大过滤器

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从技术上讲，这种太空殖民似乎是可行的，即使它远远超出了我们目前的能力，因为即使现在我们也可以设想使能技术。如果我们有足够的能力建造慢速自给自足的星际船，现在几乎是可行的。在数个世纪之内，似乎有可能实现小于公斤级的[Forward 85,87]自复制[Tipler80]基于纳米技术的[Drexler92b]太空旅行机器智能（人工的或上传的[Hanson 94]）。

只要有足够的资源，对航天器的速度（光速除外）没有明显的限制。在对物质的原子结构进行全面（基于纳米技术的控制）[Drexler92a]时，殖民者应该主要对原子感兴趣，而本能则可以从殖民地[Dyson 66,79]及其位置的便利中提取出来。

因此，在接下来的一百万年内（最多），我们的后代似乎有可预见的（大于千分之一）的机会达到“爆炸性”状态。在这一点上，它们以接近光速的速度向外扩张，从而将我们的银河系定居，然后定居了宇宙，从而轻易地压倒了任何欠发达的生命。 FTL（比光速快）旅行意味着更快的扩展。我们预计，这样的爆炸将填满大多数包含可用质量或巫术资源的可用利基市场。即使最有价值的资源位于恒星之间或位于银河系中心，我们也希望我们的一些后代能够利用他们可以经济地到达的大部分物质和能源，包括在“死水”中的物质和能源。像我们这样和附近的太阳系。

一旦爆炸的规模超过了单个灾难（例如超新星）可以摧毁的范围，就成为了“持久的”。先进生命的爆炸，只能通过遇到另一场类似生命的爆炸来停止。此后，如果灾难降临到一个已建立的殖民地，那么其他人应尽快返回并再次尝试。

没有FTL来进行中间整合，我们就不会为爆炸不同部分之间的巨大差异感到惊讶，特别是在不同爆炸之间[Hoerner 78]。例如，我们会期望不同的文化，语言和身体形态细节。但是，在选择上可能会使文明或实体处于强大的竞争性生殖劣势的选择上，我们期望多样性将大大减少。

例如，虽然人们可以想象掠夺性的探针被送去搜寻并摧毁了另一条生命[Brin 83]，但很难理解，如果这样的探针便宜，为什么它们也不会积极地侵袭他们所访问的系统。侵略性殖民化将使他们有更多与之合作的探索，并剥夺竞争者的资源。如果这种殖民努力能够掩盖那些可能进行报复的人的根源，那么他们将失去什么呢？

同样，虽然有些团体可能会合理地离开一些地方。作为产生信息的自然保护区[Fogg 87]，很难想象大多数地方都会得到如此保存。此类信息的回报应该减少，并且使用更多资源的团体应该具有竞争优势。而且鉴于巨大的空间，应该需要大量资源来维持“偷猎者”的生活。从溜进来殖民这样的保护区。

最后，我们期望先进的生活会严重干扰其殖民地。只要自然系统的结构不理想以支持殖民者，我们都希望做出改变。并且，除非理想的结构总是紧密地模仿自然外观或有效地不可见，否则我们期望先进的生活能够带来可见的变化。

例如，仅需投入少量核废料即可明显改变其光谱[Whitmire＆amp;赖特（Wright）80。]文明可能会将足够多的恒星小行星转换成轨道的太阳能收集器，以收集该恒星输出的相当一部分，从而从根本上改变恒星的光谱，时间和空间出现。甚至更先进的殖民者也可能在抵达后一百万年之内将恒星分解[Criswell 85]或将其封闭在戴森球体中。星系甚至可能会进行整体重组[Dyson 66]。

如果这种先进的生活在我们的星球上有了实质性的殖民，我们现在就知道了。如果他们重新构造了我们太阳系的大部分小行星带，我们也将知道（尽管很难发现更小的殖民地[Papagiannis 78]）。他们当然还没有拆卸木星或我们的太阳。如果他们积极地占领了附近的大多数恒星，我们甚至应该知道这一点，但把它们留给了我们作为自然保护区。

