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智慧生命或許比我們想像的更普遍?新模型顛覆傳統認知

長期以來,科學家們普遍認為地球上的生命是透過一系列極其偶然的巧合而誕生的。然而,一項新理論卻提出,人類的出現可能並非如此「幸運」,而是恰逢其時。這項研究不僅挑戰了數十年來的傳統假設,更提高了宇宙中存在其他智慧生命的可能性。

過去,科學家們認為,人類在地球上的出現必須經歷一系列「艱難步驟」——這些進化中的巧合在一般恆星的生命週期內發生的機率極低。這使得我們作為宇宙智慧觀察者的存在顯得極為罕見,也降低了我們找到外星智慧生命的可能性。然而,這項發表於《科學進展》期刊的新研究,卻提出了一個截然不同的觀點。

研究團隊指出,人類智慧的出現並非遙不可及的偶然,而是根據可預測的地質過程逐步演化的結果。主要作者、慕尼黑大學的研究員丹·米爾斯表示:「我們認為智慧生命的存在可能不需要依賴一連串的幸運巧合。人類並非在地球歷史的『早期』或『晚期』演化,而是在條件成熟時『適時』出現。或許這只是時間問題,其他行星可能比地球更快達到這些條件,也可能需要更長時間。」

這項研究顛覆了1983年由物理學家布蘭登·卡特提出的「艱難步驟模型」。卡特認為,智慧生命的演化需要經歷一系列極不可能的進化事件,例如複製分子的形成、RNA和DNA的出現、多細胞生物的演化,以及性和語言的發明。這一觀點長期主導了天體生物學領域,讓人們認為地球上的生命演化是極其罕見的奇蹟,而我們在宇宙中遇到類似人類的智慧生命的機率微乎其微。

然而,新研究結合了物理學和地質生物學的專業知識,重新檢視了地球生命演化的關鍵步驟。研究團隊提出了一個新模型,認為生命的起源是透過一系列「宜居視窗」的逐步開啟而實現的,例如氧氣和營養物質的可用性、海洋鹽度和海面溫度等。根據這一模型,人類生命並非在地球上「遲到」,而是恰好在行星條件成熟時出現。

賓州州立大學的天文學與天體物理學教授、論文的共同作者傑森·萊特表示:「我們認為,與其基於太陽的生命週期進行預測,不如使用地質時間尺度,因為這才是大氣和地貌變化的真實時間尺度。這些是地球上的正常時間尺度。如果生命與行星共同演化,那麼它將以行星的節奏和時間尺度進行。」

為了驗證這一新理論,研究團隊提出了一系列研究計畫,包括在極端溫度和氧氣水平下測試單細胞和多細胞生物,以確定它們可能出現的條件範圍。此外,他們還建議掃描遙遠系外行星的大氣,尋找關鍵的生物標誌,例如氧氣的存在,並在進化記錄中尋找人類生命演化路徑上的單一創新(如光合作用和真核細胞)是否曾多次出現。

賓州州立大學的地球科學教授、共同作者珍妮弗·麥卡萊迪表示:「這是我們對生命歷史思考方式的重大轉變。它表明,複雜生命的演化可能更少依賴於運氣,而更多取決於生命與其環境之間的相互作用。這為我們探索生命起源和宇宙中的地位開闢了令人興奮的新研究方向。」

這項研究不僅挑戰了傳統觀點,也為我們尋找宇宙中的智慧生命帶來了新的希望。或許,智慧生命的出現並非遙不可及的奇蹟,而是宇宙中普遍存在的自然過程。