1950年的一天，諾貝爾獎獲得者、物理學(xué)家費(fèi)米在和別人討論飛碟及外星人問題時，突然冒出一句：“他們都在哪兒呢？”這句看似簡單的問話，就是著名的“費(fèi)米悖論”。 “費(fèi)米悖論”隱含之意是，理論上講，人類能用100萬年的時間飛往銀河系各個星球，那么，外星人只要比人類早進(jìn)化100萬年，現(xiàn)在就應(yīng)該來到地球了。換言之，“費(fèi)米悖論”表明了這樣的悖論：A.外星人是存在的——科學(xué)推論可以證明，外星人的進(jìn)化要遠(yuǎn)早于人類，他們應(yīng)該已經(jīng)來到地球并存在于某處了；B.外星人是不存在的——迄今為止，人類并未發(fā)現(xiàn)任何有關(guān)外星人存在的蛛絲馬跡。闡述的是對地外文明存在性的過高估計和缺少相關(guān)證據(jù)之間的矛盾。
“那么，他們都在哪兒呢？”外星人就在小朋友的眼睛里！
20世紀(jì)50年代，物理學(xué)家費(fèi)米在餐桌旁似乎隨意的一個問題，卻引出一個大討論。費(fèi)米所說的“他們”，是指較之人類文明程度更高的外星智慧文明。假如考慮以下兩個假設(shè)，那么人類早應(yīng)該和外星智慧文明有所接觸了。
假設(shè)之一：以宇宙非常古老的年齡，如果孕育了不止人類一種智慧生命的話，那么，人類成為宇宙中最早出現(xiàn)的智慧生命的概率是非常小的，在人類文明之前，應(yīng)有許多個智慧文明存在。
假設(shè)之二：如在人類文明之前外星智慧文明已存在，那么其中一些文明應(yīng)該有足夠多的時間開展星際旅行或其他途徑的信息聯(lián)絡(luò)。
然而現(xiàn)實(shí)卻是，人類至今都沒有確切的外星智慧文明存在的可靠證據(jù)。這便是著名的“費(fèi)米悖論”。
費(fèi)米的邏輯分析讓許多致力于搜尋外星智慧文明存在跡象的科學(xué)工作者彷徨。因?yàn)閷?shí)在很難想象，人類果真就是宇宙中最早出現(xiàn)的智慧生命，或者其他智慧生命都忙著其他事情而對星際探索毫無興趣。但若費(fèi)米的分析前提的確成立的話，那便著實(shí)讓人感覺疑惑。費(fèi)米悖論提出后，陸續(xù)出現(xiàn)了多種假說試圖消解悖論，本文便搜集并整理了其中最為著名的幾種假說，并附帶提出一些個人的尚不成熟的想法。
動物園假說
“動物園假說”是應(yīng)對費(fèi)米悖論各種假說中最為著名的一種，但引發(fā)的爭議也最大。該假說認(rèn)為，人類文明的發(fā)展可能尚處于非常低的層次，地球仿佛一個動物園，具有高層次智慧的外星人只在外部觀察人類的行為卻不以人類能夠感知或理解的方式加以干預(yù)。
少數(shù)持極端想法的人士干脆直接提出，地球乃至整個太陽系實(shí)際就是一個被高層次智慧文明設(shè)計的用于實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡木薮髣游飯@。當(dāng)然，動物園的設(shè)計者有充分的能力讓園中絕大部分生物無法意識到這一點(diǎn)。
與“動物園假說”類似的還有“自然保護(hù)區(qū)假說”。這個假說認(rèn)為，高層次智慧文明在探索宇宙時，以尊重和不干預(yù)其他文明的自然發(fā)展為原則，有意回避與這些文明的信息聯(lián)絡(luò)或直接接觸，有點(diǎn)像人類在地球上建立自然保護(hù)區(qū)的做法。高層次智慧文明建立保護(hù)區(qū)的目的，可能在于避免由于價值觀的沖撞從而影響和干擾低層次文明原本自然的發(fā)展形態(tài)。相對“動物園假說”，“自然保護(hù)區(qū)假說”更容易被人接受。