但是，我们的行星和太阳系看起来并没有被恒星的高级竞争生活所殖民，而且我们也看不到其他任何东西。相反，我们通过简单的“死角”解释了我们的行星和太阳系，附近的恒星，我们的星系甚至其他星系的行为取得了巨大成功。物理过程，而不是复杂的，有目的的先进生活过程。考虑到我们的星系看起来与附近的星系相似，甚至很难看到我们的整个星系如何成为实质上重构的星系中的“自然保护区”。

这些考虑强烈表明，我们过去的宇宙中没有任何文明达到过这样的“爆炸性”。成为彻底殖民化的光速扩张之源。 （也就是说，对我们来说，在一百万年前的过去光锥中进行了文明化；请参阅下面的技术附录）。从这一重要数据点可以得出很多结论[Hart 75，Tipler 80]。

考虑我们通往爆炸的最佳猜测进化路径，该爆炸导致大部分可见宇宙的可见定居：（此步骤清单无意完整。）GreatSilence暗示其中一个或多个步骤非常不可能；有一个＆＃34; Great Filter＆＃34;沿简单死亡物品和爆炸性生命之间的路径发展。沿着这条道路开始的绝大多数工作从未成功。实际上，到目前为止，在整个过去的宇宙中，数十亿亿颗恒星中没有任何东西沿着这条路一直存在。 （当然，在我们过去的光锥外面可能会发生这样的爆炸[Wesson 90]。）我们的宇宙看起来基本上已经死了，这一事实表明，先进的爆炸性持久生命很难产生。还有其他延长寿命的根本不同的途径吗？[Shapiro＆amp; [Feinberg 82]，这暗示着沿着我们路径的滤波器必须更大，这只会使问题变得更糟。

对于上面列出的每个进化步骤，生物学家和其他学者已经进行了很长时间的努力，得出合理的解释，这些解释似乎使得每个步骤似乎都不是特别不可能。已经提供了可能的模型，这些模型涉及RNA如何进化繁殖，如何在其周围生长简单（原核）细胞，如何细胞变得更加复杂（真核生物），细胞如何融合成生物，大脑和手如何从简单的控制机制进化以及我们的大脑和手导致工具的使用和场景的生成，这使我们走向了今天。这些合理的解释一起说服了无数的团队，通过对著名的Drake方程中每个滤波项的相对较低的值进行估计，从而对任何一个行星最终产生像我们这样的智能生命的概率进行相对较高的估计。 []。

同样，技术优化师我采用了标准的经济趋势和对进化过程的标准理解，以证明我在上文中讲的故事的合理性，即我们的后代有一个很好的机会定居我们的太阳系，然后在不断增长的快速可靠的太空旅行技术中殖民了其他恒星和星系。如果是这样的话，我们的后代有可预见的机会，在宇宙学上短时间内（比如说一百万年）就可以达到这样的爆炸性高度。

当然，许多其他人并不特别考虑这种情况。 -他们更喜欢我们的后代选择一条更稳定的道路，不太可能“扰乱宇宙”。但我将继续使用“乐观”一词。之所以描述这种情况，是因为即使是稳定的粉丝也应该关注人类的影响，因为他们的寿命不足或没有足够的自由，以至于甚至没有百万分之一的机会，例如，我们的任何后代都将逃脱殖民地的空间。似乎任何合理的非悲观情景都将包括一个不平凡的机会，即至少我们的某些后裔会在未来一百万年中选择爆炸性的道路。

尽管所有这些故事至少都是合理的，但我们的主要数据表明，这些合理的故事中至少有一个是错误的-这些步骤中的一个或多个比其他看上去更不可能。如果这是我们过去的步骤之一，例如单细胞生命的发展，那么我们不应期望在距我们数十亿光年的任何地方看到这种独立进化的生命。但是，如果这是从不可能到选择爆炸之间的一步，那是非常不可能的，那么我们应该为我们的未来担心。至少，我们的潜力必须远远小于看起来的潜力。对我们的未来的乐观情绪（如此处定义）直接与对先前进化步骤的简便性持乐观态度。在这些成功很容易的范围内，我们未来的失败是爆炸性的几乎确定。

