它们都去哪儿了的读后感大全

　　《它们都去哪儿了》是一本由[美] 迈克尔·萨默斯（Michael Summers）/著 /著作，低音·北京联合出版公司出版的精装图书，本书定价：60.00元，页数：256，特精心从网络上整理的一些读者的读后感，希望对大家能有帮助。

　　《它们都去哪儿了》读后感(一)：近二十年行星发现，大呼过瘾

　　

这本书原版是2017年的，挺新的科普了。

总体上是对近二十年天文观测尤其是对行星研究的见闻。不但有很多关于行星、恒星的内容，还包括对科学实验的一些逻辑原理的阐释，以及新近天文观测技术手段的介绍。深入浅出，童叟无欺，市面少见，我大呼过瘾！

个人感觉，小学高年级的学生就可以读了，尤其是对自然感兴趣的孩子。而往上就没有读者年龄的限制了，只要还对自然感兴趣。

还想谈一个个人的感触。看科普电视节目和读科普书是很不相同的两件事。画面很直观，看到它就被震撼，一切尽在不言中。但机理、历史、思考，非文字不能传递。二者没有高低之分，只有互补之份。只看节目不读书的不免是犯懒，只读书不看节目的难逃愚钝。两个都喜欢的，才算得“理论结合实际”，哈哈哈。

这是一本高质量科普，感觉自己又跟上了时代哈哈哈。

附：

光看目录可能有点疑问，我简单给解释一下：

第1章 不再是祖辈时候的银河

“关于沙文主义”这一节的意思是，面对寻找地外生命、其他宜居行星这个问题时，对人类基本的逻辑出发点的反思。就是说，一代又一代的科学家们不可避免地因所知甚少，而犯过一些常见的逻辑错误，进而限制了视野，并产生了不必要的困惑。

第2章 我们的“后院”

说的是太阳系内行星的情况。

第3章 多元世界

集中阐述认知层面的问题。在天文观测和地外生命的问题上，人类现在的认知水平已经比过去大大的开放了。

第3章 什么是行星

通过冥王星分类的问题，展示了行星这一基本定义的复杂。

第4章 开普勒探测器

系外行星发现工作中最为重要的探测器的诞生和工作情况。

第5章~第10章 详细描述了几颗很有特点的系外行星。

第11章~第14章 对地球生命的诞生、对地外生命的探索、对地外高智慧生命可能性的思考。

　　《它们都去哪儿了》读后感(二)：外星生命的世界什么样？

　　

电影《星际穿越》里，安妮海瑟薇和马修·麦康纳开着飞行器穿过虫洞，在那里，有12个外星世界等待着它们。他俩的任务是在三个可能性最大的星球中，找到人类的第二个家园。对于电影观众来说，安妮海瑟薇最终到达的地球2号远没有另外两个外星世界来得激动人心——毕竟我们都能想象地球二号，但却很难想象一个彻底不同于地球的世界。

候选行星一号、米勒博士的行星，它拥有充足的液态水资源——水和能让水保持液态的温度，这几乎是寻找类地生命的黄金指标了。然而这个被液态水彻底淹没的世界却也有着滔天巨浪，几乎让安妮海瑟薇一行人命丧黄泉。

候选行星二号、曼恩博士的世界，它是如此寒冷，以至于飞行器降落的时候撞碎了一小块冰冻的云。那块云碎裂的清脆声音在我脑中停留了很久，不断激起我的好奇心——太阳系外的行星会是个什么样子、如果它们孕育了生命，那么这些生命将以怎样的形式在这个对人类全然陌生的生态圈中存活？

这本书用简单明确、不烧脑的语言，向我展示了这样的世界。并且比科幻电影更让人激动的是，这些世界是真实存在的、只是有待发现而已。本书对这些世界的描述基于天文学家们多年的观察和探测发现的，基于人类对世界的认知而重塑。它们不是狂野的想象，而是你在晴朗的夜晚抬头看星星时、在某个方位默默存在着的现实。