信息爆炸假說
此類觀點(diǎn)大致的意思是，宇宙中存在太多的信息，人類通過無線電發(fā)送的信息之所以收不到反饋，有多方面的原因。如，這種信息傳遞方式本身就太過原始，再如，可能人類發(fā)送的信息實(shí)在沒有太大的價值，高層次智慧文明對此毫無興趣，因?yàn)樗麄冇懈鼮橹匾氖虑樾枰プ?。江曉原曾發(fā)表文章指出，可能外星人“沒有必要和我們交往——就像我們不想和螞蟻交往一樣”。
美國作家喬治·埃里克·埃芬格在其科幻著作《萬事通的外星人，真真正正的無所不知》中，用通俗搞笑的方法對此假說進(jìn)行了描述：
“我們接連幾十年想跟地外文明接上頭，可他們怎么從來不搭理我們？”一個俄國科學(xué)家抱怨說。
一個好心的外星人聳聳肩，說：“到處都是這種聯(lián)系信息，你們的信息相當(dāng)于垃圾信件，沒什么價值?！?/p>
環(huán)境差異假說
美國“地外智慧探索基金”的特恩巴爾博士的工作之一，就是試圖在人類所能探測的范圍內(nèi)，尋找“最適合生命生存的恒星星系”。特恩巴爾博士指出，出于很自然的原因，這種搜索工作是以太陽系為參考標(biāo)準(zhǔn)的。然而，如果存在外星生命，他們可能以一種完全不同于地球生物的生命形態(tài)存在。如阿西莫夫曾指出，在其他星體上，高溫環(huán)境可能催生以硫?yàn)榛|(zhì)的生命，低溫環(huán)境中則可能存在以氨為基質(zhì)生命。而一些持“多元生命假說”的學(xué)者則比阿西莫夫走得更遠(yuǎn)，他們甚至認(rèn)為生命不一定必須以有機(jī)體形式存在。
差異巨大的生命形式，可能成為不同文明進(jìn)行直接星際交流的阻礙。但從理論上說，通過無線電通訊建立星際溝通渠道要比星際旅行容易得多。為什么人類至今沒有收到任何來自外星智慧文明的無線電信號呢？其中的原因是多樣的。如，人類選擇監(jiān)聽無線電信號的波段范圍是相當(dāng)狹窄的，并且，來自外層空間無線電信號的數(shù)據(jù)量無比巨大，在其中濾檢有意義的信號是非常耗費(fèi)時間的工作。而更極端的看法，是認(rèn)為宇宵環(huán)境差異之大將破壞在空間中所傳遞信息的有效性。舉例說，人類于1974年從阿雷西博天文臺305米天線向M13恒星團(tuán)發(fā)送的無線電信號，需要2.4萬年才能到達(dá)目的地，而這一過程中數(shù)據(jù)能否保持完整，是值得懷疑的。
值得進(jìn)一步指出的是，宇宙環(huán)境差異之大，可能超乎現(xiàn)代人類能夠以思維進(jìn)行合理理解的范圍。例如，“平行宇宙”理論就向我們描繪了一個異常混亂的宇宙圖景。著名的《科學(xué)美國人》雜志于2003年第5期以封面文章形式登載的名為《平行的宇宙》的文章中（作者為賓夕法尼亞大學(xué)物理學(xué)與天文學(xué)教授馬克思·特格馬克），論述了四個層次的多重宇宙的特性。在這樣的宇宙圖景中，宇宙不僅數(shù)量上無限多，其具體形態(tài)也無限多，由于不同宇宙的物理形態(tài)可能是完全不同的，所以不同宇宙之間恐怕無法建立起一個確定性的聯(lián)絡(luò)通道。而人類所探索的宇宙之所以呈現(xiàn)當(dāng)前的樣子，僅僅因?yàn)槿绱颂匦缘挠钪娌盘峁┝艘粋€適合人類生存和發(fā)展的時空，從而也給予人類探索當(dāng)前這個宇宙的機(jī)會，這就是所謂的“人擇定理”。假如我們所尋找的地外文明處在一個完全不同的宇宙形態(tài)中，那么雙方建立溝通的可能性幾乎為零。
