目錄：
走向銀河
20%光速
3種星際旅行
太空戰列艦
太空遮陽傘
恆星際航行
星際移民
牧夫座空洞
傳送門
銀河生命博物館
量子隱形傳態
無窮和0是可以相等嗎？
外星人在哪裏？
矽基生命長相
20%光速
看，這些由光驅動的星際帆船，雖然隻有黃豆大小，1克的重量，但它們裝備了旅行者號的全部設備，甚至更多。陸地的激光燈矩陣射出的激光，會在幾分鍾之內，將這些小帆船從0加速到光速的20%。
在這些小小的宇宙飛船內部，有著能夠探測行星並將視覺與科學信息返迴地球的所有部件。在空曠的宇宙中航行，即使是這樣微小的塵埃顆粒，也可能在中途與部分飛船相撞，導致納米飛行器在如此高的光速下造成不可逆轉的損壞。不過，這些我們早已有所預料，這也是我們發送艘飛船的原因之一。總會有一些幸運兒能夠抵達最終的目的地。
同樣的光帆驅動的還有攜帶糾纏光子的各類納米機器人。這些機器人有組成傳送門接收裝置的，有負責接收信息的，有用於複製繁殖的，有負責采礦提供材料的，還有負責組裝管理的等，形成了一個完整的生態鏈。據估計，具有自主複製能力的機器可以在一百萬年內占領整個銀河係。
3種星際旅行方式
未來最有可能實現的3種星際旅行方式包括：
一、離子推進。離子推進器的工作原理與傳統火箭類似，都是通過向後噴射物質來向前推進。不同的是，離子推進器噴射的是帶電粒子（即離子），通過強電場加速離子或通過電頻率發生器加熱離子等方式來產生推力。在產生推力相同的情況下，離子推進器所需燃料要比傳統火箭少很多。在長期穩定工作的情況下，離子推進器最終能夠把飛行器加速到很高的速度。目前，離子推進的相關技術已經取得了不錯的進展，例如歐洲航天局的月球探測器smart-1以及日本的隼鳥探測器等都采用了離子推進。而目前發展技術比較先進且可靠的離子推進器主要是“可變比衝磁等離子體火箭”，其原理是通過無線電頻率發生器將離子的溫度加熱到100萬攝氏度，從而讓離子獲得額外的大量能量，使得該推進器的推力大幅增加。如果最終取得成功，那麽可變比衝磁等離子體火箭有望在不到一個半月的時間中將人類送到火星上。
二、核聚變火箭。所謂核聚變火箭，就是通過核聚變反應產生的動力來前進的火箭。在核聚變反應中，核子會被迫進行聚合，從而產生巨大的能量。早前人類對核聚變的研究方向主要在托卡馬克裝置上，但由於其太過笨重，科學家們後來又選擇了名為慣性約束聚變的核聚變觸發方式。
三、核脈衝推進。核脈衝推進可以簡單理解為通過在飛行器後方定期引爆核彈來作為前進的動力。核脈衝推進裝置不僅需要建造一個巨大的激波吸收器，而且還需要一層特製的防輻射保護罩來保護飛行器內部乘客的安全。從技術上來看，這種星際旅行方式是完全可行的，隻不過科學家們需要考慮如何降低風險。而從理論上來說，一艘通過核爆來驅動前進的飛船，其速度可以達到光速的10%，是迄今人類發射的速度最快的載人空間飛行器之一，是阿波羅10號速度的3000倍。
最後，問題來了：你最喜歡上述三種星際旅行方式的哪一種呢？
太空戰列艦
名稱：太空戰列艦
用途：負責執行攻擊作戰任務，對威脅空間站及衛星的一切物體進行攻擊摧毀。
武器裝備：大口徑激光炮、離子炮、多用途導彈、電磁能量護罩、無人僚機。
太空遮陽傘
在地球和太陽的中間放一個太空遮陽傘來抵消全球變暖的危機。自從有溫度記錄以來，地球的平均升溫速度每10年0.07攝氏度，現在還在繼續。雖然我們製定了碳中和等應對措施，但各個國家的步調很難統一。所以未來我們還是會麵臨全球變暖的壓力。雖然我們改變地球的大氣很困難，那麽就從根源上解決問題——把太陽給擋住。就像發生日食時，月球處在了地球和太陽的中間，月球的陰影現在投在了地球上，地球肯定就涼快了。但不需要擋那麽多，根據研究，如果想讓地球的溫度恢複到工業時代以前，隻要擋住2%的陽光就可以了。而且現成有一個非常好的地方可以放置我們的這個太空遮陽傘，那就是拉格朗日點。在地球圍繞太陽的軌道附近，有5個拉格朗日點，其中l1、l2、l3點是不穩定平衡點，放置在這裏的物體可以在數年內保持穩定的相對位置；l4、l5是穩定平衡點，放置在這裏的物體可以長期保持穩定的相對位置。很明顯，我們的太空遮陽傘必須放置在l1的位置，它在這裏會和太陽、地球保持相對不變的位置，可以全年為地球遮擋陽光。但是l1的位置很遠，有150萬公裏，是月球平均距離的4倍。所以這個遮陽傘想要擋住2%的陽光，至少需要數百萬平方公裏的麵積。而且你還不能直接用這個反射陽光的材料來製作遮陽傘，因為輻射壓力會讓遮陽傘的軌道發生衰減。因此，天文學家提出了一種由半徑大約為30厘米的圓片組成的巨大陣列的方案，每個圓片都是輕量化的、非常薄，它不會直接反射光線，而是會偏轉穿過它的光線，模糊背景。想要達到遮擋住2%的陽光的效果，這種遮陽傘的麵積至少要450萬平方公裏。這個工程非常龐大對吧？還有一種辦法就是采用透鏡偏轉光線的方式，用一係列的小透鏡組成一個大的透鏡，把平行的太陽光發散就達到了目的，僅需要100萬平方公裏。其實這些辦法都是可行的，但就是非常昂貴。就算是我們把一個薄片做得非常輕、非常薄，隻有一克重，也需要2000萬噸的質量。l1這個點是不穩定的，即使你把這個遮陽傘送入了理想的位置，幾年後它的軌道也會發生漂移。你要麽給它裝上自動推進技術維持軌道，要麽經常維護，發射新的薄片去補充空缺。所以總體下來，沒個數萬億美元是拿不下這個項目的。但可重複使用火箭的發展以及離子推進技術的進步，也讓我們看到了這個遮陽傘維持軌道的希望。因此未來如果真的全球變暖不可控，威脅到了我們的生存安全，那全人類合作起來，這個項目是完全可以實現的。隻要一次投資解決未來的問題，就算是幾十年花錢去維護這個東西，其實也是可以接受的。如果未來我們的科技足夠發達的話，還可以把這個遮陽傘換成發電裝置，它不僅擋住了陽光，還解決了一部分能源的問題。
恆星際航行
恆星的距離極其遙遠，即使是最近的恆星——半人馬座的比鄰星，離我們也有4.2光年。如果能把飛船加速到光速的一半以上，往返比鄰星一次還得花上十多年。其次，無處不在的星際氣體和塵埃有可能對高速運行的飛船造成致命傷害。因此，如何規劃飛船航向是一個棘手的問題。而且，十多年中飛船可能會出故障，是否還得帶上各種備件和大修器材？空間站上的航天員在微重力環境下4個多月就已經胖了一圈，而星際飛行的大部分時間裏，飛船都處於失重狀態，該如何保障宇航員的健康？另外，十多年在與世隔絕的密閉空間內，宇航員的神經係統能否支撐得住？
如果中途中碰到隕石，被劃了一道口子，那麽航天器的外殼能否自我修複呢？方法是使用碳纖維纏繞，在纏繞過程中在一層層之間放上很多小的膠囊。膠囊分兩種，裝有獨立存在的a膠和b膠。假如被劃破了，a膠和b膠放在一起就會凝固，形成一個“痂”，從而恢複這個“傷口”。
星際移民
經過戰爭和瘟疫的共同作用，地球終於被折騰得千瘡百孔。人類在太空建造了一座龐大的空間站作為暫時中轉站，期待星際移民的可能。然而空間站早已人滿為患。終於有一天，一個叫kd的公司把木衛五改造成了一個天堂般的新家園。但移民木衛五所需的代價是極其昂貴的，窮人望而卻步的同時，也避免了被收割的命運。
勞拉是一名醫生，為了盡早賺夠移民的錢，孤身一人前往一艘貨運飛船做艦載醫師，而這趟任務往返長達8年。慶幸的是，這場旅途絕大多數時間都處在休眠狀態。然而，正因為輪流值班，才一步步揭開了星際移民這個彌天大謊。
在一次輪班巡查時，勞拉發現密閉的貨艙內有黑影閃過。剛要喚醒其他船員，蘭德突然出現，建議勞拉暫時不要驚動其他人。新聯邦之所以派遣警察入住貨運飛船，就是為了保證貨物和船員們的安全。然而勞拉執意按照條例喚醒艦長。艦長蘇醒之後縱然十分不悅，不過還是負責任地帶著兩人巡查貨艙。艦長做出了一個令人驚訝的決定：仗著有對講機，三人分頭尋找異常情況。很快，艦長遇襲從高空墜落。
離開倉庫之後，船員全部被叫醒，大副安娜接替了船長的職權，命令勞拉和蘭德調查船長的死因，其餘人負責修複閘門，盡快封鎖貨艙。勞拉意外地發現，船長的眼睛竟是一顆人工攝像頭。雖然從存儲設備中沒發現兇手，卻發現了一個不可思議的生化標誌。兩人隨即前往貨倉，利用船長的權限進入貨櫃內部。然而貨櫃內竟然是一排排詭異的休眠艙，初步檢查休眠艙運行完好。幾人剛把一台休眠艙帶迴醫務室時，就遭到大副極力反對。最終拗不過醫生和警察的職責，隻能暫時放棄。
通過休眠艙內的女孩，將揭開星際移民背後的真相。貨運飛船驚現大量有錢人的休眠艙，而這種休眠艙將揭開星際移民的驚天騙局。檢測到女孩腦部被移植了一種裝置一直延伸到頸椎，而這種神秘裝置被蘭德稱之為虛擬現實連接器。臨走前，蘭德刻意叮囑勞拉不要把檢測結果告訴任何人。接連遭到不可思議的狀況侵擾，身心疲憊的勞拉給移民木衛五的姐姐發送信息傾訴最近的遭遇。在發送信息20分鍾後就已經收到姐姐的迴複。與此同時，係統工程師檢查休眠艙激活記錄發現，聯邦警察蘭德在眾人休眠期間多次蘇醒。而蘭德的解釋也合情合理，聲稱保護船員的安全是自己的責任。
然而，大副在毫無證據的情況下，命令拘捕蘭德，並強製讓他休眠。由於混亂中蘭德擦傷了額頭，必須清理完傷口才不至於汙染休眠艙。然而，蘭德在進入休眠之前，卻告訴勞拉一個不可思議的秘密：飛船的目的地竟然不是42號空間站，而是木衛五，這也解釋了為什麽勞拉的姐姐會迴複得那麽快。
蘭德被強製休眠之後，勞拉帶著諸多疑慮，拜托係統工程師短發妹幫他確認是否如船長之前所說的那樣，正前往42號空間站。然而，這次幫忙也間接導致短發妹遭遇不幸。這才發現航線軌跡經過重重加密，並且在起航時就已經永久關閉，更改航線設置或查看路徑的權限僅船長擁有。