在本书所展示给我的世界里，“流浪行星”是最让我着迷的。

……目前人类在寻找系外行星的过程中最令人兴奋的发现，是认识到银河系中的大多数行星都不是围绕恒星运转的。……目前对银河系中流浪行星的估计认为这类行星数目众多，大约是环绕恒星的行星数量的少则2倍，多则甚至达10万倍。理论模型表明，光是我们的太阳系在类地行星形成期间，就把大约10颗行星大小的天体“踢”出了太阳系，更不用说还有大量从其他恒星系统中“踢”出的行星了。再考虑到太阳形成于银河系晚期（天文学家通常将太阳划分为“第三代”恒星），就更不难想象流浪行星的数量会多到什么程度了。

那这个世界会是什么样子呢？

这里的天很黑，非常黑。唯一的光是来自几光年外的恒星发出的微弱的光。但这里并不冷。事实上，这里就像一间关了灯的屋子，但炉火还在运转。天空中没有太阳，但你可以听到海浪拍打着遥远的海岸线。这里的任何东西都只能在红外线中看到，因为这里几乎没有可见光。

没有恒星意味着“流浪行星”是个黑暗的世界，虽然黑暗却并不一定寒冷，因为除了来自恒星的直接辐射之外，还有三种方法可以给“流浪行星”提供热源：

①从行星形成之初开始的冷却作用，这一过程可能持续数十亿年（事实上，这一作用至今仍在为地球提供能量）②行星内部放射性元素的衰变一一铀的衰变是地球内部能量的重要来源之一。③潮汐加热一一正如我们在第2章中所介绍的，这是木星和土星的卫星会形成地下次表层海洋的原因。……因此，除了对地表，恒星的存在对于任何行星或卫星的内部都是无关紧要的。也就是说，我们完全可能在一颗流浪行星上找到生命，就像将来可能在木卫二的冰下海洋中找到生命，或者在地球的深海热泉口附近找到生命一样。

如果这颗“流浪行星”有个大小合适的卫星，它甚至可能会拥有板块运动和大气层——它在形成初期的热量会让重金属物质下沉到它的内核，就像地球那样；它内部放射性物质衰变的加热作用也许会把来自内核的熔融物质不断地带到它的表面，就像地球那样；这些来自内部的物质中也许会有二氧化碳，如果它有足够的引力不让这些气体逃逸，那么它会拥有大气层，就像地球那样。唯一不一样的地方，就是它注定是个黑暗的世界，没有阳光，而是由内部热量和大气的温室作用保持海洋不结冰。

那么这里的生命将会是什么样呢？

在一个没有可见光，却有红外线的地方，红外线很可能会变成它们的可见光。我想起了地下洞穴中长相丑陋却十分灵活的生物们，想起了暗无天日的深海中潜伏着的生物。它们跟我们——生活在地球表面而非深海的人类——最大的区别，也许是我们热爱抬头仰望星空，而它们缺少接近表层和仰望星空的理由。如果人类也生活在暗无天日的世界，我们还会想要探索宇宙吗？我们在意识到自己是智慧生命之后，还会迈出阿姆斯特朗的一小步、人类的一大步吗？这是否是我们几经计算、从概率上认为宇宙中应当有其他生命存在、却从未跟他们有所联系的理由之一？

如果一些流浪行星上已经诞生了生命呢？那些星球上的科学家会如何看待宇宙？ 首先，它们会看到那些拥有大量流浪行星的星系一它们几乎肯定会专注于观察那些“像它们自己所在的行星一样”的行星。你甚至可以想象到，流浪行星上的科学家会认为在充满紫外线辐射、太阳风暴和小行星撞击的恶劣环境中，环绕在恒星附近的行星上是不可能存在生命的。它们可能认为，生命只能存在于它们所在的这种位于宁静的深空之中的星球上。那么它们自然也会认为，为什么要费心去尝试和那些显然不可能有生命的星球交流呢？毕竟，我们地球人是如此长久地忽略了流浪行星上可能存在的生命，流浪行星上的生命没有理由不会也这样看待我们的存在吧？ 我们曾在第7章中提到过，在流浪行星上发展起来的生命应该不会通过可见光作为媒介来传递信息，而是会通过红外辐射或者无线电波。这意味着，如果这些行星上的生命发展出了天文学这个学科，它们很可能寻找宇宙中的其他红外辐射源一一也就是其他流浪行星。考虑到理论计算出的流浪行星在银河系中的密度之大，两颗近距离的流浪行星之间建立通信说不定是有可能的，而且我们预计这种通信可以通过致密的红外线光束来实现。我们在地球上是看不见这些红外线光東的，除非极其碰巧的情况下。当然，这些都不是德雷克公式中所指示的、值得搜寻的地外文明信号来源。