環(huán)境變化假說
美國伊利諾伊州費(fèi)米加速器國家實(shí)驗(yàn)室的詹姆斯·安內(nèi)斯博士提出過一個獨(dú)特的看法：人類之所以沒有外星人的信息，是因?yàn)槲覀兊你y河系環(huán)境直到最近才適合生命的生存和發(fā)展，而即便只在幾億年前（相對宇宙年齡來說可能是很短暫的時間之前），銀河系還經(jīng)常受到伽馬射線爆發(fā)的輻射。因此，人類文明實(shí)際上和其他外星智慧文明處在大致相同的起跑線上。這就可以解釋為什么人類尚未與外星人接上頭了。
生命荒漠假說
美國天文學(xué)家弗蘭克·德雷克于1961年提出了“宇宙文明方程式”（又稱綠岸公式），用以分析判斷外星文明發(fā)生的概率，這就是著名的德雷克方程。將方程式的七個變量代入特定的估算值后，便可以得到銀河系中存在的智慧文明數(shù)量。由于某些變量很難獲得確定值，因此該方程不可能有精確解，樂觀的估計認(rèn)為銀河系中存在大約2萬個智慧文明，而悲觀的估計則認(rèn)為可能只存在幾個到幾百個智慧文明。
考慮到直徑達(dá)10萬光年左右的巨大的銀河系結(jié)構(gòu)，智慧文明存在的數(shù)量越少，則文明之間的溝通也就越困難。假設(shè)兩個文明之間相隔500光年，那么即便以光速傳播的無線電信號，實(shí)現(xiàn)一次聯(lián)系也需要足足1萬年的時間。而人類文明從發(fā)明無線電至今，也不過區(qū)區(qū)100年的時間。在這樣一個生命荒漠中，星際文明間的交往無疑是極端困難的。
但還有另一個可能，就是地球恰巧處于一個生命荒漠地帶。相對銀河系中的生命繁榮地帶來說，太陽系實(shí)在太過偏遠(yuǎn)，因此未被外星智慧文明充分注意。正如人類學(xué)家安東尼奧·佩雷斯所說：“世界上大約有5000多個土著群體，但亞馬孫地區(qū)和巴布亞新幾內(nèi)亞島上可能還有未被發(fā)現(xiàn)的原始部落?！毙⌒〉厍蛏星胰绱?，何況廣袤的宇宙了。
提出問題：為什么我們還沒見到外星人？
1950年，物理學(xué)家恩里科·費(fèi)米在與同事閑聊的時候，話題跑到了UFO和外星人身上，交談中費(fèi)米提出了這個著名的悖論：“他們在哪里？（Where are they？）”
這個問題里的“他們”所指的就是外星人了，他的意思并非探尋外星人的位置，而更像是理直氣壯的質(zhì)問：“外星人為什么還沒有出現(xiàn)在我們面前？”
這樣的問題，就像是屈原的《天問》一樣，已經(jīng)超出了人的范疇，成了向天提出的問題，向宇宙提出的問題。費(fèi)米提出這樣的問題，不是出于屈原一般的詩人氣息和浪漫情懷，而是他的物理學(xué)背景知識以及邏輯的推理。
他了解地球文明的年齡，了解星系的尺度，也了解宇宙有多古老。
在這么古老的宇宙中，在如此多的星球上，即使智慧生命出現(xiàn)的幾率十分微小，他們的總數(shù)也應(yīng)該是非常巨大的；在人類文明出現(xiàn)的幾千年時間內(nèi)，人類創(chuàng)造出了能夠脫離行星甚至星系的飛船，也就是說，能夠創(chuàng)造出類似飛船的文明，可能在數(shù)十億年前就形成了。