不過，可以斷定目的地並非42號空間站，這就意味著無論是船長還是拿走船長身份磁卡的大副，都在默契地隱藏目的地。然而，意想不到的是，短發妹在短暫離開後就遭到滅口。強製休眠的蘭德，也不知何時從休眠艙逃離，但從痕跡上看，休眠艙開啟的指令來自外殼，這就意味著蘭德有幫手。
飛船上氣氛更加緊張，大副決定兩人一組展開搜捕。和勞拉一組的光頭，看到甲板下方的通道後，提出了一個令人震驚的計劃。兩人分別從兩個入口進入，無論誰被發現，另一個人都可以趁機偷襲偷渡者。勞拉剛剛潛入通道就被偷渡者撲倒，但最終偷渡者被黑暗處隱藏的一把槍擊中，不幸身亡。
然而，勞拉不知道開槍的人並不是光頭。隊友從偷渡者的箱子中找到一個滿是線路的頭盔和記錄了地球現狀的平板電腦。此時的地球環境已經開始複蘇，有些地方不需要借助任何科技手段就能供人生存。畫麵裏，蘭德和死去的偷渡者一起見證了地球逐漸恢複的奇跡。
與此同時，光頭突然闖了進來，看到偷渡者的屍體十分震驚。勞拉這才知道殺死偷渡者的並非光頭，不過也帶來了好消息：蘭德已經被控製。再次被擒的蘭德，終於說出了這個驚天騙局——所謂的移民目的地隻是kd公司開發的虛擬空間而已。移民的人都被轉移到木衛二（原文為“木衛武”，應為筆誤）的休眠艙內，而地球已經逐漸複蘇，很多地方已經具備生存條件。kd一直在封鎖關於地球恢複的一切信息。在被押送離開時，蘭德承認了殺死偷渡者的事實。
兩人一直在為拆穿kd的謊言而努力，但接連被打壓。老友扛不住壓力已經開始發瘋，不僅殺死了船長和電腦工程師，還要對勞拉下手。無奈之下，勞拉隻能送他“領了盒飯”（此處為口語化表達，意指死亡）。然而，押送蘭德的光頭得知蘭德對木衛五非常了解後，隨即決定和蘭德合作。在明知木衛五隻是虛擬空間的情況下，還想要免費“移民”。
與此同時，自認為解決蘭德之後勝券在握的大副已經和勞拉攤牌，聲稱木衛五早在地球報廢之前就已經被kd改造失敗，變成廢棄星球。因為有了這次失敗的經曆，在不遠的將來，下一顆星球必定會改造成功。為了避免恐慌，木衛五的虛擬空間是必不可少的精神寄托。而地球恢複生機的消息必然會打碎很多人的“蛋糕”（此處為口語化表達，意指利益）。自己為kd所做的也必將受到巨量嘉獎。然而，身後子彈上膛的聲音打斷了他的美夢。光頭兄弟倆想神不知鬼不覺地混進木衛五的虛擬係統，離不開蘭德的幫助，同時也需要避免大副這種kd死忠的搗亂。最終，大副被強製休眠。而其餘四人則目的明確：光頭兩人執意進入虛擬世界，勞拉和蘭德有他們自己的信念。
抵達木衛五之後，本以為可以救勞拉的姐姐重返現實，然而常年的休眠使她的身體機能已經嚴重下降，無法再適應現實世界。意外接踵而至，前往虛擬交互接口的路上推進器燃料不足。好在蘭德及時趕到才不至於流浪太空，但這也注定了接下來的悲劇。與此同時，光頭二人再次做出了一個驚人的決定：為了盡快進入木衛五的虛擬世界，他們提前開啟了本計劃難得返迴的飛船卸貨模式。
慶幸的是，勞拉進入虛擬空間之後很快和姐姐團聚。聽到熱情的姐姐已經精心為他準備好了房間，勞拉再也難掩悲傷，匆忙逃開。因為他知道，自己接下來的計劃將徹底失去姐姐一家。勞拉在虛擬世界向外界發送了一段視頻，聲稱這將是從木衛五發出的最後一條信息，接下來將炸毀木衛五的通訊係統。與此同時，飛船已經卸貨完成。返迴現實世界後勞拉才知道，蘭德已經把推進器燃料換給了她。在飛船即將起航的狀態下，兩人一起登船無疑會雙雙錯過飛船。最終，蘭德為了正義葬送在浩瀚的太空，而勞拉帶著休眠艙救迴的小女孩繼續他的使命。
牧夫座空洞
它是一個幾乎沒有星係存在的巨大球形區域，直徑大約為3.3億光年。目前，我們可觀測宇宙的直徑是930億光年，而牧夫座空洞就占據了其中的0.27%。它距離地球約7億光年，是1981年天文學家羅伯特首次發現的。其位於室女座超星係團的東北部，從地球看它大概位於牧夫座的區域，因此得名。
牧夫座空洞的形狀類似一個完美的球形，並且其內部幾乎是空的。起初，在裏麵隻觀測到一個星係，雖然後來又陸續發現了總共60個星係，但是相較於它3.3億光年的廣闊區域來說，這些星係之間的平均間隔達到了驚人的1000萬光年。天文學家拍攝到牧夫座空洞中的一個螺旋星係，並將其稱為“最孤獨的星係”，因為在它的周圍充滿了一片廣闊的虛空。
科學家從研究宇宙微波背景輻射的分布圖中發現，其中的深藍色冷點就是巨型的空洞。因為當光子經過物質密度過低的空間時，其能量就會降低，從而在宇宙微波背景輻射圖上留下冷點。由此可以看出，宇宙中的空洞數量非常多，而牧夫座空洞隻是其中之一。
2007年，美國的天文學家在波江座內發現了一個直徑約為10億光年的超級空洞，並將其命名為波江座空洞。實際上，我們的銀河係也處於一個超大的空洞內，它被稱為kbc（ryan keenan amy barger lennox cowie）空洞，直徑有20億光年左右。“拉尼亞凱亞超星係團”就在這個空洞中，而銀河係就包含在這個超星係團之中。
那麽，這些異常的區域是如何形成的呢？有一種理論認為，宇宙中的超級空洞是由一些比較小的空洞合並形成的，類似很多水滴合並成一個大的水滴的方式。
先進的文明為了最大限度的利用恆星的能量，會建造一個包圍恆星的太陽能裝置，不僅可以獲得恆星的全部能量，同時也能將恆星隱藏起來，避免高級文明的威脅。根據天文觀測數據，宇宙中星係之間的平均距離是200萬光年到300萬光年。那麽像牧夫座空洞這樣巨大的空間中，大約會有1萬個星係。如果按照每個星係平均有1000億個恆星來計算，那麽牧夫座空洞內至少也有1000萬億顆恆星。難道他們都將自己的母恆星隱藏了起來？
根據卡爾達舍夫宇宙文明等級的劃分，科技文明的發展必定伴隨著對更多能源的需求，從而不斷地向外擴張。一個古老的文明如果在40億年前開始出現，那麽它就有足夠的時間擴張到這種驚人的範圍。在銀河係中，我們所在的太陽係處於一個相對外圍的貧瘠區，而我們的銀河係對於整個宇宙的大尺度來說，也是位於相對偏遠的區域。所以我們無法想象那些物質密集區域的群星究竟有多麽的璀璨。
海星人的母星位於牧夫座空洞中。40億年前，海星人發明了第一代機器蟲……這裏是星際戰爭後的殘骸。這裏的金屬行星都由可自我複製的機器蟲做成了飛船，氣態行星成為燃料基地。長達1億年的新生生命體（矽基生命體、機器生命體、網絡生命體）與碳基生命體的戰爭，使碳基生命體幾近滅絕。
舉個例子，想在美國建一座故宮，難道非要把橫店打包搬過去嗎？當然不是。正確的做法很簡單，把圖紙用郵件發過去，當地建築商拿錢幹活就行。所以，所謂的“傳送門”讓你換一個方式理解：你在旅行前，有台儀器把你從原則層麵（此處可能指信息層麵或生物結構層麵）掃描了一遍，你的原則組合關鍵信息成了一個壓縮包。然後把這個壓縮包通過“終極站”（此處為虛構概念）送往目的星球，用光速船在那裏進行解壓縮，用目的地的原則再把你組裝起來，成為一個新的你。你的身體的每一個細胞都和原來是一樣的，記憶和性格也是一樣的。至於原來的肉體保留與否，看協議是怎麽簽的。這才是合理的“心靈傳輸”（此處為口語化表達，意指信息傳輸與重組）。
從科學原理來講，你之所以成為你，信息層麵不需要細化到原子內部，最多隻需要細化到原子的排列方式。甚至極簡情況下，傳輸你的dna和大腦微觀神經網結構即可，然後在外星球重新組建就行。因此，把具有關鍵信息的物體信號轉換為光信號，並打造這種光信號傳播的高維空間通道，才是正確的科學技術。
銀河生命博物館
在浩瀚的宇宙中，已知的生命演化方式僅有一種。這是否意味著它是唯一的演化方式？是否還存在其他途徑？假若存在一座宇宙生命博物館，展覽著所有的生命形式，那將是一幅何其壯觀的景象！大自然究竟能創造出什麽樣的奇跡？
天籟生命
第二章 天外生命博物館
尋找外星生命，我們首先要明確尋找的目標以及從何處開始。怎樣在看似無限的可能性中確定搜索範圍？我們深知，大自然有其自身的運行規律。無論外星生命多麽奇特，都不可能擺脫我們宇宙的物理和化學規律。環境決定了外星生命的進化形式，盡管如此，依然存在無窮的可能性。數萬億顆行星，每一顆都擁有獨特的化學環境。
這座宇宙生命博物館可分為兩個展區：已知生命形式和未知生命形式。已知生命形式展區展示像我們一樣的生化有機體；未知生命形式展區則展示那些讓人大開眼界的生命體。
在開始探索之前，我們不禁要問：外星生命會不會與我們有相似之處？
1號展區：已知生命形式
如果說我們與這裏的展品有什麽共同之處，那一定是碳元素。碳元素無處不在，是宇宙中最常見的元素，且容易形成穩定的大分子。碳原子最外層有4個電子，可以與自身或其他元素形成穩定的四鍵連接，進而組成複雜的大分子。這是碳元素成為製造生命主要成分的原因。而且，地球上的碳基化合物結構也出現在遙遠的隕石和宇宙塵埃之中，說明組成生命的成分遍布整個宇宙。可供天外生命選擇的碳基化合物結構種類繁多，科學家已經發現了100多萬種可能的dna結構，它們都是碳基的。如果還存在其他碳基生物，我們將與它們具有同源關係，它們就是我們宇宙的遠親。