想象地外生命，需要打破很多我们认为理所当然正确的常识，比如它们必有它们的太阳，它们必像我们一样生活在行星的表面。在寻找地外生命的路上，我们发现我们的想象力进入了无可想象的空间，因为我们所知的一切都基于地球的经历——太阳、行星、地表、化学演化和自然选择、碳基生物……我们所能想象的，无不是以我们所知的为模板。如果要脱离这个模板，我们一无所知，一无所有。

承认无知，就是走向更广阔的世界第一步。你、准备好了吗？

　　《它们都去哪儿了》读后感(三)：第1章 不再是祖辈时候的银河

　　

宇宙，曾经是一个无比简单的地方。我们生活在一个宁静的太阳系中，九颗行星2环绕着一颗普通的恒星，一同淹没恒星系统的话，人们假想它们应该也很像我们的太阳系。那么其他恒星系统中是否可能有生命存在呢？人们既友好地质疑它们的存在，又同时深深沉浸于《星际迷航》和《星球大战》这样的故事和遐想之中。在这些科幻探险故事里，银河系总是居住着有趣（也常常具有攻击性）的生命—而且还会说英语。然而，一个不争的事实是：我们在很长一段时间里只知道唯一一个恒星系统，我们置身于“孤证的诅咒”之中。

无论是一个恒星系统还是一种蝴蝶，如果你对一种东西只知道唯一一个样本，很自然的猜测就是，下一个找到的这类东西一定和之前这种一样。还是以蝴蝶为例，如果你只见过帝王斑蝶这一种蝴蝶，那么很自然地，你会认为所有蝴蝶都应该是这样巨大的、橙色的，而且还会每年迁徙到加利福尼亚州某个固定的地方去。那么，当你一旦见到菜粉蝶这种小个头、白色的，而且不迁徙的蝴蝶时，会很自然地感到迷茫和困惑。这时候，你的科学家同行会开始争论，认为你看到的菜粉蝶压根就不是蝴蝶，而只是一种甲虫而已。但最终，等到你更进一步探索这个问题后，会发现菜粉蝶只不过是一个开端，自然界其实有数千种不同种类的蝴蝶—通向一个复杂而多样到令人惊讶的新世界的大门，已经缓缓打开了。你终将意识到，自己最初的那个认为世界上只有一种蝴蝶的观念，不仅完完全全是错的，而且阻碍了你探索这个复杂的真实世界的脚步。

在本书里我们将会看到，人类近期对系外行星，也就是对宇宙中太阳系之外的其他行星的探索过程，其实和上面这个认识蝴蝶的故事极其相像。仅仅在30年前，大多数科学家还认为可以以我们所知的物理和化学规律为基石，来完美地解释太阳系中天体的起源和演化。根据这些规律，我们曾经认为任何其他恒星系统中的行星也一定是这么分布的：内侧是小型岩质行星，外侧是巨大的气态行星—就像太阳系那样。然而，正如认识蝴蝶的比喻一样，我们打从一开始就在以预先设定的观念来探索太阳系以外的世界。也正如蝴蝶的故事中一样，当我们真的看到了外面的世界之后，也终将被这个世界令人惊讶的复杂和多样所折服。