但是，人類迄今為止沒有邂逅任何外星人，這件事本身就是一件奇怪的事情，這才使得費(fèi)米提出了這樣的質(zhì)問。
這個悖論還帶有一種失落的氣息，至少會讓那些對外星文明充滿期待的人感到失落：宇宙在人類出現(xiàn)之前已經(jīng)存在了上百億年，卻沒有文明找到地球人，這也暗示了人類再發(fā)展數(shù)億年，也可能無法邂逅外星文明。
“宇宙顯著的尺度和年齡意味著高等地外文明應(yīng)該存在。但是，這個假設(shè)得不到充分的證據(jù)支持?！边@便是費(fèi)米悖論一個比較完整而正統(tǒng)的表述了。
解答問題：科幻的種種解釋
這個悖論，既是物理學(xué)、天文學(xué)的問題，更加是科幻的問題。
“外星人在哪里？”，這個問題本身不就是一篇科幻小說的開頭了嗎？
對于這個問題，物理學(xué)界、天文學(xué)界都有著非常多的解釋，然而，這些理論都比不過科幻作品中的種種奇妙設(shè)想。
在1996、1997年，黑人影星威爾·史密斯連續(xù)拍了兩部關(guān)于外星人的科幻電影——《獨(dú)立日》和《黑衣人》，這兩部都是腎上腺素狂飆的商業(yè)動作片，但影片中對外星人的設(shè)定卻一絲不茍，從兩個截然不同的角度闡述了費(fèi)米悖論的問題。
電影《獨(dú)立日》中，接觸是為了毀滅。
《獨(dú)立日》中，外星人的飛船可以說是相當(dāng)?shù)恼袚u過市了。如同小行星一樣龐大的母艦；遮天蔽日、讓整個城市陷入黑暗的巨星飛碟；妖魔化外星人必備的武器——擊垮帝國大廈的死亡光束。除開精彩的特效場面，我們還能夠看到電影對這些外星人的設(shè)定——高科技蝗蟲。它們擁有遠(yuǎn)超地球人的科技、它們擁有穿過茫茫太空降臨陌生行星的能力，但是它們不具備任何文化道德體系，它們唯一目的和動機(jī)都一樣——侵略，然后吸干這個行星的資源，再啟程涌向下一個受害者。
這部電影對費(fèi)米悖論的解釋就是： 只有侵略者才樂于尋找外星人，沒有外星人造訪地球，也許是一種幸運(yùn)。
在電影《黑衣人》以及整個相關(guān)體系中，對費(fèi)米悖論的解釋就要輕松得多了，也更加有人情味——外星人早就造訪地球了，只是它們怕嚇著地球人，所以都喬裝打扮，混跡人群之中。說不定街頭賣燒烤的大叔其實(shí)來自于三十光年之外的某個星球呢。
然而地球上專門接待外星人、幫助他們抹掉各種蛛絲馬跡的組織，就是黑衣人了。這種帶著黑墨鏡、穿著黑西裝的撲克牌臉形象早在電影問世之前，就已經(jīng)在科幻圈以及外星人流言圈風(fēng)靡了。他們最著名的裝備不是各式各樣威力驚人的武器，而是像一只比較胖的鋼筆，中間有一個閃著紅光的金屬棍子，那是記憶清除儀。紅光一閃過后，他們會向受害者胡謅一通，讓他們忘掉剛剛跟外星人的第一二三類接觸。
（ 你知道“黑衣人”的真實(shí)來歷嗎？ ）
電影《黑衣人》中，外星人就藏在我們身邊。
有一個關(guān)于它的段子：如果你突然發(fā)現(xiàn)自己想不起剛剛打算做什么，不用焦慮，你并不是突然失憶了，而是你剛剛遇到了外星人，然后被黑衣人清除了那段記憶而已。
這部電影對費(fèi)米悖論的解釋就是： 外星人就在我們身邊，只是藏得很好。
但是，星際航行是不是在吃喝談笑中就能渡過的旅途時光呢？