他們長得會像我們嗎？如果他們的生存環境與地球類似，那麽我們之間將有許多相似之處。其他星球上的生命會進化成什麽模樣？是像地球上的生物一樣，還是截然不同？許多人認為，根據區域同性化理論，如果那些星球的環境與地球相似，那麽那裏的生物在外形上就會與我們很接近。那裏的動物和植物看上去會很眼熟，因為地球生物的許多機能，如視覺、迴聲定位、飛翔等，都在許多物種身上獨立進化出來了。這種趨同進化在其他類地行星上很有可能也存在，因為生物麵臨著相似的環境壓力。這些生命形式很可能表現出某種共同規律，仿佛風靡整個宇宙的時尚流行。不過，每一種功能都會根據具體環境做出調整。例如，昏暗的光線將會催生更大的眼睛，就像夜行哺乳動物那樣。
有些人甚至認為，其他星球上也會出現類人生物。但考慮到人類的進化是一係列錯綜複雜事件的結果，類人生物似乎不太可能出現在其他星球上。然而，我們無法排除這種可能性。就算在100萬顆類地行星中隻有一顆能孕育出類人生物，那也將產生數以千計的類似人類的物種。不過，我們更有可能發現的是食物鏈底端的生物。趨同進化在植物界也很普遍，至少有40多個地區的植物獨立進化出了光合作用。
外星植物會與地球植物相似嗎，還是截然不同？地球植物呈綠色，是因為它們吸收了太陽光中其他波長的光而反射綠光。但是，宇宙中的恆星有著不一樣的光譜。外星植物為了適應它們的恆星，很可能會進化出不一樣的顏色。例如，靠近炙熱恆星的植物為了吸收能量更高的藍光，可能顯得偏紅；而在昏暗的行星上，為了盡可能吸收所有光線，植物可能會變成黑色。地球早期可能呈紫色，因為那時的微生物利用視黃醛進行光合作用，而不是葉綠素。有人認為視黃醛結構簡單，出現在宇宙其他地方的可能性更大。果真如此的話，我們也許會發現紫色是外星植物最喜歡的顏色。植物的顏色不隻是一種景觀，它攜帶的化學信息在數光年之外都能被觀察到。地球的反照光譜有一個明顯的波峰，因而呈現綠色。尋找類似光譜有可能發現其他孕育植物的行星。這一幕也許就是我們發現外星生命的信號——來自外星生命的一抹紫色。
但是，對生命影響最大的不是天上的恆星，而是行星本身。如果行星的自轉時長、自轉軸傾角、公轉軌道或重力等發生改變，會對生命產生什麽影響呢？具有長橢圓形軌道的行星會經曆極端的季節變化，生命也許會經曆數千年的寒冬，又突然迎來春天。目前發現的宜居行星大多是超級地球。這些行星上的生命會進化成什麽樣子呢？在海洋裏，重力對進化的影響也許並不大；但在陸地上，高重力的影響就會很明顯。不過，在生命誕生的海洋裏，重力的作用就不那麽顯著了，因為生命與環境的密度幾乎相同。隻有當動物登上陸地後，它們才會明顯感覺到重力的存在。高重力將催生具有巨大骨骼和強韌肌肉的陸生生物，它們也需要更強大的消化係統。在高重力環境下，植物的生長很可能受限。而低重力行星則難以維持足夠的大氣層，同時也將缺乏磁場來抵禦宇宙射線。但是，某些秘密地點也許會成為生命的天堂，例如巨大的地下洞穴。地下洞穴有穩定的溫度，同時遠離宇宙射線，生命可以在這裏繁衍生息。據估計，最小的適合生命繁衍的行星質量隻有地球的2.5%。如果這類行星上出現了生命，那將頗為壯觀。在較低的重力下，植物可以長到很高，把養分帶到更高的地方；動物則不需要巨大的骨骼和強韌的肌肉，它們將擁有令人難以置信的體型。
也許宇宙中的大型複雜生命遠沒有我們想象的這麽豐富。地球生命進化了30億年才產生複雜的動植物。相比之下，簡單的有機體更耐寒、適應性更強、分布更廣。因此，宇宙生命博物館最大的展館可能是微生物館。即使發現最微小的外來微生物，也有著深遠的意義。最小的生命也將攜帶驚人的信息。就像地球上的疊層石一樣，隨著時間推移，一層層微生物可能堆積成巨大的岩石球，記錄下進化的曆程。如果數量足夠大，細菌還可以給出獨特的生物信號，比如通過唿吸產生氧氣和甲烷。在沒有生命的情況下，單獨出現氧氣或甲烷都是有可能的；但如果兩者同時出現，則幾乎可以斷定該行星表麵存在生物。這種生物信號會在行星的反照光譜上反映出來。下一代太空望遠鏡將有能力在不太遠的太空中找到這樣的信號。最近的處在宜居帶中的類日恆星和類地行星有可能距我們不過20光年，甚至可以用肉眼觀察到。
除了類地行星外，也許還有更容易尋找的目標——比恆星小、比行星大的褐矮星。大多數褐矮星溫度都太高，無法容納已知的生命形式；但有一些褐矮星溫度足夠低，在它們的大氣層中已經探測到了孕育生命所需要的基本元素。某些雲層也許能夠為繁衍生命提供理想的溫度和壓力。例如，可以進行光合作用的浮遊生物可以借助向上攪動的氣流漂浮在空中；如果氣流足夠強，甚至可能出現更大、更複雜的生命體，比如捕食性動物。僅銀河係就有250多億顆褐矮星，它們都有可能為創造生命提供條件。
生命博物館中的第一個標本很可能不是來自類地行星或褐矮星。這引出了一個至關重要的問題：我們的探索方向會不會錯了呢？如果大自然另有打算呢？
2號展區：未知生命形式
對於維持生命所需的水和化合物來說，宇宙的大部分區域不是溫度太高就是太低了。但是為了避免被自己的偏見誤導，我們必須拓展視野，在那些看似無法孕育生命的宜居帶之外尋找生命。奇異的環境將催生奇異的生化結構。雖然任何元素都不能與碳的多樣性相媲美，但是有一個元素卻非常接近——矽。乍一看，矽與碳非常相似：它的原子最外層同樣有4個電子，而且在宇宙中隨處可見。但仔細觀察就會發現它們之間存在細微差異：矽的化學鍵穩定性較差，不易形成較大的複雜分子；但矽的化合物卻能承受極端的溫度，從而帶來更多的可能性。矽基生命抵禦嚴寒的能力比碳基生命強，因此可能會出現更怪異的生命形式。但矽有一個問題：在有氧環境下它會與氧結合成固體。因此，矽基生命也許隻能在無氧環境下生存，例如土星冰冷的衛星泰坦。泰坦上有由液態甲烷和乙烷組成的大湖，也許是孕育矽基生命和其他奇異生命的理想環境。像泰坦這樣缺乏陽光的星球上的生物很可能是化學合成的——它們通過分解岩石獲得能量。這類生命的新陳代謝極其緩慢且生命周期很長——甚至以百萬年計。
冰冷的世界並非天外生命唯一的港灣。在高溫環境下，典型的剛性矽氧鍵會變得具有彈性和活性並引發更活躍的化學反應——這有可能催生一種生活在岩漿中的矽基怪物。理論上來說，這種矽基生物也有可能存在於地球的岩漿裏。果真如此的話，那外星人就在我們眼皮底下！
人們還提出了其他可能存在的生命形式——那些就生活在我們身邊卻不為我們所知的生命形式。它們包括微小的rna生命體（小到無法被現有儀器發現）以及等離子體生命體等。塵埃雲和空曠的太空似乎是最不可能找到生命的地方；但當宇宙塵埃遇到等離子體時會發生奇怪的事情——在模擬實驗中人們發現塵埃粒子自發地形成了類dna的螺旋結構！這些等離子晶體甚至表現出類似生命的行為：自我複製、進化成更穩定的形式並傳遞信息！可以認為這些晶體就是生命嗎？有些研究人員認為它們滿足無機生命形成的所有標準！到目前為止它們隻出現在計算機的模擬實驗裏；但有人推測可以在天王星環的冰粒子中找到它們！
等離子體是宇宙中最常見的物質狀態之一；如果複雜的等離子晶體真的存在並且被認定為生命的話，那它將是最普遍的生命形式之一！或許生命正潛伏在兩極顛倒的環境裏——例如死星內部！某些大質量的恆星爆炸後會坍縮成致命的星體——稱為中子星！大量的原子核像沙丁魚一樣擠在一起；其表麵重力比地球強1000億倍！但是在這鐵殼之下卻有著奇特的景象——由中子和其他亞原子粒子組成的炙熱海洋！丟掉了外層電子的這些粒子將遵循完全不同的化學規律——處於支配地位的力不再是電磁力而是強大的能約束原子核的核力！理論上來說這些粒子可以組合起來形成更大的聚合體；
形成更大的聚合體，隨後又可以結合成更大的超級核心。如果是這樣，那麽這個奇特的環境將為創造生命提供最基本的條件。重核分子漂浮在複雜粒子的海洋中，有些科學家大膽猜測，在這奇異的粒子海洋中可能存在生命。它們的生死和進化速度之快，快到我們無法理解的程度。我們可能永遠沒有機會發現這種奇異的生物，但也許有希望找到另一種更奇特的生命形態。生命不一定都是自然進化的產物，還有可能是被設計出來的。如果進化過程中出現了智能幹預，那就仿佛打開了潘多拉的魔盒，擺脫了生物學上的限製。合成生物和機器生物可能會成為最成功的生命形式，它們幾乎可以在任何地方存活，包括太空中的真空地帶，開辟出有機生物無法涉足的廣闊領域。
與自然選擇緩慢的速度相比，技術進化將大幅提高生物的繁衍速度、適應性和韌性。據估計，主動自我複製的機器可以在短短100萬年內占領整個星係。我們無法預測，矽的電學性質可能使它成為機器智能的基本材料，這種智能是對其生理缺陷的一種彌補。由於具備獨特的優勢，機器生命甚至可能成為進化的終點，即最終的生命形態。隨著宇宙年齡的增長，智能機器也許將占據統治地位，而自然進化的生命將被視為一個奇特的起點。也許我們正在經曆這一轉變過程，而人類的出現僅僅是這個宏大宇宙生命鏈的第一環。
目前，我們仍然是宇宙生命博物館中唯一的已知生物。為了真正認清自己，我們必須知道我們是否是宇宙中唯一的生命。洛倫·艾斯利說過：“人隻有通過另一種生命的眼睛看到自己時，才算真正認識自己。”有一天，那眼睛很可能來自一個有智慧的外星生物。我們越早拋棄狹隘的進化觀，就能越早認清我們從哪裏來，到哪裏去。我們已經知道天外生命可能的模樣，也知道如何尋找它們，現在唯一要做的事情就是去尋找。
量子隱形傳態
是一種利用量子糾纏將所謂的量子信息傳到很遙遠的地方的技術，而不傳送信息載體本身。那麽這裏麵的原理就相當於，比如說我在北京開會，今天趕不過來了，那麽怎麽能夠很快到達呢？飛機來不及了，那麽我們可以想象一種所謂的隱形傳態的方法。比如說，北京和杭州之間有很多糾纏的物質，那麽把北京的我與那團糾纏物質做一點超重的測量，會測到一個測量數據。這種數據通過無線電台傳到杭州，那麽我們在杭州就可以用同樣多的物質分子把我構造出來。這種現象就叫做量子隱形傳態。當然，我們要傳送人還比較困難，因為人由10的28次方的粒子構成，太困難了。但是如果我們傳送幾十個、幾百個粒子是完全可以的。
