「天文」生物學:數量的緣故

國中時,剛看完《星艦迷航記VIII:戰鬥巡航》的我向學校裡最接近外星生物專家的生物老師詢問是否真有外星人,他告訴我地球外還有許多星球,如果沒有其他生命也太奇怪了。

如同我的生物老師所述,對於地外生命的信心有很大一部分是建立在數量上,既然宇宙已經誕生百餘億年,當中又充滿無數星系,很難想像當中不會有其他生命存在。

然而宇宙的尺度也是經學界漫長掙扎才逐漸變得清晰,早在人類只能以肉眼觀察世界的時候,滿天繁星已不計其數,甚至至今我們對於宇宙中有多少顆適居行星仍沒有精確的估計。

天文生物學的發展不只是事實的累積,也是世代人觀念轉變的結果。

肉眼

最初人類只能以肉眼觀察這個世界,其他的天體在天空化為一個小亮點,這些亮點的意義在不同人眼裡衍伸出不同的樣貌,這些推論與想像便成為天文生物學興起前,人們對地外生命的想像基礎。

對於無法觸及的天空,德膜克利特(Democritus, 410 - 380 BC) 等原子學派 (Atomists) 哲人認為,既然原子的隨機運動組成了世間萬物,天與地應遵循相同法則,形成地球的過程沒理由不能在天外形成其他世界,是以其後繼者伊比鳩魯在給希羅多德的信 (Letter to Herodotus) 中提到,

We must not believe that all worlds necessarily have one identical form. Let us also beware of thinking that animals are derived from the infinite; for there is no one who can prove that the seeds from which animals are born, and plants, and all the other objects which we contemplate, have been brought from the exterior in such a world, and that this same world would not have been able to produce them of itself. (我們絕對不能假設各個世界有一致的樣貌,……,因為沒有人能證明形成動物、植物和我們眼前一切的種子無法在這樣的世界萌生。)

伊比鳩魯的門徒 Metrodorus(400 BC) 也對地外生命的可能留下更明確的評述。

It is unnatural in a large field to have only one stalk of wheat, and in the infinite universe only one living world.(無垠宇宙僅有一個育有生命的世界和沃野千里卻只長出一束麥子一樣不尋常。)

相較於原子學派,亞里斯多德學派哲人認為地球是唯一的世界,所以沒有為地外生命留下空間。

亞里斯多德以朝向/背離中心的本性解釋火、水、土和空氣四種基本元素的運動現象,所以如果世界不只一個,那麼物質便喪失了明確的運動目標,維繫世界運作的基本原理將不復存在。透過這個規謬過程,四元素說結合地心說共同否定了多重世界的觀點。

此外,天與地也在亞里斯多德體系中割裂。有別於四元素,天空是由以太組成。太陽、月亮還有其他五顆行星就在層層嵌套的天球上緩緩繞著地球旋轉,而原子學派眼裡可能存在繽紛世界的星斗只是鑲在最外層恆星天上閃爍的光點。

同片天空不同的想像與推論,形成了不同的結論。

如今我們知道,原子學派哲人的想像比較接近當今學界對世界的認知,然而這不代表他們是天文生物學還是任何現代科學的根源。囿於當時的觀察手段,無論哪派哲人的思想都沒有嚴謹事實支持,即使有許多詞彙為後世研究者共用,其中的內涵也已發生很大的變化。

但另一方面,儘管只能取得有限的線索,希臘人仍試圖靠著理性與智力解釋世界,而不是將問題簡化為鬼、神、UFO 或我不知道。

亞里斯多德的學說在中世紀時期被阿奎納 (St. Thomas Aquinas, 1225-1274) 納入神學體系,此後單一世界的想法持續主宰著歐洲人的世界觀。然而關於「數量」的爭議並沒有就此定論,亞里斯多德體系在哥白尼掀起科學革命後逐漸衰落,現代科學興起後更多的科技與觀察手段逐漸揭示宇宙的樣貌。