新论据全新分类机制通过行星上居住的智慧生命给行星分级刘星

新论据：全新分类机制，通过行星上居住的智慧生命给行星分级

新论据：全新分类机制，通过行星上居住的智慧生命给行星分级...

据国外媒体报道，人类对地球的影响如此巨大，一些科学家甚至称我们开创了一个名叫“人类世”的新纪元。一篇有趣的新论文提出，外星文明也能创下这一壮举，以可以预见、或可察觉的方式重塑它们的家园。论文作者提出了一种全新的分类机制，通过行星上居住的智慧生命给行星分级。

每当发现一颗遥远的地外行星，天文学家便会根据其最显著的物理特征和轨道特征为其分类。例如炽热的木星、类地行星、褐矮星等。随着望远镜技术不断进步，未来天文学家将不仅能考察上述简单特征，还能根据其它特性给行星分类，包括其大气或化学组成等。

但一项由罗切斯特大学天文物理学家亚当·弗兰克（Adam Frank）领导的一项新研究指出，我们也许还能从宇宙生物学角度给地外行星分类。弗兰克和同事们提出，除了一般的物理特征之外，天文学家还应将行星生物圈的影响考虑在内，包括先进外星文明对星球造成的冲击。弗兰克的假想行星分为一至五级，从荒芜贫瘠的岩质行星，到拥有足以解决自身产生的所有问题的智慧生命的行星。此外，该论文不仅提出了新的分级机制，还描绘了一幅创造宜居未来环境的蓝图。如果我们发现了先进外星文明存在的迹象（这是一个大胆的假设），我们也许能从中学习一二，使未来的人类文明得以存续。

“我们正在努力弄清，接下来该怎么做才能使人类文明持续下去，这正是我们的研究目的。”弗兰克表示，“我们需要使现有的文明变成可持续发展的文明，但我们如何知道能否实现这一点呢？宇宙中到底存在拥有这一能力的文明吗？”

图为美国东海岸夜景

我们现在的确处于历史的关键岔路口。纵观人类历史，我们一直在按自身意愿改变地球，并且到目前为止，我们做得并不理想。目前还有人为地球是否进入了“人类世”争论不休。在这个新纪元中，我们成为了改变地球的主要驱动力。一些科学家指出，地球上一半的陆地已经被人类占用，地球生物圈中的氮和硫含量也因为农业和化肥的发展大大改变。

不管辩论结果如何，人类显然对地球造成了显著而深远的影响。弗兰克指出，我们需要从宇宙生物学的角度看待地球和所谓人类世。目前在地球上发生的一切，也许宇宙别处亦在重演。虽然我们倾向于认为自己所处的环境，但没有理由证明这一点。

“我们不能把自己在地球上的经历看成独一无二的，而应该认为它经常发生。”弗兰克说道，“关于行星的运作方式、以及行星系统对化学与生物影响的反应，我们已经懂得了许多。因此，任何文明的影响结果都是完全可以预测的。诚然，各文明从社会学角度有所区别，但仍有共同之处，如所有文明都需要收集并利用资源。”弗兰克表示，任何像人类一样的先进文明，到了某个发展阶段都需要解决气候变化问题。

这篇新论文指出，人类和外星文明只是生物圈的表达方式不同而已。

“我们必须从这个角度来看待自身，”弗兰克指出，“但我们目前还不清楚该怎么做。”

正因如此，我们需要引入新的行星分类机制。在弗兰克和同事发表的新论文中，他们考虑了地球大气、海洋、冰川、陆地和生物圈等各个关系紧密的系统的发展史。这些系统均可相互影响，改变地球的整体环境。例如，没有生物圈就没有氧气。如今在温室气体的作用下，我们对大气的影响更甚于以往。考虑到这一点，论文作者以‘各行星通过非生物活动、生物活动和技术活动等产生自由能量的量级’为基础，提出了新的行星分级机制。

按照这一机制，一级行星为不存在大气、或仅有极微薄大气的行星，比如水星。二级行星拥有由温室气体构成的稀薄大气，但没有生命（比如火星）。三级行星拥有规模较小的生物圈和一些基本生命形式。太阳系中暂时没有这样的行星，不过早期地球也许经历过这一阶段。四级行星正是地球目前所属级别，拥有由光合作用支撑的稠密大气层，且生命（包括智慧生命）对行星能量流产生了强烈影响。最后还有假想中的五级行星，居住在这些行星上的技术型文明已经找到了与星球和谐共存的理想方式。