请注意，这种令人关注的原因与Gott [Gott 93]和Leslie [Leslie 96]的简单统计论点具有不同的依据，即所有其他条件相同，我们不应期望未来的人类会比过去的人类更多。尽管不应该忽略这些论点，但它们的优势更多地取决于人们对其他相关信息所做的辅助假设。相比之下，“伟大过滤器”非常大的结论对其他假设相对不敏感。

因此，只有在我们能够找到先前的进化步骤的情况下，才可能对我们的未来进行理性乐观，而这些进化步骤似乎比它们看起来更不可能。相反，没有这样的发现，我们必须考虑我们还没有通过大滤网实质性部分的可能性。如果是这样，那么我们的前景就很黯淡，但是了解这一事实至少可以帮助我们提高机会。例如，如果我们的前景可能暗淡，我们应该寻找并特别认真对待任何可能出现的情况，例如核战争或生态崩溃，这可能导致我们未来无法在整个宇宙爆炸。在[Leslie 96]中可以找到很多这样的情况。我们的主要数据点GreatSilence会告诉我们，这些情况中至少有一种比其看上去更有可能出现。

有了这样的警告，例如，我们可能会格外小心以保护我们的生态系统，甚至可能会付出巨大的经济增长代价。对于破坏世界的物理实验的可能性，我们甚至可能会格外谨慎。我们可能会优先考虑像“生物圈2”这样的项目，这可能使一部分人幸免于难。

为了找出是否需要这样的牺牲，人类会考虑考虑“大过滤器”的合理解释，从而更加仔细地研究整个地区。为了鼓励这种研究，本文的其余部分将尝试回顾我们的理解的当前状态，依次考虑有关谁可能错了的各种可能性以及可以阐明问题的各种类型的证据。

首先，让我们回顾并重新考虑我们的生物学期望，留意之前的进化步骤，这些步骤可能比他们看起来更不可能。

提供了许多理论故事，使至少在长期内使各种先验进化步骤显得相对可能。考虑到主题的复杂性，这些故事是可以理解的。因此，这种理论可能是错误的简单方法是忽略了一些重要因素和细节。作为一般规则，简单的合理模型常常无法捕获复杂现象的本质。

还应该指出的是，许多生物学家期望死物质和智能工具使用寿命之间有一个很大的过滤器。他们抱怨说，估算Drake方程项的天文学家并不了解足够的生物学知识，他们特别指出，我们在人类中看到的大量工具使用仅演化了一次，很可能是极不可能发生的进化事故[Simpson 64，Mayr 85， 95]。

无论如何，事实证明，很大一部分滤清器可能存在于我们过去的进化步骤中这一想法具有重要的意义，可以帮助我们评估这一假设[Carter 83，Hanson 96]。

首先，让我们区分两种不同的进化步骤。让一个离散的进化步骤是必须在一定短时间内成功的步骤；失败则意味着永远失败。例如，如果需要某种类型的太阳系，那么只有在太阳系形成时才能成功。相反，让＆＃34;试错＃＆＃34;第一步是在大致平坦的健身环境中进行类似的搜索，今天的失败对明天的成功机会没有太大影响。 GreatFilter的主要含义与试验和错误类型步骤有关。

考虑一种情况，其中一定数量的试错步骤必须在一定的总时间范围内以一定的顺序完成。也就是说，对于每个步骤，假设先前的步骤已经完成，则完成该步骤的每单位时间存在一定的概率。如果在时间窗口内完成所有步骤的概率很低，那么事实证明，对于所有步骤实际上都已完成的情况，完成每个“困难”步骤的平均时间。步骤与该步骤的难易程度无关！

例如，假设您有1小时的时间通过反复试验来挑选5个锁，分别用1,2,3,4和5个10个数字的拨盘来选择锁，那么预计每个锁的选择时间为.01，.1,1，分别为10和100小时。然后，仅查看那些罕见的情况，当您在一个小时内同时进行五个锁操作时，选择前两个锁的平均时间分别为.0096和.075小时，接近通常的0.01和0.1小时。但是，选择第三把锁的平均时间为.20小时，另外两把锁的平均时间以及末尾剩余的平均时间为b

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