人類認為我們是第一個先進的文明，但是怎麼知道呢？

想像一下，數百萬年前，恐龍駕駛汽車穿行於高樓林立的城市。一個荒謬的主意，對嗎？然而在數千萬年的時間裡，所有文明的直接證據——它的手工藝品和剩餘物——都歸於塵土。那麼我們怎麼才能真正知道，在人類出現之前，地球上還沒有曾經出現過的工業文明？這是一個令人信服的思維實驗，也是羅切斯特大學物理學和天文學教授亞當·弗蘭克和美國航天局戈達德太空研究所所長加文·施密特在《國際天體生物學雜誌》上發表的一篇論文。

我們怎麼知道地球上沒有以前的工業文明在人類出現之前就出現了？這是羅切斯特大學天體物理學家亞當·弗蘭克在科學思想實驗中提出的問題。圖片：University of Rochester illustration/Michael Osadciw

沒有看到任何其他工業文明的證據，但是通過正確地觀察過去的歷史，就會出現一組關於文明和地球的新問題：文明留下了什麼地質足跡？一旦它從其所在星球的表面消失，是否有可能探測到地質記錄中的工業文明？這些問題讓我們以一種完全不同的方式思考未來和過去，包括任何行星尺度的文明如何興衰。在他們認為的「志留系假說」中，弗蘭克和施密特用能量來定義一個文明。人類正進入一個新的地質時代，許多研究者稱之為「人類世」，即人類活動對氣候和環境的強烈影響。在人類世，化石燃料已經成為人類在地球上留下的地質足跡的中心。

通過觀察人類世的印記，施密特和弗蘭克研究了未來的科學家可能發現的線索，以確定人類的存在。在這樣做的過程中，他們還提出了一些證據，表明如果像我們這樣的工業文明在過去有幾百萬年的歷史，可能會留下什麼。300多年前，人類開始燃燒化石燃料，標誌著工業化的開始。研究人員指出，化石燃料排放到大氣中已經改變了碳同位素記錄的碳循環。人類可能留下的其他地質足跡包括：全球變暖，從釋放二氧化碳和擾動到肥料的氮循環。農業，通過大大增加侵蝕和沉降率。塑料，合成污染物，甚至諸如類固醇之類的東西，這些東西在地球化學中可以檢測到數百萬，甚至幾十億年。核戰爭，如果發生了，會留下異常的放射性同位素。

作為一個工業文明，我們正在推動同位素丰度的變化，因為我們在燃燒碳，但是燃燒化石燃料可能會讓我們成為一個文明社會。這或其他的工業活動，從一個漫長的死亡文明中，留下了幾千萬年的痕迹呢？Frank和Schmidt提出的問題是一個更廣泛的努力的一部分，從一個天體生物學的角度來應對氣候變化，以及一種新的思考宇宙中生命和文明的方式。觀察不同文明在其行星撞擊方面的興衰，也會影響研究人員未來對其他行星的探索。我們知道早期的火星，也許早期的金星比現在更適合人類居住，很有可能我們將來也會在那裡進行地質沉積物的鑽探，這幫助我們思考應該尋找什麼。

施密特指出了一個具有諷刺意味的事實：如果一個文明能夠找到一種更可持續的方式來生產能源而又不損害它的宿主星球，那麼它就會留下更少的證據證明它存在。希望有一個美好的、大規模的文明，它能做一些美妙的事情，但這不會把地球推入危險的領域，而這本身就是文明。需要找到一種生產和使用能源的方法，而不是讓我們處於危險之中。這就是說，地球將會很好，這更多的是一個人類是否會成為的問題。我們能不能創造一個文明的版本，而不是把地球推入一個對我們人類來說危險的領域？無論我們對地球做什麼，只是在為下一個進化周期創造利基。但是如果我們繼續使用化石燃料，無視氣候變化，我們人類可能不會成為地球正在進行的進化的一部分。

博科園-科學科普｜參考期刊文獻：國際天體生物學雜誌｜來自：羅徹斯特大學

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