修改後的文本如下：
無窮和0可以相等嗎？
在數學中，無窮和0在特定情境下可以被視為有某種關聯，但這種關聯並非簡單的相等。要深入理解這層關係，我們需要站在更高的維度，擁有更廣闊的視野。在我們現實的三維世界裏，要獲得一個更高的維度和視野來觀察無窮和0之間的關係，確實需要一些想象力和理解力。
諾貝爾物理學獎得主羅傑·彭羅斯曾對此有過深入探討。他表示，三維世界的我們想要擁有更高維度的視野，可以構造一個符合一切宇宙規則的四維坐標係。雖然說起來簡單，但想要構建一個既符合廣義相對論，又符合愛因斯坦方程，還能囊括整個無限宇宙的四維坐標係，確實是一件非常困難的事情。不過，這正是科學探索的魅力所在。
彭羅斯先構建了一個簡單的四維坐標係，將三維空間作為橫軸表示空間，再加上一個時間維度作為縱軸。為了讓這個坐標係符合廣義相對論和愛因斯坦方程，並且能夠容納無限的宇宙，彭羅斯進行了複雜的計算，並對坐標係進行了變形。變形後的坐標係呈現出一個正方形，正方形的四個頂點分別表示無窮遠的未來、無窮遠的過去以及空間上的無窮遠，而四條邊則表示了宇宙的邊界，彭羅斯稱之為“永恆邊界”。
根據他的計算，自然界中有質量的物質永遠不可能達到永恆邊界，因為它們無法超過光速，從而無法逃脫時空的束縛。在這個坐標係中，物質的路徑大同小異，既起始於無窮遠的過去，消散於無窮遠的未來。而一旦擁有光速，時空的束縛就不再存在，可以從宇宙的一個邊界瞬間到達另一個邊界。
彭羅斯還根據這些特點斷言，我們的宇宙是在循環的。一輪循環的開始起始於一切都沒有的零點，隨著時間的推移，宇宙開始變大，物質開始變多。當這一切都接近於無限大的時候，宇宙就會到達一個“奇點”，此時一切物質又都消散湮滅，迴到了一個啥都沒有的狀態。因此，這個無窮大的奇點和最開始那個啥都沒有的零點在某種意義上可以視為相等，這大概就是現實中的“無窮等於0”吧。這也意味著黑洞可能既是無窮也是0，既是宇宙的邊界和終點，也是另一個宇宙的邊界和起點。
外星人在哪裏？
人類是否是宇宙中唯一的文明？根據宇宙演化的基本法則之一——平庸原理，宇宙中的萬物在本質上都遵循相同的數學和物理學規則，我們人類並沒有特別之處。因此，既然這個宇宙能夠演化出人類文明，那麽在理論上就有可能演化出其他外星文明。
雖然誕生智慧生命的概率極小，但從整個宇宙138億年的時間尺度和930億光年的空間尺度來看，這種小概率事件在一定程度上也是近乎必然會發生的。天文學家法蘭克·德雷克於1960年提出了一條計算外星文明數量的方程式，根據這個公式我們可以推算出銀河係內智能文明的數量。
銀河係中恆星的數量大概有2000億到4000億顆，其中類似地球這樣適宜生命生存的行星至少有1000萬顆。地球用了46億年的時間演化出了智慧生命，而銀河係的年齡大概有131億年。那麽按照保守估計，這些類地行星中至少有1%演化出了智能文明。並且在這10萬個外星文明中，有很多都比地球先進數萬年甚至數億年。
而這僅僅隻是在銀河係內。天文學家根據哈勃望遠鏡觀測到的星係密度估算，可觀測宇宙中大約有2萬億個星係，其中恆星的數量甚至遠遠超過了地球上所有沙子的總和，行星的數量更是一個無法計算的天文數字。所以在如此龐大的基數下，外星文明幾乎是必然存在的。
根據平庸原理，不管外星生命是什麽樣的形態和生存方式，都必須受製於宇宙中最基本的熱力學定律。科技的發展必然需要利用能源，而任何星球的資源都是有限的，所以文明發展到一定的階段，必定需要向外擴張采集能源。蘇聯天文學家尼古拉·卡爾達舍夫根據利用能源的程度將智慧文明劃分了三個等級。
然而，盡管我們做出了這些推測和計算，至今為止我們還沒有發現任何外星人存在的可靠證據和跡象。為什麽應該充滿宇宙飛船的銀河係卻一片寂靜？這個問題也困擾了許多的科學家們，這就是著名的費米悖論。
科學家們為了解釋這個悖論提出過很多種假說，其中最主流的幾種假說包括：外星人根本不存在、宇宙動物園假說、距離限製、大過濾器假說以及黑暗森林法則等。這些假說各有其合理性和局限性，目前都沒有辦法被完全證明或否定。
在廣袤無垠的宇宙中，很難相信僅僅存在我們人類這一個文明。當你仰望星空的時候，是否想過在遙遠的星河中，也有一雙眼睛正在凝望著同樣孤獨的我們？
矽基生命長相和母星的生活環境會是什麽...
碳基生命相關解析
什麽是矽基生命？宇宙中是否存在智慧型矽基生命？若存在，其模樣、與碳基生命相比的優劣勢又如何？在探討這些前，得先了解碳基生命。
以人體為例，人體由眾多細胞構成，細胞含蛋白質、核酸、糖分等物質，細分後成各種有機分子，有機分子即碳基分子，因其以碳元素為骨架，可將碳元素想象成樹幹，氫、氧、氮等元素如同樹葉依附其上，二者構成有機分子。
碳元素在人體中至關重要，能組合各元素形成有機分子，缺了它就沒碳鏈骨架，人體也就不存在了，所以以碳為分子骨架的生命體就是碳基生命。地球上已發現的生命形式都是碳基生命，無論植物、動物還是微生物，都選碳作生命基礎元素。
那地球生命為何獨愛碳元素呢？從物理層麵分析，碳原子最外層有四個電子，可與其他原子形成4個共價鍵，共價鍵越多，捕獲元素越多，分子結構越複雜。碳元素共價鍵最多，而氫隻能形成1個共價鍵，氧隻能形成2個，以氫或氧打造生命，化合物種類單一，就像搭積木，插槽少結構就簡單，碳元素像四麵有插槽的積木，能搭出複雜結構。人體含數百萬種有機分子，隻有碳基分子能滿足要求，氫、氧做不到。
再看硼元素，其最外層有3個電子，能形成3個共價鍵，雖理論上能形成複雜結構，但它在地殼中含量極少，僅0.001%，且不易自身結合形成硼鏈骨架，沒骨架就沒複雜分子結構，所以也被排除在外。
矽元素與地球碳基生命主導原因
科學家注意到矽元素，它和碳同屬元素周期表一列，最外層電子數都是四個，能形成四個共價鍵，還可自身結合形成矽鏈骨架結構，這讓部分科學家覺得宇宙中可能存在矽基生命。
地球矽含量達28%，比碳豐富，石頭、沙子都含矽，按說地球更易誕生矽基生命，可現實是碳基生命主導地球。
這是因為矽原子核外有三層電子，比碳多一層，其外層電子離核遠，受束縛力弱，兩個矽原子結合形成的矽鏈不如碳鏈穩定，有機分子多樣性受影響，矽基分子無法與龐大的碳基分子相比，所以地球生命選了碳元素，因其打造生命優勢明顯。
矽基生命可能誕生的星球環境及特點（基於液體假說）
宇宙浩瀚，行星眾多，環境各異，有些惡劣環境可能更適合矽基生命。若存在這樣的星球，環境會怎樣，矽基生命又有何特點呢？
先看地球生命誕生假說，有一種較可靠的說法是生命誕生依賴介質，水是理想介質，空氣流動快，有機物難聚合反應，陸地缺乏流動性，無法匯聚有機物，而水有良好流動性與親和力，最初簡單有機分子在水流推動下反應形成更複雜分子，如氨基酸，進而組合成細胞。
若此假說成立，矽基生命誕生的星球上，首個矽基細胞大概率誕生在液體裏，但不會是水，因為液態水對應的溫度適合碳基生命。矽基生命耐寒耐熱性好，在極端溫度下才更易出現。像液態甲烷、乙烷、氨等低溫液體可作溶劑，氨在零下34°c就呈液態，若星球低溫且充滿液態氨，就可能誕生矽基生命，換作甲烷需零下162°c、乙烷需零下89°c（以地球標準大氣壓為準，氣壓高時溫度要求會變），不過低溫還是必要的。
若星球氣壓高，重力往往也大，矽元素比碳重，矽基生命一出生就麵臨高壓高重力環境，久而久之會進化得強壯、肌肉發達，甚至可能進化出類似螃蟹的外骨骼。像矽藻，雖是碳基內核，但細胞壁含二氧化矽，結構堅硬能透光、防護，矽基生命也可能進化出類似堅硬外殼對抗極端環境。
矽基生命在光照條件下的特點
除液體外，陽光和大氣對生命進化也重要。
從光照角度看，若星球溫度低，光照往往微弱甚至沒有，沒有光照就沒光合作用的植物，似乎矽基生命就無法存在，但事實未必如此。地球上天麻這種植物不需光照，靠與真菌共生獲取養分，所以即便星球無光照，植物也可能借助微生物存活，有了植物，食物鏈就能形成。
若星球漆黑，矽基生命無需進化出眼睛，不過其聽覺、嗅覺係統會更發達，甚至可能進化出類似蝙蝠、海豚的超聲波能力用於捕食和躲避追捕，且它們可能無色或透明，因為色素沒意義了。若星球有微弱光照，矽基生命可能進化出大眼睛捕捉光線，或身體部位能發光適應昏暗環境，相應地，植物可能進化成純黑色以便吸收各種光線進行光合作用。
矽基生命在大氣條件下的特點及智慧型矽基生物誕生條件
再看大氣條件，若星球有氧，矽基生命也需唿吸，但其唿吸產生二氧化矽這種固體，不像二氧化碳易排出體外。不過生命總有辦法，矽基生命可能進化出特殊排沙方式，比如皮膚或鰓具備排出沙子的功能，也可能存在以二氧化矽為食並釋放氧氣的物種維持生態圈平衡。
若星球無氧，矽基生命可能進化出無氧唿吸或發酵功能，但這會降低能量獲取效率，導致其體型矮小、生長繁殖周期長、進化效率低，難以進化成智慧生物。
總之，若想誕生智慧型矽基生物，星球需具備以下條件：一是有氨、甲烷、乙烷等液體作生命誕生溶劑（氨較理想，零下34°c成液態）；二是有微弱光照利於植物誕生，豐富生態圈；三是有充足氧氣提升能量獲取，保障繁衍進化效率，使生物個體高大，為進化成智慧生物打基礎。
以上是基於生命誕生於液體假說的推論，若拋棄此假說，矽基生命可能性會大增，畢竟它耐寒耐熱，宇宙又如此廣闊，說不定在極端環境星球上會有奇特的矽基生命形態出現。