行星带来的惊喜令人应接不暇。甚至在我们走出“自家后院”，探索太阳系外之前，对太阳系的认知就经历了巨大变革。我们开始发现，不同于那些安静地环绕太阳运转的行星，外太阳系的卫星别有一番洞天。举其中一个例子，木星的卫星木卫二的冰层之下，其实有一个广阔的液态水海洋，这让它一跃成为科学家试图寻找地外生命的热门天体。除此之外，我们还从木星的其他卫星、土星的卫星土卫二，甚至冥王星的冰层之下发现了液态水海洋。也就是说，液态水似乎并不是地球所独有的，甚至仅仅在我们的太阳系中都广泛存在。过去那个“液态水只能存在于天体表面”的固有观念，则完全是错误的。

当我们开始探寻太阳系更外围的区域时，一切变得更加有意思了。我们会在第4章简单介绍冥王星“降级”的故事，不过事实是，冥王星的降级其实打开了太阳系中一个新世界的大门。这个叫作柯伊伯带的地方，是一个盘状分布、延伸到冥王星以外的小天体聚集地。柯伊伯带以荷兰天文学家杰拉德·柯伊伯（1905—1973）命名，他在1951年对这个区域的存在做出了重要的理论推测。尽管在这之前，人们已经知道这个盘状区域很久了，但那时候普遍认为柯伊伯带天体远没有太阳系内侧的几颗行星那么重要。确实，本书的其中一位作者詹姆斯·特赖菲尔就曾经把柯伊伯带比作一座重要的大厦完成后留下的边角料。

然而，在天文学家发现柯伊伯带确实是诸多矮行星的发源地，而非仅仅是一些无足轻重的小石块群之后，这一态度迅速发生了改变。在这些矮行星中，有些大小和冥王星相当，有些甚至还有卫星。如今，一些天文学家估算这里可能有几十颗矮行星，数目力压太阳系中包括地球在内的行星。换句话说，在我们“走出”太阳系之前，“九大行星环绕太阳运转”的固有认知就已经被打破了。这一事件中的主角冥王星，则从被拒之门外的孤独“降级者”，转而华丽变身为未知新世界的“领跑者”。

寻找系外行星

人类搜寻环绕其他恒星的行星已有很长的历史，我们将在第3章详细讨论搜寻系外行星的种种困难和问题。尽管如此，你还是可以想象到，当我们在1992年终于找到第一个这样的行星系统时有多么惊喜。这些新发现的行星虽然确认无疑是存在的，但它们所环绕的母恒星却不是一颗通常意义上的“恒星”，而是一颗脉冲星。脉冲星是一种体积很小、密度极高、快速自转的天体，是巨大的恒星在超新星爆发之后留下的残骸。超新星爆发事件标志着某些类型的恒星演化的终结，剧烈的爆发会把大量物质“炸飞”，散逸入宇宙空间。可以想象，如果有行星不幸环绕着这样的恒星将会面临怎样的命运—它会被完全摧毁。也就是说，这个发现了行星的系统中本不应该有行星存在。

发现脉冲星的行星给我们带来了最初的惊喜，接下来则轮到探测到主序星的行星。早先可以探测系外行星的方法（我们在第3章会详细介绍）是探测行星的引力拖曳引起的恒星运动微小变化。显然，这种方法只在探测质量很大的行星时才有效—因为大行星才有能力对恒星产生较大的引力拖曳。这种方法有时也被用来观察我们太阳系中的天体，例如我们可以看到木星对太阳的引力影响会比地球显著得多。

总之，通过这种方法探测到的系外行星往往非常巨大，大多属于“热木星”。这是一种质量非常大的行星（通常几倍于木星的质量），以距母恒星非常近的距离环绕运行（通常比水星到太阳的距离还要近）。但是根据我们对太阳系的固有认知，热木星是不可能存在的，因为系外行星系统应当和我们的太阳系一样，或者说，木星这样的气态巨行星应当形成于距离母恒星很远的地方，而非附近。这不仅令人惊讶，也意味着又一个固有观念被打破。随着发现越来越多的热木星，天文学家甚至开始怀疑：太阳系外的恒星系统里，到底有没有和我们的太阳系相似的？

不过人们很快就发现，这种担忧是完全不必要的，因为我们之所以一开始发现了那么多热木星，仅仅是因为当时的探测技术只能探测到大而重的系外行星。而随着2009年开普勒探测器的发射，形势迅速发生了改变。开普勒探测器搜寻系外行星的基本方法是“凌星法”，也就是寻找行星飞过恒星前面并遮挡住一部分恒星光芒时引起的恒星亮度变暗。我们将在第5章详细介绍这颗了不起的探测器的细节。