《孢子》是一個模擬經(jīng)營類（SIM）游戲，經(jīng)營的對象，簡單地說，就是——生命。由于游戲?qū)ιl(fā)展歷程的高度簡化，從單細(xì)胞發(fā)展到工業(yè)文明的城市，只需要耗費(fèi)玩家?guī)讉€小時的時間。然后，游戲里的文明制造出了宇宙飛船，它們進(jìn)入了下一個時代——太空時代。
游戲《孢子》讓我們想到，太遠(yuǎn)的距離消磨了耐心。
玩家輕輕轉(zhuǎn)動鼠標(biāo)的滾輪，將目標(biāo)星球放到視野中，鼠標(biāo)輕點(diǎn)，飛船迅速的劃過宇宙空間，到達(dá)了目的星球。宇宙航行就這么簡單，而且很快就能夠邂逅其他星球上的生命了。
然而，這一切都是為了保證游戲性而對時間軸做了很大的調(diào)整。如果基本按照現(xiàn)實(shí)的比例來壓縮各個階段的時間，玩家很可能玩了一天找到的只是一塊什么都沒有的石頭，無聊得關(guān)機(jī)了。
這也就提供了費(fèi)米悖論的另一個解釋： 大家相隔太遠(yuǎn)了。
星球之間的距離太過巨大，即使以非常高的速度飛行，在路上消耗的時間也可能超過整個文明發(fā)展的長度，距離成了文明之間交流不可逾越的屏障。
這種解釋使得文明的力量在宇宙面前顯得非常渺小，而我國的科幻作家劉慈欣在他的科幻小說《三體》 系列中提出了另一個解釋，在這里面，文明的力量要強(qiáng)大得多。
小說《三體》中，暴露會招致毀滅。圖片來自SFW.com.cn
而正是這種強(qiáng)大，導(dǎo)致了文明之間的接觸成為了不可能。這就是劉慈欣在小說中提出的“黑暗森林法則”，他在書中寫到：
“宇宙就是一座黑暗森林，每個文明都是帶槍的獵人，像幽靈般潛行于林間，輕輕撥開擋路的樹枝，竭力不讓腳步發(fā)出一點(diǎn)兒聲音，連呼吸都必須小心翼翼：他必須小心，因?yàn)榱种械教幎加信c他一樣潛行的獵人，如果他發(fā)現(xiàn)了別的生命，能做的只有一件事：開槍消滅之。在這片森林中，他人就是地獄，就是永恒的威脅，任何暴露自己存在的生命都將很快被消滅，這就是宇宙文明的圖景，這就是對費(fèi)米悖論的解釋——被發(fā)現(xiàn)，即被毀滅！”
這是一種非常宏觀的進(jìn)化論解釋： 嘗試與其他文明接觸的行為會導(dǎo)致本文明的滅亡。換而言之，存活的文明就是不與其他文明接觸的文明。
然而這種解釋不能排除兩種情況：人類文明也可能遇到初次嘗試與外界接觸的文明；也不能排除強(qiáng)到到能夠與其他文明溝通而不被消滅的強(qiáng)大文明存在。
如果把“文明”的概念放得再寬一點(diǎn)，那么費(fèi)米悖論就可能有更寬泛的解釋了， 文明存在的形式可能十分的豐富，超出我們對文明的理解。 電影《2001太空漫游》就描述了這樣一種設(shè)想，那塊黑色的巨大石碑，伴隨著人類文明的整個發(fā)展歷程，它顯然是另一個文明的造物，但自始自終，人們沒有弄清楚石碑來自怎樣一個文明。在電影的末尾，導(dǎo)演用了一種非常意象化的手法表達(dá)了宇航員的蛻變——星孩的誕生。而在原著小說中，阿瑟·克拉克將這種蛻變描述成了無法用寫實(shí)的影像表達(dá)的變化，所謂的“星孩”就是字面上的意思，宇航員蛻變成了星球生命，他褪去了人類的形態(tài)，成為了另外一種形態(tài)的生命。
電影/小說《2001太空漫游》中，外星生命以我們看見了也認(rèn)不出的形式存在。
而文明也是這樣，在我們仰望星空質(zhì)問為什么沒有文明造訪的時候，天空中閃爍的星星本身可能就是一個一個的意識，照耀地球的太陽可能正在與它們交談（這個構(gòu)想也出現(xiàn)在劉慈欣的《思想者》里）。在這種級別的交流中，人類還插不上嘴。