走向銀河
20%光速
3種星際旅行
太空戰列艦
太空遮陽傘
恆星際航行
星際移民
牧夫座空洞
傳送門
銀河生命博物館
量子隱形傳態
無窮和0是可以相等嗎？
外星人在哪裏？
矽基生命長相
20%光速
看，這些由光驅動的星際帆船，雖然隻有黃豆大小，1克的重量，但它們裝備了旅行者號的全部設備，甚至更多。陸地的激光燈矩陣射出的激光，會在幾分鍾之內，將這些小帆船從0加速到光速的20%。
在這些小小的宇宙飛船內部，有著能夠探測行星並將視覺與科學信息返迴地球的所有部件。在空曠的宇宙中航行，即使是這樣微小的塵埃顆粒，也可能在中途與部分飛船相撞，導致納米飛行器在如此高的光速下造成不可逆轉的損壞。不過，這些我們早已有所預料，這也是我們發送艘飛船的原因之一。總會有一些幸運兒能夠抵達最終的目的地。
同樣的光帆驅動的還有攜帶糾纏光子的各類納米機器人。這些機器人有組成傳送門接收裝置的，有負責接收信息的，有用於複製繁殖的，有負責采礦提供材料的，還有負責組裝管理的等，形成了一個完整的生態鏈。據估計，具有自主複製能力的機器可以在一百萬年內占領整個銀河係。
3種星際旅行方式
未來最有可能實現的3種星際旅行方式包括：
一、離子推進。離子推進器的工作原理與傳統火箭類似，都是通過向後噴射物質來向前推進。不同的是，離子推進器噴射的是帶電粒子（即離子），通過強電場加速離子或通過電頻率發生器加熱離子等方式來產生推力。在產生推力相同的情況下，離子推進器所需燃料要比傳統火箭少很多。在長期穩定工作的情況下，離子推進器最終能夠把飛行器加速到很高的速度。目前，離子推進的相關技術已經取得了不錯的進展，例如歐洲航天局的月球探測器smart-1以及日本的隼鳥探測器等都采用了離子推進。而目前發展技術比較先進且可靠的離子推進器主要是“可變比衝磁等離子體火箭”，其原理是通過無線電頻率發生器將離子的溫度加熱到100萬攝氏度，從而讓離子獲得額外的大量能量，使得該推進器的推力大幅增加。如果最終取得成功，那麽可變比衝磁等離子體火箭有望在不到一個半月的時間中將人類送到火星上。
二、核聚變火箭。所謂核聚變火箭，就是通過核聚變反應產生的動力來前進的火箭。在核聚變反應中，核子會被迫進行聚合，從而產生巨大的能量。早前人類對核聚變的研究方向主要在托卡馬克裝置上，但由於其太過笨重，科學家們後來又選擇了名為慣性約束聚變的核聚變觸發方式。
三、核脈衝推進。核脈衝推進可以簡單理解為通過在飛行器後方定期引爆核彈來作為前進的動力。核脈衝推進裝置不僅需要建造一個巨大的激波吸收器，而且還需要一層特製的防輻射保護罩來保護飛行器內部乘客的安全。從技術上來看，這種星際旅行方式是完全可行的，隻不過科學家們需要考慮如何降低風險。而從理論上來說，一艘通過核爆來驅動前進的飛船，其速度可以達到光速的10%，是迄今人類發射的速度最快的載人空間飛行器之一，是阿波羅10號速度的3000倍。
最後，問題來了：你最喜歡上述三種星際旅行方式的哪一種呢？
太空戰列艦
名稱：太空戰列艦
用途：負責執行攻擊作戰任務，對威脅空間站及衛星的一切物體進行攻擊摧毀。
武器裝備：大口徑激光炮、離子炮、多用途導彈、電磁能量護罩、無人僚機。
太空遮陽傘
在地球和太陽的中間放一個太空遮陽傘來抵消全球變暖的危機。自從有溫度記錄以來，地球的平均升溫速度每10年0.07攝氏度，現在還在繼續。雖然我們製定了碳中和等應對措施，但各個國家的步調很難統一。所以未來我們還是會麵臨全球變暖的壓力。雖然我們改變地球的大氣很困難，那麽就從根源上解決問題——把太陽給擋住。就像發生日食時，月球處在了地球和太陽的中間，月球的陰影現在投在了地球上，地球肯定就涼快了。但不需要擋那麽多，根據研究，如果想讓地球的溫度恢複到工業時代以前，隻要擋住2%的陽光就可以了。而且現成有一個非常好的地方可以放置我們的這個太空遮陽傘，那就是拉格朗日點。在地球圍繞太陽的軌道附近，有5個拉格朗日點，其中l1、l2、l3點是不穩定平衡點，放置在這裏的物體可以在數年內保持穩定的相對位置；l4、l5是穩定平衡點，放置在這裏的物體可以長期保持穩定的相對位置。很明顯，我們的太空遮陽傘必須放置在l1的位置，它在這裏會和太陽、地球保持相對不變的位置，可以全年為地球遮擋陽光。但是l1的位置很遠，有150萬公裏，是月球平均距離的4倍。所以這個遮陽傘想要擋住2%的陽光，至少需要數百萬平方公裏的麵積。而且你還不能直接用這個反射陽光的材料來製作遮陽傘，因為輻射壓力會讓遮陽傘的軌道發生衰減。因此，天文學家提出了一種由半徑大約為30厘米的圓片組成的巨大陣列的方案，每個圓片都是輕量化的、非常薄，它不會直接反射光線，而是會偏轉穿過它的光線，模糊背景。想要達到遮擋住2%的陽光的效果，這種遮陽傘的麵積至少要450萬平方公裏。這個工程非常龐大對吧？還有一種辦法就是采用透鏡偏轉光線的方式，用一係列的小透鏡組成一個大的透鏡，把平行的太陽光發散就達到了目的，僅需要100萬平方公裏。其實這些辦法都是可行的，但就是非常昂貴。就算是我們把一個薄片做得非常輕、非常薄，隻有一克重，也需要2000萬噸的質量。l1這個點是不穩定的，即使你把這個遮陽傘送入了理想的位置，幾年後它的軌道也會發生漂移。你要麽給它裝上自動推進技術維持軌道，要麽經常維護，發射新的薄片去補充空缺。所以總體下來，沒個數萬億美元是拿不下這個項目的。但可重複使用火箭的發展以及離子推進技術的進步，也讓我們看到了這個遮陽傘維持軌道的希望。因此未來如果真的全球變暖不可控，威脅到了我們的生存安全，那全人類合作起來，這個項目是完全可以實現的。隻要一次投資解決未來的問題，就算是幾十年花錢去維護這個東西，其實也是可以接受的。如果未來我們的科技足夠發達的話，還可以把這個遮陽傘換成發電裝置，它不僅擋住了陽光，還解決了一部分能源的問題。
恆星際航行
恆星的距離極其遙遠，即使是最近的恆星——半人馬座的比鄰星，離我們也有4.2光年。如果能把飛船加速到光速的一半以上，往返比鄰星一次還得花上十多年。其次，無處不在的星際氣體和塵埃有可能對高速運行的飛船造成致命傷害。因此，如何規劃飛船航向是一個棘手的問題。而且，十多年中飛船可能會出故障，是否還得帶上各種備件和大修器材？空間站上的航天員在微重力環境下4個多月就已經胖了一圈，而星際飛行的大部分時間裏，飛船都處於失重狀態，該如何保障宇航員的健康？另外，十多年在與世隔絕的密閉空間內，宇航員的神經係統能否支撐得住？
如果中途中碰到隕石，被劃了一道口子，那麽航天器的外殼能否自我修複呢？方法是使用碳纖維纏繞，在纏繞過程中在一層層之間放上很多小的膠囊。膠囊分兩種，裝有獨立存在的a膠和b膠。假如被劃破了，a膠和b膠放在一起就會凝固，形成一個“痂”，從而恢複這個“傷口”。
星際移民
經過戰爭和瘟疫的共同作用，地球終於被折騰得千瘡百孔。人類在太空建造了一座龐大的空間站作為暫時中轉站，期待星際移民的可能。然而空間站早已人滿為患。終於有一天，一個叫kd的公司把木衛五改造成了一個天堂般的新家園。但移民木衛五所需的代價是極其昂貴的，窮人望而卻步的同時，也避免了被收割的命運。
勞拉是一名醫生，為了盡早賺夠移民的錢，孤身一人前往一艘貨運飛船做艦載醫師，而這趟任務往返長達8年。慶幸的是，這場旅途絕大多數時間都處在休眠狀態。然而，正因為輪流值班，才一步步揭開了星際移民這個彌天大謊。
在一次輪班巡查時，勞拉發現密閉的貨艙內有黑影閃過。剛要喚醒其他船員，蘭德突然出現，建議勞拉暫時不要驚動其他人。新聯邦之所以派遣警察入住貨運飛船，就是為了保證貨物和船員們的安全。然而勞拉執意按照條例喚醒艦長。艦長蘇醒之後縱然十分不悅，不過還是負責任地帶著兩人巡查貨艙。艦長做出了一個令人驚訝的決定：仗著有對講機，三人分頭尋找異常情況。很快，艦長遇襲從高空墜落。
離開倉庫之後，船員全部被叫醒，大副安娜接替了船長的職權，命令勞拉和蘭德調查船長的死因，其餘人負責修複閘門，盡快封鎖貨艙。勞拉意外地發現，船長的眼睛竟是一顆人工攝像頭。雖然從存儲設備中沒發現兇手，卻發現了一個不可思議的生化標誌。兩人隨即前往貨倉，利用船長的權限進入貨櫃內部。然而貨櫃內竟然是一排排詭異的休眠艙，初步檢查休眠艙運行完好。幾人剛把一台休眠艙帶迴醫務室時，就遭到大副極力反對。最終拗不過醫生和警察的職責，隻能暫時放棄。
通過休眠艙內的女孩，將揭開星際移民背後的真相。貨運飛船驚現大量有錢人的休眠艙，而這種休眠艙將揭開星際移民的驚天騙局。檢測到女孩腦部被移植了一種裝置一直延伸到頸椎，而這種神秘裝置被蘭德稱之為虛擬現實連接器。臨走前，蘭德刻意叮囑勞拉不要把檢測結果告訴任何人。接連遭到不可思議的狀況侵擾，身心疲憊的勞拉給移民木衛五的姐姐發送信息傾訴最近的遭遇。在發送信息20分鍾後就已經收到姐姐的迴複。與此同時，係統工程師檢查休眠艙激活記錄發現，聯邦警察蘭德在眾人休眠期間多次蘇醒。而蘭德的解釋也合情合理，聲稱保護船員的安全是自己的責任。
然而，大副在毫無證據的情況下，命令拘捕蘭德，並強製讓他休眠。由於混亂中蘭德擦傷了額頭，必須清理完傷口才不至於汙染休眠艙。然而，蘭德在進入休眠之前，卻告訴勞拉一個不可思議的秘密：飛船的目的地竟然不是42號空間站，而是木衛五，這也解釋了為什麽勞拉的姐姐會迴複得那麽快。
蘭德被強製休眠之後，勞拉帶著諸多疑慮，拜托係統工程師短發妹幫他確認是否如船長之前所說的那樣，正前往42號空間站。然而，這次幫忙也間接導致短發妹遭遇不幸。這才發現航線軌跡經過重重加密，並且在起航時就已經永久關閉，更改航線設置或查看路徑的權限僅船長擁有。