“五级行星上利用能源的物种已经与生物圈达成了某种合作方案。”弗兰克说道，“它们知道如何在从其它行星系统获取能量的同时、不对星球造成危害，这样就不至于导致自我毁灭。”

弗兰克指出，文明发展到这一阶段，便已经学会了如何像行星一样思考，也懂得了游戏规则。它们能够修改并调整自己的活动，在长期内实现生物圈、自身和星球的可持续发展。弗兰克认为，我们总有一日能探测到五级行星留下的技术痕迹，如大型行星太阳能农场、或能量转化为有用功的迹象等。

这一机制令人联想到卡尔达肖夫分类法，后者根据假想中的地外文明可使用的能量规模为其分级。按照该机制，一级文明能够利用中央恒星产生的能量，二级文明可收集其所在恒星系中的全部能量，三级文明则可将整个星系的能量置于掌控之中。弗兰克表示，他提出的分级机制可以与卡尔达肖夫分类法并行不悖，但某个文明要想到达二级文明阶段，首先必须居住在五级行星上。

“某个文明必须居住在五级行星上、并且已经发展了一段时间，才能成为卡尔达肖夫二级文明。”他说道，“到了这时候，才有资格考虑建造戴森球（和其它超级工程）的问题。一个文明必须突破这一瓶颈，否则就无法更进一步。过了瓶颈之后，我们才能讨论进一步发展是否现实。如果你连一级文明都达不到，卡尔达肖夫分级机制就毫无意义，毕竟行星也有自己的规则。”

弗兰克称，他的团队提出行星分级机制只是个开始，仅为我们指明了一条新的研究方向。“我希望我们开创了一个全新的研究领域：人类世的宇宙生物学。”他说道，“这项研究只是个开始，决不是结束。”

哈佛-史密斯森天体物理学研究中心的天文学家阿维·勒伊布（Avi Loeb）指出，这一新框架对未来观测行星大气具有实际意义，同时鼓励我们反思自身对地球的影响。

“例如，通过观测其它类地行星，我们也许能发现摧毁了原有自然栖息地的外星文明有哪些破坏环境之举，”勒伊布表示，“这也许能说服政客们更好地管理地球，以免重蹈覆辙。”

牛津大学人类未来研究所的安德斯·桑德伯格（Anders Sandberg）认为，文明也属于一种物理系统。

“分析能量、物质和信息的流动有助于理解它们的作用和外在表现，”桑德伯格指出，“就像我们按照地质化学成分和生物圈类型给行星分类一样，文明也是值得考察的因素。当然，要想掌握这一技能，我们要先对几颗这一类型的行星展开观察。”

桑德伯格并未参与此次研究，但他认为该分级机制或许还能加入更高级别的行星，如六级或七级行星，所涉及的也不仅是纯技术型文明。但问题在于，我们也许很难区分不同级别的行星。

“对我们而言，生物和非生物有显著区别，但别处也许并非如此。”他说道，“类似地，我们是否应当将蚁冢或海狸坝视为技术型生物的最早痕迹呢？该机制的有用之处在于，它有助于我们从物理学的角度分析全局，但它是否有所遗漏呢？就像研究人员针对卡尔达肖夫分类法指出的那样，该机制仅描述了能量流的规模，而不涉及能量流动的方式。我可能认为控制和协调能量的方式也很重要：这些能量流是否存在大规模组织？以何种方式进行？”

毫无疑问，弗兰克的新分级机制尚未完善，乏称完美。但就像任何新兴领域一样，谜题永远多于答案。但愿在下一代空间望远镜的帮助下，我们能够在遥远地外行星的大气层中探测到这些技术印记，并从这些与本星球和谐共存的文明身上汲取灵感。

我们的搜寻很可能一无所获。人类技术也许永远达不到这般先进的程度，无法探测到外星球上微生物留下的生物印记，更别提区分差异不大的四级行星和五级行星了。此外，还没有证据证明五级行星确实存在。由于资源枯竭、环境污染、气候变化和种种为世界末日推波助澜的技术，我们的技术发展也许将止步于现阶段。

但这并不意味着我们不应放眼寻觅。如果我们搜寻失败，人类将和目前一样，被无知困住、无法自拔。但倘若我们发现了外星生物印记或射电信号，我们便终于证实了外星生命的存在。也许我们能发现许多一级至四级行星，唯独没有五级行星，这不得不引起我们的警惕。但常言说得好：无证据不能证其无。

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