當(dāng)然，費(fèi)米悖論無論是對于天文學(xué)界，還是對于科幻圈來說，都是一個開放式問題。每個人都可以提出自己的答案，在真正接觸到外星文明之前，沒有人知道這個問題的真正答案。
外星人早就滅亡了？
著名科學(xué)家斯蒂芬·霍金和卡爾·薩根都認(rèn)為人類總有一天會開啟殖民外太空的進(jìn)程，人類并非宇宙中的唯一物種，然而到目前為止并沒有關(guān)于外星生命的發(fā)現(xiàn)記錄。物理學(xué)家恩里科·費(fèi)米（Enrico Fermi）提出了一個著名的悖論：外星人在哪里？揭示了我們對地外文明存在的可能性估計與缺失相關(guān)觀測證據(jù)之間存在差異性。
科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)幾乎每一個恒星系統(tǒng)中都存在行星，即便是銀河系中就存在龐大的類地行星，而它們之中與地球相似的行星數(shù)量也很龐大，我們已經(jīng)在火星、月球等天體上發(fā)現(xiàn)液態(tài)水的痕跡，種種跡象表明人類并非是宇宙中唯一的生命，那么為什么宇宙深空如此“安靜”？
科學(xué)家通過各種手段都沒有探測到不尋常的信號，這說明智慧文明可能是罕見的，一旦突破文明發(fā)展的瓶頸就會將自身隱藏起來，或者宇宙生命雖然普遍存在，但是能演化至高級文明的數(shù)量并不多，許多宇宙生命在未演化至文明階段時就已經(jīng)滅絕，當(dāng)然它們也可能不存在。
如果人類是宇宙中唯一的生命，那么我們的決定可以影響到整個宇宙的命運(yùn)，有研究認(rèn)為費(fèi)米悖論向我們暗示了一個可怕的規(guī)律，即高級文明在未發(fā)生接觸之前就已經(jīng)自我滅絕，該理論可能“預(yù)見”到了人類文明的未來，幾乎所有由費(fèi)米悖論推出的結(jié)論都讓我們不太舒服。
在20世紀(jì)90年代初，科學(xué)家就推測太陽系之外應(yīng)該還存在許多行星，但現(xiàn)在我們知道這個數(shù)字可以接近無限，比我們估計的要多得多，如果我們要開啟外太空殖民的步伐，就需要解決文明發(fā)展自身的瓶頸問題。隨著宇宙不斷膨脹，遙遠(yuǎn)的星系將離我們越來越遠(yuǎn)，文明在擴(kuò)張過程中還需要解決技術(shù)上的難題，比如如何獲得更多的能量源等等?？傊?，費(fèi)米悖論是一個不安的問題，其中的哲學(xué)奧秘或暗示宇宙文明命運(yùn)。
總結(jié)：這些假說都是科學(xué)嗎？
著名的科學(xué)哲學(xué)家卡爾·波普曾經(jīng)指出，判斷某一論述是否屬于科學(xué)的假設(shè)，需要考慮該論述能否被證偽。假如某個論述不存在被證明為錯誤的可能，那這個論述就不屬于科學(xué)假設(shè)。首先考慮“動物園假說”，可以發(fā)現(xiàn)，無論人類發(fā)現(xiàn)多少新的證據(jù)，都無法將這個肯定能夠自圓其說的假說駁倒，所以，按照卡爾·波普標(biāo)準(zhǔn)，該假說就沒有多少可供科學(xué)研究的價值了，而“信息爆炸假說”也同樣有不可被證偽的問題。至于“環(huán)境差異假說”、“環(huán)境變化假說”和“生命荒漠假說”，盡管都看似玄妙并且無法在近期加以證實(shí)，但的確提供了可證偽的可能，因此更值得關(guān)注。