不過，可以斷定目的地並非42號空間站，這就意味著無論是船長還是拿走船長身份磁卡的大副，都在默契地隱藏目的地。然而，意想不到的是，短發妹在短暫離開後就遭到滅口。強製休眠的蘭德，也不知何時從休眠艙逃離，但從痕跡上看，休眠艙開啟的指令來自外殼，這就意味著蘭德有幫手。
飛船上氣氛更加緊張，大副決定兩人一組展開搜捕。和勞拉一組的光頭，看到甲板下方的通道後，提出了一個令人震驚的計劃。兩人分別從兩個入口進入，無論誰被發現，另一個人都可以趁機偷襲偷渡者。勞拉剛剛潛入通道就被偷渡者撲倒，但最終偷渡者被黑暗處隱藏的一把槍擊中，不幸身亡。
然而，勞拉不知道開槍的人並不是光頭。隊友從偷渡者的箱子中找到一個滿是線路的頭盔和記錄了地球現狀的平板電腦。此時的地球環境已經開始複蘇，有些地方不需要借助任何科技手段就能供人生存。畫麵裏，蘭德和死去的偷渡者一起見證了地球逐漸恢複的奇跡。
與此同時，光頭突然闖了進來，看到偷渡者的屍體十分震驚。勞拉這才知道殺死偷渡者的並非光頭，不過也帶來了好消息：蘭德已經被控製。再次被擒的蘭德，終於說出了這個驚天騙局——所謂的移民目的地隻是kd公司開發的虛擬空間而已。移民的人都被轉移到木衛二（原文為“木衛武”，應為筆誤）的休眠艙內，而地球已經逐漸複蘇，很多地方已經具備生存條件。kd一直在封鎖關於地球恢複的一切信息。在被押送離開時，蘭德承認了殺死偷渡者的事實。
兩人一直在為拆穿kd的謊言而努力，但接連被打壓。老友扛不住壓力已經開始發瘋，不僅殺死了船長和電腦工程師，還要對勞拉下手。無奈之下，勞拉隻能送他“領了盒飯”（此處為口語化表達，意指死亡）。然而，押送蘭德的光頭得知蘭德對木衛五非常了解後，隨即決定和蘭德合作。在明知木衛五隻是虛擬空間的情況下，還想要免費“移民”。
與此同時，自認為解決蘭德之後勝券在握的大副已經和勞拉攤牌，聲稱木衛五早在地球報廢之前就已經被kd改造失敗，變成廢棄星球。因為有了這次失敗的經曆，在不遠的將來，下一顆星球必定會改造成功。為了避免恐慌，木衛五的虛擬空間是必不可少的精神寄托。而地球恢複生機的消息必然會打碎很多人的“蛋糕”（此處為口語化表達，意指利益）。自己為kd所做的也必將受到巨量嘉獎。然而，身後子彈上膛的聲音打斷了他的美夢。光頭兄弟倆想神不知鬼不覺地混進木衛五的虛擬係統，離不開蘭德的幫助，同時也需要避免大副這種kd死忠的搗亂。最終，大副被強製休眠。而其餘四人則目的明確：光頭兩人執意進入虛擬世界，勞拉和蘭德有他們自己的信念。
抵達木衛五之後，本以為可以救勞拉的姐姐重返現實，然而常年的休眠使她的身體機能已經嚴重下降，無法再適應現實世界。意外接踵而至，前往虛擬交互接口的路上推進器燃料不足。好在蘭德及時趕到才不至於流浪太空，但這也注定了接下來的悲劇。與此同時，光頭二人再次做出了一個驚人的決定：為了盡快進入木衛五的虛擬世界，他們提前開啟了本計劃難得返迴的飛船卸貨模式。
慶幸的是，勞拉進入虛擬空間之後很快和姐姐團聚。聽到熱情的姐姐已經精心為他準備好了房間，勞拉再也難掩悲傷，匆忙逃開。因為他知道，自己接下來的計劃將徹底失去姐姐一家。勞拉在虛擬世界向外界發送了一段視頻，聲稱這將是從木衛五發出的最後一條信息，接下來將炸毀木衛五的通訊係統。與此同時，飛船已經卸貨完成。返迴現實世界後勞拉才知道，蘭德已經把推進器燃料換給了她。在飛船即將起航的狀態下，兩人一起登船無疑會雙雙錯過飛船。最終，蘭德為了正義葬送在浩瀚的太空，而勞拉帶著休眠艙救迴的小女孩繼續他的使命。
牧夫座空洞
它是一個幾乎沒有星係存在的巨大球形區域，直徑大約為3.3億光年。目前，我們可觀測宇宙的直徑是930億光年，而牧夫座空洞就占據了其中的0.27%。它距離地球約7億光年，是1981年天文學家羅伯特首次發現的。其位於室女座超星係團的東北部，從地球看它大概位於牧夫座的區域，因此得名。
牧夫座空洞的形狀類似一個完美的球形，並且其內部幾乎是空的。起初，在裏麵隻觀測到一個星係，雖然後來又陸續發現了總共60個星係，但是相較於它3.3億光年的廣闊區域來說，這些星係之間的平均間隔達到了驚人的1000萬光年。天文學家拍攝到牧夫座空洞中的一個螺旋星係，並將其稱為“最孤獨的星係”，因為在它的周圍充滿了一片廣闊的虛空。
科學家從研究宇宙微波背景輻射的分布圖中發現，其中的深藍色冷點就是巨型的空洞。因為當光子經過物質密度過低的空間時，其能量就會降低，從而在宇宙微波背景輻射圖上留下冷點。由此可以看出，宇宙中的空洞數量非常多，而牧夫座空洞隻是其中之一。
2007年，美國的天文學家在波江座內發現了一個直徑約為10億光年的超級空洞，並將其命名為波江座空洞。實際上，我們的銀河係也處於一個超大的空洞內，它被稱為kbc（ryan keenan amy barger lennox cowie）空洞，直徑有20億光年左右。“拉尼亞凱亞超星係團”就在這個空洞中，而銀河係就包含在這個超星係團之中。
那麽，這些異常的區域是如何形成的呢？有一種理論認為，宇宙中的超級空洞是由一些比較小的空洞合並形成的，類似很多水滴合並成一個大的水滴的方式。
先進的文明為了最大限度的利用恆星的能量，會建造一個包圍恆星的太陽能裝置，不僅可以獲得恆星的全部能量，同時也能將恆星隱藏起來，避免高級文明的威脅。根據天文觀測數據，宇宙中星係之間的平均距離是200萬光年到300萬光年。那麽像牧夫座空洞這樣巨大的空間中，大約會有1萬個星係。如果按照每個星係平均有1000億個恆星來計算，那麽牧夫座空洞內至少也有1000萬億顆恆星。難道他們都將自己的母恆星隱藏了起來？
根據卡爾達舍夫宇宙文明等級的劃分，科技文明的發展必定伴隨著對更多能源的需求，從而不斷地向外擴張。一個古老的文明如果在40億年前開始出現，那麽它就有足夠的時間擴張到這種驚人的範圍。在銀河係中，我們所在的太陽係處於一個相對外圍的貧瘠區，而我們的銀河係對於整個宇宙的大尺度來說，也是位於相對偏遠的區域。所以我們無法想象那些物質密集區域的群星究竟有多麽的璀璨。
海星人的母星位於牧夫座空洞中。40億年前，海星人發明了第一代機器蟲……這裏是星際戰爭後的殘骸。這裏的金屬行星都由可自我複製的機器蟲做成了飛船，氣態行星成為燃料基地。長達1億年的新生生命體（矽基生命體、機器生命體、網絡生命體）與碳基生命體的戰爭，使碳基生命體幾近滅絕。
舉個例子，想在美國建一座故宮，難道非要把橫店打包搬過去嗎？當然不是。正確的做法很簡單，把圖紙用郵件發過去，當地建築商拿錢幹活就行。所以，所謂的“傳送門”讓你換一個方式理解：你在旅行前，有台儀器把你從原則層麵（此處可能指信息層麵或生物結構層麵）掃描了一遍，你的原則組合關鍵信息成了一個壓縮包。然後把這個壓縮包通過“終極站”（此處為虛構概念）送往目的星球，用光速船在那裏進行解壓縮，用目的地的原則再把你組裝起來，成為一個新的你。你的身體的每一個細胞都和原來是一樣的，記憶和性格也是一樣的。至於原來的肉體保留與否，看協議是怎麽簽的。這才是合理的“心靈傳輸”（此處為口語化表達，意指信息傳輸與重組）。
從科學原理來講，你之所以成為你，信息層麵不需要細化到原子內部，最多隻需要細化到原子的排列方式。甚至極簡情況下，傳輸你的dna和大腦微觀神經網結構即可，然後在外星球重新組建就行。因此，把具有關鍵信息的物體信號轉換為光信號，並打造這種光信號傳播的高維空間通道，才是正確的科學技術。
銀河生命博物館
在浩瀚的宇宙中，已知的生命演化方式僅有一種。這是否意味著它是唯一的演化方式？是否還存在其他途徑？假若存在一座宇宙生命博物館，展覽著所有的生命形式，那將是一幅何其壯觀的景象！大自然究竟能創造出什麽樣的奇跡？
天籟生命
第二章 天外生命博物館
尋找外星生命，我們首先要明確尋找的目標以及從何處開始。怎樣在看似無限的可能性中確定搜索範圍？我們深知，大自然有其自身的運行規律。無論外星生命多麽奇特，都不可能擺脫我們宇宙的物理和化學規律。環境決定了外星生命的進化形式，盡管如此，依然存在無窮的可能性。數萬億顆行星，每一顆都擁有獨特的化學環境。
這座宇宙生命博物館可分為兩個展區：已知生命形式和未知生命形式。已知生命形式展區展示像我們一樣的生化有機體；未知生命形式展區則展示那些讓人大開眼界的生命體。
在開始探索之前，我們不禁要問：外星生命會不會與我們有相似之處？
1號展區：已知生命形式
如果說我們與這裏的展品有什麽共同之處，那一定是碳元素。碳元素無處不在，是宇宙中最常見的元素，且容易形成穩定的大分子。碳原子最外層有4個電子，可以與自身或其他元素形成穩定的四鍵連接，進而組成複雜的大分子。這是碳元素成為製造生命主要成分的原因。而且，地球上的碳基化合物結構也出現在遙遠的隕石和宇宙塵埃之中，說明組成生命的成分遍布整個宇宙。可供天外生命選擇的碳基化合物結構種類繁多，科學家已經發現了100多萬種可能的dna結構，它們都是碳基的。如果還存在其他碳基生物，我們將與它們具有同源關係，它們就是我們宇宙的遠親。
