在复旦大学相辉堂举办的第十三期“浦江科学大师讲坛”上,诺贝尔物理学奖得主、瑞士苏黎世联邦理工学院物理学教授迪迪埃·奎洛兹以“系外行星革命及其对宇宙生命的影响”为主题,与上海多所高校及中学师生展开深入交流。他提出,地球之外存在生命的可能性极高,尽管尚未发现确凿证据,但宇宙中行星的多样性为生命存在提供了广阔空间。
1995年,奎洛兹在攻读博士学位期间与导师米歇尔·马约尔共同发现首颗绕太阳系外恒星运行的行星“飞马座51b”,这一突破性成果引发了天文学领域的革命。当时,他们通过“视向速度法”观测到飞马座51恒星光谱中微弱的周期性“摇摆”,这种由行星引力引发的波动证实了系外行星的存在。这一发现彻底改变了人类对宇宙的认知——太阳系并非唯一行星系统,而是宇宙中普遍存在的结构之一。
三十年来,系外行星研究已确认数千颗行星,其质量、体积、轨道特征远超太阳系范畴。从体积介于地球与海王星之间的“超级地球”,到公转周期仅23小时的“超热木星”,宇宙中行星的形态远比人类想象的丰富。奎洛兹指出,这些发现表明行星系统可能以任何形式存在,为生命诞生提供了多样化环境。
关于生命存在的证据,奎洛兹展示了系外行星大气中二氧化碳、甲烷等分子的探测结果。虽然这些化学物质并非生命存在的直接证明,但它们揭示了行星可能具备生命形成的前置条件。他强调,生命或许从宇宙诞生之初就被写入某种“基因”,在特定时间点以特定形式出现。在剑桥大学宇宙生命中心,他的团队正通过行星适居性研究、大气光谱分析等路径,将寻找外星生命的设想转化为可操作的科学探索。
对于公众关注的外星生命形态,奎洛兹认为不应局限于科幻电影中的智能生物。他更关注那些可能已消失但留下痕迹的原始生命形式,例如火星上可能存在的细菌化石。他提醒,地球生命起源于微生物,探索外星生命时应保持开放视角——即使发现最简单的生命痕迹,也将是人类认知宇宙的重大突破。
当被问及何时能找到地外生命证据时,奎洛兹以科学家的严谨态度回应:“这可能明天发生,也可能需要五十年,但可以确定的是,答案终将揭晓。”他近年将研究重心转向类地行星探测,尽管尚未发现直接证据,但始终秉持“缺乏证据不等于证据不存在”的信念。这种乐观态度源于他对宇宙尺度的理解:在数以亿计的行星中,地球不可能是唯一孕育生命的星球。
讨论人类技术能否识别外星文明时,奎洛兹提出,通过高灵敏度探测器分析行星大气成分,理论上可以区分工业化文明与原始星球。例如,核战争产生的放射性同位素会在大气中留下独特痕迹,这种极端情况虽不希望发生,却为技术文明探测提供了理论依据。他强调,科学探索的价值正在于不断突破认知边界,即使最终答案与预期不同,过程本身也将深化人类对宇宙的理解。