不过有一点我们应当认识到，那就是凌星法只适用于公转轨道符合一定条件的行星，因为只有行星的公转轨道能够穿过地球和恒星之间的时候，这种方法才有用。也就是说，如果一颗行星的公转轨道面垂直于从地球看恒星的“视线方向”的话，我们是无法通过凌星法探测到这颗行星的。此外，开普勒探测器其实仅仅搜寻了整个天空一片很小的区域——也就比我们从地球上看满月的那个角度范围大几倍吧。尽管如此，开普勒探测器在近10年的观测里已经确认发现了近3000颗系外行星。

还是继续说说惊喜！开普勒探测器带来的第一个惊喜当然是系外行星惊人的数目。天文学家迅速意识到，如果按开普勒探测器搜寻到的系外行星数目把它的探测天区扩大到整个银河系，那么银河系中必然还能找到更多行星。也就是说，恒星周围诞生行星系统并不是一个偶然事件，而是非常普遍的事。就像本章一开始举的蝴蝶的例子，我们不得不调整观念，告诉自己宇宙远比我们想象得复杂和多样。

在最初的震撼平复之后，新的惊喜接踵而至。随着探测技术的不断提升，各种各样新奇的行星开始涌现。热木星慢慢退出人们的视野，转而让位于各种新发现的行星种类。这里仅简单列举一些新的行星类型，我们会在接下来的各章里详细讨论其中一部分类型：

• 超级地球：数倍于地球大小的岩质行星，似乎数目众多。

• “泡沫”行星：密度极小的行星，以至于我们无法解释为什么它们没有因为自身的重力而坍塌。

• 钻石行星：主要由碳组成的行星，可能具有钻石的幔层和液态钻石的内核，后者是地球上所未知的物质。

• 环联星行星：环绕着多颗恒星（目前最多的达四颗）公转的行星，这样的行星系统曾被认为是动力学上不可能形成的。

• 热地球：距离母恒星太近，以至于表面的岩石会气化的行星。这类行星在转动时，会有固态岩石像“雪片”一般从空中簌簌掉落。

• 流浪行星：不固定环绕任何一颗恒星的游荡行星。银河系中的大部分行星可能都属于这一类。

面对如此之多（而且还在不断增多）的系外行星种类，我们不得不放弃之前对行星系形成理论的认识并承认一个事实：我们的太阳系并不是宇宙中的普遍情况，太阳系中的行星排布仅仅是众多行星系统类型中的一种而已。换句话说，我们必须通过对系外行星的了解来建立新的行星系统形成理论。

另一方面，随着越来越多打破常识的奇异行星被发现，我们也开始意识到“金凤花行星”这个词其实在表达上并不合适。所谓的“金凤花行星”1，是指一颗行星（比如地球）距离母恒星的位置不近不远，也就是处于“既不太热，也不太冷，刚刚好”的位置上。这里的“刚刚好”一词，我们原本想表达的意思是温度刚刚好能允许液态水在天体表面稳定存在。之所以用这个表达，自然是因为我们期待这样的行星可以作为像我们这样的生命的家园。

那么生命呢

这或许是我们对系外行星最感兴趣的部分了：这些新发现的系外行星里，有哪颗会是生命的家园吗？然而，一旦我们把注意力转向生命的存在，就不得不再次面对“孤证的诅咒”——我们仅仅知道一种类型的生命，是单次“实验”的产物。在最基本的分子水平上，地球上任何生命都来自于最初的那个单细胞，也都以相同的基因编码方式和相同的脱氧核糖核酸（DNA）结构生息繁衍。在分子水平上，你和草坪里的草的相似之处可能远比你以为的要多。当我们开始探索系外行星时，自然也无法摆脱自己的思维定式，我们只能以“与地球生命有一定程度上的相似”为标准来搜寻。