他們長得會像我們嗎？如果他們的生存環境與地球類似，那麽我們之間將有許多相似之處。其他星球上的生命會進化成什麽模樣？是像地球上的生物一樣，還是截然不同？許多人認為，根據區域同性化理論，如果那些星球的環境與地球相似，那麽那裏的生物在外形上就會與我們很接近。那裏的動物和植物看上去會很眼熟，因為地球生物的許多機能，如視覺、迴聲定位、飛翔等，都在許多物種身上獨立進化出來了。這種趨同進化在其他類地行星上很有可能也存在，因為生物麵臨著相似的環境壓力。這些生命形式很可能表現出某種共同規律，仿佛風靡整個宇宙的時尚流行。不過，每一種功能都會根據具體環境做出調整。例如，昏暗的光線將會催生更大的眼睛，就像夜行哺乳動物那樣。
有些人甚至認為，其他星球上也會出現類人生物。但考慮到人類的進化是一係列錯綜複雜事件的結果，類人生物似乎不太可能出現在其他星球上。然而，我們無法排除這種可能性。就算在100萬顆類地行星中隻有一顆能孕育出類人生物，那也將產生數以千計的類似人類的物種。不過，我們更有可能發現的是食物鏈底端的生物。趨同進化在植物界也很普遍，至少有40多個地區的植物獨立進化出了光合作用。
外星植物會與地球植物相似嗎，還是截然不同？地球植物呈綠色，是因為它們吸收了太陽光中其他波長的光而反射綠光。但是，宇宙中的恆星有著不一樣的光譜。外星植物為了適應它們的恆星，很可能會進化出不一樣的顏色。例如，靠近炙熱恆星的植物為了吸收能量更高的藍光，可能顯得偏紅；而在昏暗的行星上，為了盡可能吸收所有光線，植物可能會變成黑色。地球早期可能呈紫色，因為那時的微生物利用視黃醛進行光合作用，而不是葉綠素。有人認為視黃醛結構簡單，出現在宇宙其他地方的可能性更大。果真如此的話，我們也許會發現紫色是外星植物最喜歡的顏色。植物的顏色不隻是一種景觀，它攜帶的化學信息在數光年之外都能被觀察到。地球的反照光譜有一個明顯的波峰，因而呈現綠色。尋找類似光譜有可能發現其他孕育植物的行星。這一幕也許就是我們發現外星生命的信號——來自外星生命的一抹紫色。
但是，對生命影響最大的不是天上的恆星，而是行星本身。如果行星的自轉時長、自轉軸傾角、公轉軌道或重力等發生改變，會對生命產生什麽影響呢？具有長橢圓形軌道的行星會經曆極端的季節變化，生命也許會經曆數千年的寒冬，又突然迎來春天。目前發現的宜居行星大多是超級地球。這些行星上的生命會進化成什麽樣子呢？在海洋裏，重力對進化的影響也許並不大；但在陸地上，高重力的影響就會很明顯。不過，在生命誕生的海洋裏，重力的作用就不那麽顯著了，因為生命與環境的密度幾乎相同。隻有當動物登上陸地後，它們才會明顯感覺到重力的存在。高重力將催生具有巨大骨骼和強韌肌肉的陸生生物，它們也需要更強大的消化係統。在高重力環境下，植物的生長很可能受限。而低重力行星則難以維持足夠的大氣層，同時也將缺乏磁場來抵禦宇宙射線。但是，某些秘密地點也許會成為生命的天堂，例如巨大的地下洞穴。地下洞穴有穩定的溫度，同時遠離宇宙射線，生命可以在這裏繁衍生息。據估計，最小的適合生命繁衍的行星質量隻有地球的2.5%。如果這類行星上出現了生命，那將頗為壯觀。在較低的重力下，植物可以長到很高，把養分帶到更高的地方；動物則不需要巨大的骨骼和強韌的肌肉，它們將擁有令人難以置信的體型。
也許宇宙中的大型複雜生命遠沒有我們想象的這麽豐富。地球生命進化了30億年才產生複雜的動植物。相比之下，簡單的有機體更耐寒、適應性更強、分布更廣。因此，宇宙生命博物館最大的展館可能是微生物館。即使發現最微小的外來微生物，也有著深遠的意義。最小的生命也將攜帶驚人的信息。就像地球上的疊層石一樣，隨著時間推移，一層層微生物可能堆積成巨大的岩石球，記錄下進化的曆程。如果數量足夠大，細菌還可以給出獨特的生物信號，比如通過唿吸產生氧氣和甲烷。在沒有生命的情況下，單獨出現氧氣或甲烷都是有可能的；但如果兩者同時出現，則幾乎可以斷定該行星表麵存在生物。這種生物信號會在行星的反照光譜上反映出來。下一代太空望遠鏡將有能力在不太遠的太空中找到這樣的信號。最近的處在宜居帶中的類日恆星和類地行星有可能距我們不過20光年，甚至可以用肉眼觀察到。
除了類地行星外，也許還有更容易尋找的目標——比恆星小、比行星大的褐矮星。大多數褐矮星溫度都太高，無法容納已知的生命形式；但有一些褐矮星溫度足夠低，在它們的大氣層中已經探測到了孕育生命所需要的基本元素。某些雲層也許能夠為繁衍生命提供理想的溫度和壓力。例如，可以進行光合作用的浮遊生物可以借助向上攪動的氣流漂浮在空中；如果氣流足夠強，甚至可能出現更大、更複雜的生命體，比如捕食性動物。僅銀河係就有250多億顆褐矮星，它們都有可能為創造生命提供條件。
生命博物館中的第一個標本很可能不是來自類地行星或褐矮星。這引出了一個至關重要的問題：我們的探索方向會不會錯了呢？如果大自然另有打算呢？
2號展區：未知生命形式
對於維持生命所需的水和化合物來說，宇宙的大部分區域不是溫度太高就是太低了。但是為了避免被自己的偏見誤導，我們必須拓展視野，在那些看似無法孕育生命的宜居帶之外尋找生命。奇異的環境將催生奇異的生化結構。雖然任何元素都不能與碳的多樣性相媲美，但是有一個元素卻非常接近——矽。乍一看，矽與碳非常相似：它的原子最外層同樣有4個電子，而且在宇宙中隨處可見。但仔細觀察就會發現它們之間存在細微差異：矽的化學鍵穩定性較差，不易形成較大的複雜分子；但矽的化合物卻能承受極端的溫度，從而帶來更多的可能性。矽基生命抵禦嚴寒的能力比碳基生命強，因此可能會出現更怪異的生命形式。但矽有一個問題：在有氧環境下它會與氧結合成固體。因此，矽基生命也許隻能在無氧環境下生存，例如土星冰冷的衛星泰坦。泰坦上有由液態甲烷和乙烷組成的大湖，也許是孕育矽基生命和其他奇異生命的理想環境。像泰坦這樣缺乏陽光的星球上的生物很可能是化學合成的——它們通過分解岩石獲得能量。這類生命的新陳代謝極其緩慢且生命周期很長——甚至以百萬年計。
冰冷的世界並非天外生命唯一的港灣。在高溫環境下，典型的剛性矽氧鍵會變得具有彈性和活性並引發更活躍的化學反應——這有可能催生一種生活在岩漿中的矽基怪物。理論上來說，這種矽基生物也有可能存在於地球的岩漿裏。果真如此的話，那外星人就在我們眼皮底下！
人們還提出了其他可能存在的生命形式——那些就生活在我們身邊卻不為我們所知的生命形式。它們包括微小的rna生命體（小到無法被現有儀器發現）以及等離子體生命體等。塵埃雲和空曠的太空似乎是最不可能找到生命的地方；但當宇宙塵埃遇到等離子體時會發生奇怪的事情——在模擬實驗中人們發現塵埃粒子自發地形成了類dna的螺旋結構！這些等離子晶體甚至表現出類似生命的行為：自我複製、進化成更穩定的形式並傳遞信息！可以認為這些晶體就是生命嗎？有些研究人員認為它們滿足無機生命形成的所有標準！到目前為止它們隻出現在計算機的模擬實驗裏；但有人推測可以在天王星環的冰粒子中找到它們！
等離子體是宇宙中最常見的物質狀態之一；如果複雜的等離子晶體真的存在並且被認定為生命的話，那它將是最普遍的生命形式之一！或許生命正潛伏在兩極顛倒的環境裏——例如死星內部！某些大質量的恆星爆炸後會坍縮成致命的星體——稱為中子星！大量的原子核像沙丁魚一樣擠在一起；其表麵重力比地球強1000億倍！但是在這鐵殼之下卻有著奇特的景象——由中子和其他亞原子粒子組成的炙熱海洋！丟掉了外層電子的這些粒子將遵循完全不同的化學規律——處於支配地位的力不再是電磁力而是強大的能約束原子核的核力！理論上來說這些粒子可以組合起來形成更大的聚合體；
形成更大的聚合體，隨後又可以結合成更大的超級核心。如果是這樣，那麽這個奇特的環境將為創造生命提供最基本的條件。重核分子漂浮在複雜粒子的海洋中，有些科學家大膽猜測，在這奇異的粒子海洋中可能存在生命。它們的生死和進化速度之快，快到我們無法理解的程度。我們可能永遠沒有機會發現這種奇異的生物，但也許有希望找到另一種更奇特的生命形態。生命不一定都是自然進化的產物，還有可能是被設計出來的。如果進化過程中出現了智能幹預，那就仿佛打開了潘多拉的魔盒，擺脫了生物學上的限製。合成生物和機器生物可能會成為最成功的生命形式，它們幾乎可以在任何地方存活，包括太空中的真空地帶，開辟出有機生物無法涉足的廣闊領域。
與自然選擇緩慢的速度相比，技術進化將大幅提高生物的繁衍速度、適應性和韌性。據估計，主動自我複製的機器可以在短短100萬年內占領整個星係。我們無法預測，矽的電學性質可能使它成為機器智能的基本材料，這種智能是對其生理缺陷的一種彌補。由於具備獨特的優勢，機器生命甚至可能成為進化的終點，即最終的生命形態。隨著宇宙年齡的增長，智能機器也許將占據統治地位，而自然進化的生命將被視為一個奇特的起點。也許我們正在經曆這一轉變過程，而人類的出現僅僅是這個宏大宇宙生命鏈的第一環。
目前，我們仍然是宇宙生命博物館中唯一的已知生物。為了真正認清自己，我們必須知道我們是否是宇宙中唯一的生命。洛倫·艾斯利說過：“人隻有通過另一種生命的眼睛看到自己時，才算真正認識自己。”有一天，那眼睛很可能來自一個有智慧的外星生物。我們越早拋棄狹隘的進化觀，就能越早認清我們從哪裏來，到哪裏去。我們已經知道天外生命可能的模樣，也知道如何尋找它們，現在唯一要做的事情就是去尋找。
量子隱形傳態
是一種利用量子糾纏將所謂的量子信息傳到很遙遠的地方的技術，而不傳送信息載體本身。那麽這裏麵的原理就相當於，比如說我在北京開會，今天趕不過來了，那麽怎麽能夠很快到達呢？飛機來不及了，那麽我們可以想象一種所謂的隱形傳態的方法。比如說，北京和杭州之間有很多糾纏的物質，那麽把北京的我與那團糾纏物質做一點超重的測量，會測到一個測量數據。這種數據通過無線電台傳到杭州，那麽我們在杭州就可以用同樣多的物質分子把我構造出來。這種現象就叫做量子隱形傳態。當然，我們要傳送人還比較困難，因為人由10的28次方的粒子構成，太困難了。但是如果我們傳送幾十個、幾百個粒子是完全可以的。
