宇宙中还有别的智慧生物吗
20世纪的地球居民，并不是宇宙中唯一的智慧生物吗？
天文学家们估计，假设1000颗恒星当中有1颗恒星有行星，而1000颗行星当中有1颗行星具备生命所必需的条件，这样计算的结果，还剩下10"颗。
假设在这些星球中，有1%颗星球具有生命存在需要的大气层，那么还有1011颗星球具备着生命存在的前提条件，这个数字仍是大得惊人。
即使我们又假定其中只有1%已经产生生命，那么也有1亿颗行星存在着生命。
如果我们进一步假设，在100颗这样的行星中只有1颗真正能够容许生命存在，仍将有100万颗有生命的行星……毫无疑问，和地球类似的行星是存在的。
有类似的混合大气，有类似的引力，有类似的植物，甚至可能有类似的动物。
然而，其他的行星非要有类似地球的条件才能维持生命吗？
实际上，生命只能在类似地球的行星上存在和发展的假设是站不住脚的。
以往人们认为被放射物污染的水中是不会有任何微生物的，但是实际上有几种‘细菌可以在核反应堆周围的足以让多种微生物致死的水中存活。
有两位科学家把一种蠓在的高温下烤了几个小时后，马上放进液氦中（液氦的温度低得和太空中一样）。
经过强辐照后，他们把这些试验品再放回到正常的生活环境中。
这些昆虫又恢复了活力，并且繁殖出了完全“健康”的后代。
这无非是举出了极端的例子。
也许我们的后代将会在宇宙中发现连做梦也没有想到过的各种生命，发现我们在宇宙中不是唯一的，也不是历史最悠久的智慧生物。
地球外的茫茫宇宙中，究竟有没有生命？究竟有没有类似地球人甚至更文明的高级外星人？随着空间科学技术的不断发展，这个富有神话色彩的猜测，越来越激励着人们去探索。
对这个亘古未解之谜，目前众说纷纭，莫衷一是。
最近，日本着名的宇航学教授佐贯亦男与地外生命学专家大岛太郎，发表了有关地外生命的对话，论点新颖，妙趣横生。
科学家能够提出地球外有生命，甚至推测存在着比我们更聪明的外星人，是很了不起的。
因为有些人会用地球上生命形成与存在的传统理论来衡量外星球，忘却了他们之间在地理条件和自然环境上的不同。
科学家希柯勒教授在实验室里创造了一种与地球环境截然不同的木星环境，
在这样的环境条件下成功地培养了细菌与蛾类，从而证明生命并不是地球的“专利品”。
我们地球上的所有生物也不是按照同一个模式生活的。
氧是生物进行新陈代谢的重要条件，但是有一种厌氧细菌，就不需要氧，有了一定的氧反而会中毒死亡。
高温可以消毒，会使生命死亡，但海底有一种栖息在特殊条件下的细菌，温度不髙反而会死亡。
据估计，地球上不遵守生命理论而存在的生物有好几千种，只是我们没有全部发现而已。
有些人妄断地球的环境是完美无缺的，什么只有一个大气压，温度、湿度正常……其实，这些标准是地球人自定的。
事实上，地球上的各种生命不一定都生活在“自由王国”之中，它们必须受到各种限制。
我们不应该以地球上生命存在的条件去硬套外星球，各个星球有自己的具体条件。
如果表面温度为15T至零下150=10的火星上存在着火星人，他们也许会认为在地球这种温度条件下根本无法存在地球人。
于是，在生命理论的研究领域中，行星生物学应运而生了。
它主要研究地外各种行星的自然条件，是否存在适宜于这些环境条件的生物，地球生物是否可以移居到地外行星上去，以及发现行星生物的新方法。
因为生物往往具有一种隐蔽的本能，即使存在也不一定能轻易被发现。
例如地球空间中存在着许多微生物，但又有谁能用眼睛去发现它们呢？目前，对火星、金星、木星等的探查工作刚刚开始，断言这些星球上不存在任何生命，似乎为时过早。
随着人类对自然界认识的深化及当代科学技术的飞速发展，人们提出在地球以外的星体上存在生命甚至高级文明社会的问题不足为怪。
科学家们为好奇心所驱使，极力想探索出个究竟来，于是在二十多年前就产生了寻找“地外文明”的科学探讨方向。
在地球以外广大的宇宙中是否有智慧生命的问题上，科学家们分成了两大派。
一派说，既然我们人类居住的地球是个最普通的行星，那么有智慧的生命就应当广泛地存在和传播于宇宙中另一派却说，尽管生命可能在宇宙中广为存在和传播，但能使单细胞有机体转变成人的进化过程所需的特定环境出现的可能性是极小的，因此在地球外存在智慧生命就不大可能了。
就科学的发展来看，这样的争论是正常的、有益的，而且会推动对“地外文明”的探索。
外星人的传闻日益增多，不管男女老幼，对此都很感兴趣。
除了我们地球的人类之外，其他天体上到底有无类似人的生命？这个问题已成为当代科学的第一大谜。
为解开此谜，1987年10月，世界上有69位着名科学家联合发出呼吁，要求对外星智慧生物进行世界性的探索。
量子信息+熵，能解释宇宙的演化吗
热力学第二定律，也许是物理里最根本的几条原理之一。它说，一个系统的熵只会随时间增加，不会减少。
这也是唯一一条能指明"时间箭头"朝哪走的物理定律。
熵，说白了就是无序的程度：熵越低，结构越有序；熵越高，越散乱。
糖从浓处向淡处扩散、气体膨胀、咖啡放凉，背后都是熵在增加。
人们相信，宇宙的演化也遵循这条定律。
宇宙早年处于低熵状态，一路演化到高熵。
可就在这个过程中，宇宙造出了一些极其复杂的结构——星系就是代表。