我们可以把地球上生命的起源分为两个阶段，颇有点像汽车换挡。第一个阶段是从无机物中产生第一个生命细胞，第二个阶段是从这个生命细胞进而发展出各种各样我们如今看到的生命形式。

事实上，我们对地球上的生命是如何从第一个细胞演化至今的过程还是相当了解的—都在“进化论”里了。就像拼图一样，把关于第一个细胞如何形成的那些拼图块放好位置之后，就会有大量的研究来填补其他空白。我们知道地球上的生命开始于35亿年前，但此后30亿年里，地球依然是一个沉闷无趣的地方。如果那时候有地外生命造访地球的话，它们只会看到遍布藻类的绿色海水—复杂的多细胞生命仅仅在距今5亿年前才出现在地球上，而智慧生命和科技文明还要更晚才会出现。因此，我们可以预见到，如果我们在某个系外行星上找到了生命，那么最可能找到的也是这样的“藻类星球”。

一个非常盛行的固有观念是：任何生命都应该是和我们地球生命一样是碳基的，也以相似的方式在生息繁衍，哪怕这些生命有着和我们不同的分子构成。如果系外行星上的生命和地球的一样也是以分子化学为基础的，那么它们也应该有相同的分子机制来完成像我们的DNA从一代往下一代传递基因信息的过程。这样的分子应当大而复杂，因此人们进一步推测，它们应当包含长碳链。而与碳有关的化学过程又常常在液态水中反应最迅速，这解释了为什么我们总在寻找“金凤花行星”。

然而，尽管我们目前只着重关注基于分子的生命存在的可能性，但新发现的系外行星数目之多、种类之丰富还是意味着：我们应当时刻准备着迎接惊喜，准备着发现我们在地球上不曾见过的生命形式。举个简单的例子，地球上生命的自然选择和演化一部分是由地球的板块构造活动引发的。也就是说，由于地球上的地理位置不断发生迁移，相应的生态环境也在不断发生变化，于是生命也必须不断地演化，最终留下适应新环境的一部分种类。例如，有些研究就认为，直立行走和早期智人的出现很大程度上是几百万年前非洲中北部热带雨林干枯的结果。那么我们会问，一个地表不怎么发生变化的星球上会演化出什么样的生命呢？这种生命的演化会停止吗？我们能在这些星球上看到地球上的化石所记录下的那些复杂的演化历程吗？这些星球上的智慧和科技水平还会发展吗？或许某颗系外行星上就有这些问题的答案。

我们可能还会问更深刻的问题：生命真的必须要建立在分子化学的基础上吗？生命真的会像在地球上一样，根据自然选择来演化吗？科学家常常戏称：生命就像色情作品——我们无法定义它们，但一旦看到，就能知道是不是。有人也会坚持认为并不是这样，他们会极力拓展想象力，提出各种（可能）存在但并不“像我们”的生命形式的可能性。我们将在第12章里介绍，正如需要重新定义系外行星一样，我们或许也需要重新定义生命—一种必然和我们对金凤花行星上期待的形式截然不同，但更加丰富多样、激动人心的生命形式。

这些不可思议的行星也再一次让我们思考一个由来已久的问题—费米悖论。这个以意大利裔美籍物理学家恩里科·费米（1901—1954）命名的悖论来自于一次非正式讨论，当听到一些认为银河系中应当充满高科技文明的观点之后，费米问出了一个简单的问题：“那它们都去哪儿了？”如果银河系是一个充满智慧生命的世界，为什么我们地球生命在宇宙中看起来那么孤单？

最后，这或许是我们在对银河系的新认知之下提出的最重要的问题了。

　　《它们都去哪儿了》读后感(四)：外星人都去哪了？真实宇宙远比科幻片精彩

　　