修改後的文本如下：
無窮和0可以相等嗎？
在數學中，無窮和0在特定情境下可以被視為有某種關聯，但這種關聯並非簡單的相等。要深入理解這層關係，我們需要站在更高的維度，擁有更廣闊的視野。在我們現實的三維世界裏，要獲得一個更高的維度和視野來觀察無窮和0之間的關係，確實需要一些想象力和理解力。
諾貝爾物理學獎得主羅傑·彭羅斯曾對此有過深入探討。他表示，三維世界的我們想要擁有更高維度的視野，可以構造一個符合一切宇宙規則的四維坐標係。雖然說起來簡單，但想要構建一個既符合廣義相對論，又符合愛因斯坦方程，還能囊括整個無限宇宙的四維坐標係，確實是一件非常困難的事情。不過，這正是科學探索的魅力所在。
彭羅斯先構建了一個簡單的四維坐標係，將三維空間作為橫軸表示空間，再加上一個時間維度作為縱軸。為了讓這個坐標係符合廣義相對論和愛因斯坦方程，並且能夠容納無限的宇宙，彭羅斯進行了複雜的計算，並對坐標係進行了變形。變形後的坐標係呈現出一個正方形，正方形的四個頂點分別表示無窮遠的未來、無窮遠的過去以及空間上的無窮遠，而四條邊則表示了宇宙的邊界，彭羅斯稱之為“永恆邊界”。
根據他的計算，自然界中有質量的物質永遠不可能達到永恆邊界，因為它們無法超過光速，從而無法逃脫時空的束縛。在這個坐標係中，物質的路徑大同小異，既起始於無窮遠的過去，消散於無窮遠的未來。而一旦擁有光速，時空的束縛就不再存在，可以從宇宙的一個邊界瞬間到達另一個邊界。
彭羅斯還根據這些特點斷言，我們的宇宙是在循環的。一輪循環的開始起始於一切都沒有的零點，隨著時間的推移，宇宙開始變大，物質開始變多。當這一切都接近於無限大的時候，宇宙就會到達一個“奇點”，此時一切物質又都消散湮滅，迴到了一個啥都沒有的狀態。因此，這個無窮大的奇點和最開始那個啥都沒有的零點在某種意義上可以視為相等，這大概就是現實中的“無窮等於0”吧。這也意味著黑洞可能既是無窮也是0，既是宇宙的邊界和終點，也是另一個宇宙的邊界和起點。
外星人在哪裏？
人類是否是宇宙中唯一的文明？根據宇宙演化的基本法則之一——平庸原理，宇宙中的萬物在本質上都遵循相同的數學和物理學規則，我們人類並沒有特別之處。因此，既然這個宇宙能夠演化出人類文明，那麽在理論上就有可能演化出其他外星文明。
雖然誕生智慧生命的概率極小，但從整個宇宙138億年的時間尺度和930億光年的空間尺度來看，這種小概率事件在一定程度上也是近乎必然會發生的。天文學家法蘭克·德雷克於1960年提出了一條計算外星文明數量的方程式，根據這個公式我們可以推算出銀河係內智能文明的數量。
銀河係中恆星的數量大概有2000億到4000億顆，其中類似地球這樣適宜生命生存的行星至少有1000萬顆。地球用了46億年的時間演化出了智慧生命，而銀河係的年齡大概有131億年。那麽按照保守估計，這些類地行星中至少有1%演化出了智能文明。並且在這10萬個外星文明中，有很多都比地球先進數萬年甚至數億年。
而這僅僅隻是在銀河係內。天文學家根據哈勃望遠鏡觀測到的星係密度估算，可觀測宇宙中大約有2萬億個星係，其中恆星的數量甚至遠遠超過了地球上所有沙子的總和，行星的數量更是一個無法計算的天文數字。所以在如此龐大的基數下，外星文明幾乎是必然存在的。
根據平庸原理，不管外星生命是什麽樣的形態和生存方式，都必須受製於宇宙中最基本的熱力學定律。科技的發展必然需要利用能源，而任何星球的資源都是有限的，所以文明發展到一定的階段，必定需要向外擴張采集能源。蘇聯天文學家尼古拉·卡爾達舍夫根據利用能源的程度將智慧文明劃分了三個等級。
然而，盡管我們做出了這些推測和計算，至今為止我們還沒有發現任何外星人存在的可靠證據和跡象。為什麽應該充滿宇宙飛船的銀河係卻一片寂靜？這個問題也困擾了許多的科學家們，這就是著名的費米悖論。
科學家們為了解釋這個悖論提出過很多種假說，其中最主流的幾種假說包括：外星人根本不存在、宇宙動物園假說、距離限製、大過濾器假說以及黑暗森林法則等。這些假說各有其合理性和局限性，目前都沒有辦法被完全證明或否定。
在廣袤無垠的宇宙中，很難相信僅僅存在我們人類這一個文明。當你仰望星空的時候，是否想過在遙遠的星河中，也有一雙眼睛正在凝望著同樣孤獨的我們？
矽基生命長相和母星的生活環境會是什麽...
碳基生命相關解析
什麽是矽基生命？宇宙中是否存在智慧型矽基生命？若存在，其模樣、與碳基生命相比的優劣勢又如何？在探討這些前，得先了解碳基生命。
以人體為例，人體由眾多細胞構成，細胞含蛋白質、核酸、糖分等物質，細分後成各種有機分子，有機分子即碳基分子，因其以碳元素為骨架，可將碳元素想象成樹幹，氫、氧、氮等元素如同樹葉依附其上，二者構成有機分子。
碳元素在人體中至關重要，能組合各元素形成有機分子，缺了它就沒碳鏈骨架，人體也就不存在了，所以以碳為分子骨架的生命體就是碳基生命。地球上已發現的生命形式都是碳基生命，無論植物、動物還是微生物，都選碳作生命基礎元素。
那地球生命為何獨愛碳元素呢？從物理層麵分析，碳原子最外層有四個電子，可與其他原子形成4個共價鍵，共價鍵越多，捕獲元素越多，分子結構越複雜。碳元素共價鍵最多，而氫隻能形成1個共價鍵，氧隻能形成2個，以氫或氧打造生命，化合物種類單一，就像搭積木，插槽少結構就簡單，碳元素像四麵有插槽的積木，能搭出複雜結構。人體含數百萬種有機分子，隻有碳基分子能滿足要求，氫、氧做不到。
再看硼元素，其最外層有3個電子，能形成3個共價鍵，雖理論上能形成複雜結構，但它在地殼中含量極少，僅0.001%，且不易自身結合形成硼鏈骨架，沒骨架就沒複雜分子結構，所以也被排除在外。
矽元素與地球碳基生命主導原因
科學家注意到矽元素，它和碳同屬元素周期表一列，最外層電子數都是四個，能形成四個共價鍵，還可自身結合形成矽鏈骨架結構，這讓部分科學家覺得宇宙中可能存在矽基生命。
地球矽含量達28%，比碳豐富，石頭、沙子都含矽，按說地球更易誕生矽基生命，可現實是碳基生命主導地球。
這是因為矽原子核外有三層電子，比碳多一層，其外層電子離核遠，受束縛力弱，兩個矽原子結合形成的矽鏈不如碳鏈穩定，有機分子多樣性受影響，矽基分子無法與龐大的碳基分子相比，所以地球生命選了碳元素，因其打造生命優勢明顯。
矽基生命可能誕生的星球環境及特點（基於液體假說）
宇宙浩瀚，行星眾多，環境各異，有些惡劣環境可能更適合矽基生命。若存在這樣的星球，環境會怎樣，矽基生命又有何特點呢？
先看地球生命誕生假說，有一種較可靠的說法是生命誕生依賴介質，水是理想介質，空氣流動快，有機物難聚合反應，陸地缺乏流動性，無法匯聚有機物，而水有良好流動性與親和力，最初簡單有機分子在水流推動下反應形成更複雜分子，如氨基酸，進而組合成細胞。
若此假說成立，矽基生命誕生的星球上，首個矽基細胞大概率誕生在液體裏，但不會是水，因為液態水對應的溫度適合碳基生命。矽基生命耐寒耐熱性好，在極端溫度下才更易出現。像液態甲烷、乙烷、氨等低溫液體可作溶劑，氨在零下34°c就呈液態，若星球低溫且充滿液態氨，就可能誕生矽基生命，換作甲烷需零下162°c、乙烷需零下89°c（以地球標準大氣壓為準，氣壓高時溫度要求會變），不過低溫還是必要的。
若星球氣壓高，重力往往也大，矽元素比碳重，矽基生命一出生就麵臨高壓高重力環境，久而久之會進化得強壯、肌肉發達，甚至可能進化出類似螃蟹的外骨骼。像矽藻，雖是碳基內核，但細胞壁含二氧化矽，結構堅硬能透光、防護，矽基生命也可能進化出類似堅硬外殼對抗極端環境。
矽基生命在光照條件下的特點
除液體外，陽光和大氣對生命進化也重要。
從光照角度看，若星球溫度低，光照往往微弱甚至沒有，沒有光照就沒光合作用的植物，似乎矽基生命就無法存在，但事實未必如此。地球上天麻這種植物不需光照，靠與真菌共生獲取養分，所以即便星球無光照，植物也可能借助微生物存活，有了植物，食物鏈就能形成。
若星球漆黑，矽基生命無需進化出眼睛，不過其聽覺、嗅覺係統會更發達，甚至可能進化出類似蝙蝠、海豚的超聲波能力用於捕食和躲避追捕，且它們可能無色或透明，因為色素沒意義了。若星球有微弱光照，矽基生命可能進化出大眼睛捕捉光線，或身體部位能發光適應昏暗環境，相應地，植物可能進化成純黑色以便吸收各種光線進行光合作用。
矽基生命在大氣條件下的特點及智慧型矽基生物誕生條件
再看大氣條件，若星球有氧，矽基生命也需唿吸，但其唿吸產生二氧化矽這種固體，不像二氧化碳易排出體外。不過生命總有辦法，矽基生命可能進化出特殊排沙方式，比如皮膚或鰓具備排出沙子的功能，也可能存在以二氧化矽為食並釋放氧氣的物種維持生態圈平衡。
若星球無氧，矽基生命可能進化出無氧唿吸或發酵功能，但這會降低能量獲取效率，導致其體型矮小、生長繁殖周期長、進化效率低，難以進化成智慧生物。
總之，若想誕生智慧型矽基生物，星球需具備以下條件：一是有氨、甲烷、乙烷等液體作生命誕生溶劑（氨較理想，零下34°c成液態）；二是有微弱光照利於植物誕生，豐富生態圈；三是有充足氧氣提升能量獲取，保障繁衍進化效率，使生物個體高大，為進化成智慧生物打基礎。
以上是基於生命誕生於液體假說的推論，若拋棄此假說，矽基生命可能性會大增，畢竟它耐寒耐熱，宇宙又如此廣闊，說不定在極端環境星球上會有奇特的矽基生命形態出現。