如果人类不是地球上第一个先进文明（我们会知道吗）

5600万年前的“古新世-始新世极热事件(PETM)”是地球历史里气候变化最剧烈的一个典型例子，没有人知道是什么导致了这一事件，但是让科学家感兴趣的是它与我们所处时代的相似之处：碳含量飙升、温度飙升、生态系统崩溃。

如果现代气候变化和PETM是同一个原因引起，会怎样？美国宇航局戈达德太空研究所所长的加文·施密特（Gavin Schmidt）罗切斯特大学天体物理学家亚当·弗兰克（Adam Frank）交流时脑海里出现了一个这样奇怪的想法。那么，我们如何确定我们人类是这个星球上的第一个文明？

如果过去存在史前文明，它会留下什么痕迹？

我们习惯于用沉没的雕像和地下废墟来想象已经灭绝的文明。如果您只对几千年的时间尺度感兴趣，那么以前社会的这些人工制品就很好。但是，一旦您将时钟拨回数千万或数亿年，事情就会变得更加复杂……

因为几乎所有人类创造物的一个共同点是，从地质学上讲，它们很快就会消失。金字塔、长城、高楼和机器会被侵蚀掉，很快就会被掩埋并在不断变化的地壳运动中被磨成尘土。而最古老的广阔地表是以色列南部的内盖夫沙漠，它的历史可以追溯到仅仅180万年前。一旦我们消失，地球很快就会抹去人类文明在其表面建立的外表（人类城市仅占据不到1％的地球表面积）。而且化石记录非常零星，像我们这样寿命很短的物种（至少到目前为止）可能永远不会在其中找到一席之地。

那么，遥远未来的观察者如何知道我们在这里？如果我们存在的直接证据注定要被遗忘，还会有什么东西可以让他们知道吗？

宇宙约有138亿年的历史，地球有45亿年的历史，而人类只不过是近300年才发展出工业文明。以地球的整个历史被压缩为一天的比喻为例：大约三个小时前出现了复杂的生命，工业时代只持续了千分之几秒。考虑到我们的家园无法居住的速度有多快，一些科学家认为先进文明的平均寿命可能只有几个世纪。如果这是真的，那么过去的几亿年可以隐藏任意数量的工业时期，他们称这种可能性为志留纪假说。

人类的技术签名！

我们在这个星球上看似不可磨灭的印记总有一天会变成一层薄薄的岩石，但我们用来构建人类世界的一些材料将共同构成我们的“技术签名”，这是伴随每个技术物种的独特印记。例如，我们当前地质时代人类世的沉积物很可能含有来自肥料的异常数量的氮和来自电子产品的稀土元素。更有说服力的是，它可能含有非天然物质的东西，如氯氟烃、塑料和人造类固醇。

当然，没有理由每个文明都必须以相同的方式展开。虽然有可能永远不会利用塑料，但它们必须具有某些通用特征——能量。即使是外星人也不能违反物理定律：“每个科技物种都需要能量吗？那能量是从哪里来的？”

很长一段时间以来，我们的工业都建立在化石燃料上，而且撇开气候后果不谈，这将留下地质足迹。比如我们燃烧化石燃料的最终来源是腐烂的动植物，它们（碳）的原子质量与大气中多数碳的原子质量不同，这种物质被释放时会改变组成大气的分子，会改变大气中同位素的比例，这种转变被称为“苏斯效应”（Suess effect）。科学家们已经在PETM等事件中注意到了类似的比率，如果有人再往后看5000万年，他们在人类世（即人类活动对气候和环境产生强烈影响的时期）中看到它应该没有问题。

没有证据，不意味着它们不存在！

那么PETM事件中的碳是否有可能来自原始老爷车的引擎？理论上不太可能。那个时期的碳激增速率，比我们的工业革命开始的要缓慢得多，而且地质学家还没有发现像人类世存在的东西。换而言之，找到史前文明存在的证据，比开始创造一个文明还困难。这不得不令人想到了费米悖论。

宇宙如此广阔，而且拥有如此多的宜居行星，为什么我们还没有发现任何智慧生命的迹象？这就是令意大利物理学家恩里科·费米（Enrico Fermi）感到困惑的地方。

一种解决方案是，已经出现了大量文明，但它们消失得如此之快，以至于在任何特定时刻几乎都不存在。时间和空间一样是巨大的，人类可能不会与许多其他外星世界建造者重叠，从而降低了我们发现任何事物的机会。然后有一个更乐观的情况：他们可能会逃避我们的注意，不是因为他们死了，而是因为他们掌握了可持续发展的技术，使他们的技术签名不那么显眼。

话虽如此，弗兰克怀疑技术物种是否会变得无法检测——很微妙，但并非不可见。要建造太阳能电池板，您需要原材料；要获得这些材料，您需要某种其他形式的能量。比如风力发电，研究表明即使我们提升了足够多的涡轮机来发电，它们一样也会导致短期的变暖事件。这在全球范围内证明了没有免费午餐的原则：你不可能建立一个环游世界的文明而不得到某种反馈。

其实志留纪假说一个疯狂的想法是，一种文明的终结可能为另一种文明播下种子。工业文明可能会引发海洋中的死区，导致有机材料（生物尸体）被掩埋，最终可能成为支持新工业文明的化石燃料。但是，如果我们继续使用化石燃料而忽视它驱动的气候变化，我们人类可能不会继续参与地球正在进行的进化。

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