穷也是0，既是宇宙的边界和终点，也是另一个宇宙的边界和起点。

外星人在哪里？

人类是否是宇宙中唯一的文明？根据宇宙演化的基本法则之一——平庸原理，宇宙中的万物在本质上都遵循相同的数学和物理学规则，我们人类并没有特别之处。

因此，既然这个宇宙能够演化出人类文明，那么在理论上就有可能演化出其他外星文明。

虽然诞生智慧生命的概率极小，但从整个宇宙138亿年的时间尺度和930亿光年的空间尺度来看，这种小概率事件在一定程度上也是近乎必然会发生的。

天文学家法兰克·德雷克于1960年提出了一条计算外星文明数量的方程式，根据这个公式我们可以推算出银河系内智能文明的数量。

银河系中恒星的数量大概有2000亿到4000亿颗，其中类似地球这样适宜生命生存的行星至少有1000万颗。

地球用了46亿年的时间演化出了智慧生命，而银河系的年龄大概有131亿年。

那么按照保守估计，这些类地行星中至少有1%演化出了智能文明。

并且在这10万个外星文明中，有很多都比地球先进数万年甚至数亿年。

而这仅仅只是在银河系内。

天文学家根据哈勃望远镜观测到的星系密度估算，可观测宇宙中大约有2万亿个星系，其中恒星的数量甚至远远超过了地球上所有沙子的总和，行星的数量更是一个无法计算的天文数字。

所以在如此庞大的基数下，外星文明几乎是必然存在的。

根据平庸原理，不管外星生命是什么样的形态和生存方式，都必须受制于宇宙中最基本的热力学定律。

科技的发展必然需要利用能源，而任何星球的资源都是有限的，所以文明发展到一定的阶段，必定需要向外扩张采集能源。

苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫根据利用能源的程度将智慧文明划分了三个等级。

然而，尽管我们做出了这些推测和计算，至今为止我们还没有发现任何外星人存在的可靠证据和迹象。

为什么应该充满宇宙飞船的银河系却一片寂静？这个问题也困扰了许多的科学家们，这就是着名的费米悖论。

科学家们为了解释这个悖论提出过很多种假说，其中最主流的几种假说包括：外星人根本不存在、宇宙动物园假说、距离限制、大过滤器假说以及黑暗森林法则等。

这些假说各有其合理性和局限性，目前都没有办法被完全证明或否定。

在广袤无垠的宇宙中，很难相信仅仅存在我们人类这一个文明。

当你仰望星空的时候，是否想过在遥远的星河中，也有一双眼睛正在凝望着同样孤独的我们？

硅基生命长相和母星的生活环境会是什么...

碳基生命相关解析

什么是硅基生命？宇宙中是否存在智慧型硅基生命？若存在，其模样、与碳基生命相比的优劣势又如何？在探讨这些前，得先了解碳基生命。

以人体为例，人体由众多细胞构成，细胞含蛋白质、核酸、糖分等物质，细分后成各种有机分子，有机分子即碳基分子，因其以碳元素为骨架，可将碳元素想象成树干，氢、氧、氮等元素如同树叶依附其上，二者构成有机分子。

碳元素在人体中至关重要，能组合各元素形成有机分子，缺了它就没碳链骨架，人体也就不存在了，所以以碳为分子骨架的生命体就是碳基生命。