星系的熵很低，却是在一个高熵的环境里形成的。
这看起来像是在违反第二定律。
这个存在已久的矛盾，正是物理学家金妮斯特拉·比安科尼想解决的难题。
引力、熵与量子信息的交织，是比安科尼理论的视觉主题（图片来源：Physics World） 在爱因斯坦的广义相对论里，有个叫"度规"的数学对象，描述时空是怎么弯曲的；物质沿着这条弯曲走，就表现成了引力。
而在量子力学里，"算符"是对量子态做变换的数学工具。
比安科尼的关键一步，就是把这个"度规"当成量子算符来用，用量子化的方式描述时空的几何。
这样一来，会冒出两个"度规"：一个是"真实"的时空度规，一个是由物质和能量诱导出来的度规。
两者之间"差多少"，用量子信息论里的一个量来度量，叫量子相对熵。
正是这两个几何之间的量子相对熵，决定了时空怎么演化——换句话说，它给出的运动方程，就是引力。
在低曲率极限下，这套方程能精确还原爱因斯坦的广义相对论。
可一旦超出这个极限，方程就得被一个叫"G场"的对象修正。
G场生出一个暗能量项，而且是动态的。
暗能量被认为是直接推动宇宙膨胀的东西；在标准广义相对论里，它由静态的宇宙学常数驱动。
现在冒出一个动态的暗能量项，就有了被实验检验的机会。
比安科尼又把这套理论用到了弗里德曼-罗伯逊-沃克（FRW）宇宙模型上。
这是广义相对论对宇宙行为的一级近似，假设宇宙各向同性、处处均匀、且在膨胀。
膨胀由宇宙的主导成分驱动——暗物质、普通物质，或辐射。
宇宙膨胀时，体积变大，总熵也跟着变大。
但正因为体积涨得更快，单位体积里的熵——也就是熵密度——反而随时间下降。
总熵在涨，局部熵密度却在降，这就给了星系、甚至生命这类低熵结构一个在膨胀宇宙里被造出来的机制。
那这算不算违反第二定律？比安科尼用非空的 FRW 宇宙算了一遍总熵：要把熵密度在整个时空区域上积分，而因为体积随时间变大，总熵成了时间的函数——膨胀的速度超过了熵密度衰减的速度。
所以对辐射主导和物质主导的宇宙，总熵依然随时间增加，第二定律照样成立，尽管局部熵密度在下降。
比安科尼强调，GfE 理论还很年轻，需要实验来验证。
但这项工作揭示了它内在的热力学本质，为经典引力与量子引力都打开了新路——把引力用"量子信息"和"熵"来表述，也许正是通向"量子化引力"这个百年难题的另一条路径。
引力，也许并不是什么神秘的基本力，而只是信息与熵的必然结果。
若真如此，宇宙为什么要演化、为什么能长出星系和生命，答案也许就藏在这条最普通的第二定律里。
来源：S. Jones, "Could quantum information theory explain universe evolution?" Physics World, 14 Sep 2026. 报道所引研究：G. Bianconi, Physical Review D.
追踪13.4万亿个暗物质！百亿亿次超算用4天完成这场模拟
科技日报记者 刘霞 美国能源部阿贡国家实验室日前发布消息称，该机构科学家借助“极光”百亿亿次超级计算机，完成了迄今规模最大的两次宇宙学模拟。每次模拟都追踪了13.4万亿个暗物质粒子在286亿光年宽度区域内的演化过程。
这一成果有助于科学家研究宇宙暴胀，并为分析大型巡天观测数据提供重要支撑。
左图为百亿亿次级模拟生成的全天空光锥图；右图外圈显示宇宙微波背景辐射，扇区分别展示视线速度（红/蓝）、物质密度（灰）和引力势（绿/蓝）。
图片来源： 美国阿贡国家实验室 宇宙暴胀理论认为，极早期宇宙曾经历一段短暂而剧烈的快速膨胀。
这一过程将微观量子涨落拉伸到宇宙尺度，留下微小的密度差异；随后，引力把这些差异不断放大，最终形成我们今天看到的星系、星系团和宇宙大尺度结构。
然而，暴胀背后的具体物理机制仍未完全确定。
通过研究物质在宇宙中的分布，有望找到更多线索，探索宇宙最早期的秘密。
暗物质无法被望远镜直接看见，却凭借引力主导星系形成，并塑造更大尺度的宇宙结构。
在模拟中，暗物质粒子被用作暗物质密度和速度分布的“示踪剂”，团队由此得以追踪宇宙结构跨越数十亿年的演化轨迹。
标准宇宙暴胀模型预测，早期宇宙的密度涨落服从高斯分布，也就是最简单的一类随机模式。
科学家正努力寻找其中可能存在的微小偏差，即“原始非高斯性”。
一旦发现可测量的偏差，就可能暗示暴胀时期还存在其他场、相互作用或动力学过程，从而帮助区分关于宇宙最初时刻的不同理论。
然而，这类信号极其微弱，还可能被“宇宙方差”掩盖——由于观测只能采样宇宙的有限体积，统计不确定性难以完全消除。
因此，探测此类信号需要覆盖最大宇宙尺度的超大规模模拟。
而如此规模的模拟对算力要求极高。
团队在阿贡国家实验室的“极光”超级计算机上完成了计算。
模拟及大部分数据分析约4天完成，目标正是揭示宇宙暴胀的物理本质。
这些模拟数据将助力分析多项大型巡天项目，包括美国能源部支持的暗能量光谱仪（DESI）和NASA的SPHEREx任务，两者目前均处于数据采集阶段。
模拟与前沿观测相互印证，将共同描绘出更为精细的宇宙图景，推动人类对宇宙起源与演化的探索。
来源：科技日报