寻找外星生命似乎是科幻电影的永恒主题。但不论是形态各异的外星人还是奇幻莫测的宇宙环境，我们都能从中找出一丝丝“地球”的影子。

外星人的样子再奇怪，也有眼睛、手、触角，或像地球上某种生物外形的一部分； 太空环境再奇特，也无非是陆地、山、水、冰川等地球地貌的一种或几种；

当你看完《它们都去哪了：系外行星的新世界》会发现，真正的宇宙比这些科幻电影“科幻”多了。因为电影的情节或多或少都是依据人类思维或现有科学理论创造而成。但人类现有的科技水平却无法解读所有宇宙现象。因此，科学家们往往会发现一些“超自然”现象。《它们都去哪了：系外行星的新世界》为我们呈现了打破大众固有观念的真实宇宙。

（此处可以类比马克.吐温的这句话:有时候真实比小说更加荒诞，因为虚构是在一定逻辑下进行的，而现实往往毫无逻辑可言。）

《它们都去哪了：系外行星的新世界》为读者介绍了系外行星的探索历程、方法，并详细描述了与地球完全不同的、多种多样的系外行星。最后以对系外行星为研究基础，展望了在这些各式各样的宇宙星体中存在外星生命的可能性。

《它们都去哪了》有两位作者：迈克尔·萨默斯和詹姆斯·特赖菲尔。

迈克尔·萨默斯

迈克尔·萨默斯是乔治梅森大学行星科学家兼物理学和天文学教授。

自1989年以来，迈克尔·萨默斯就职于多个美国国家航空航天局（NASA）太空探测器任务团队，承担科学规划和航天器观测结果解释等工作。目前是NASA“新视野”冥王星与冥卫一双星任务的共同研究员，担任其中大气主题团队（Atmospheres Theme Team）副主任。他曾于1992年和1998年分别获得艾伦·伯曼（Alan J. Berman）研究出版奖。

詹姆斯·特赖菲尔和妻子

詹姆斯·特赖菲尔是乔治梅森大学克拉伦斯·罗宾森的物理学教授。

他著有超过50本科学类书籍，作品获美国物理学会科学写作奖、美国科学促进会西屋科学新闻奖等多项荣誉。国内目前出版过他的两部著作，一部是《太空全书 : 苍穹之上丈量宇宙》，另一部就是《它们都去哪了：系外行星的新世界》。点击《太空全书》书名可以看到我写的书评，很幸运这两本书我都能写书评。

下面，让我们跟随这两位科学家一起去看看真实的宇宙有哪些意想不到的现象吧。

1.液态水：并非如此“稀缺”

长久以来，科学家一直认为液态水是生命诞生的必要条件之一。因此，在搜索外星生命时，行星表面有没有液态水成为判断此处是否可能存在生命的关键因素之一。行星上适宜的温度则成为衡量是否有液态水的标志之一。因为温度太高，水会成为气态，而温度过低，水就会凝固。

什么决定了行星的温度呢？行星与它所围绕的恒星之间的距离是其中一个要素。行星不能距离恒星太远，不然恒星传递到行星上的热量少，行星的温度太低；反之，则温度太高。长久以来科学家为了寻找液态水，一直在寻找能满足这些苛刻要求的行星。

但随着天文学的不断发展，科学家发现液态水仅在太阳系中就广泛存在。而且液态水只能存在于天体表面的观念也是错误的。在木星的卫星——木卫二表面-160度的冰层之下，存在一个液态水组成的次表层海洋，而且储水量甚至超过地球上全部海洋的总和。

可是，木卫二远离太阳，无法从太阳获得热量；而且它内部与地球不同，也没有热源。木卫二这个表面温度可达零下一百多度的行星上，究竟是什么为它提供热量让水保持液态呢？

答案是引力作用。木星和木星的其他卫星对木卫二的引力作用为它提供了热量。

木卫二顾名思义，是木星的一颗卫星，它在围绕木星旋转。而且木卫二距离木星非常近，用不了四天就会绕木星公转一圈。而木卫二周围不只有木星的引力，还有木星其他卫星的引力。木星一共有79颗卫星。这些卫星的引力会干扰木卫二围绕木星轨道趋向椭圆。

“也就是说，木卫二在围绕木星公转的过程中，距离木星的距离在不断改变。这也就意味着木卫二内部的固体结构会不断地被木星引力（潮汐）作用压缩和拉伸，就像一片金属被反复地向正反两个方向弯曲——这个过程就会产生热量。这个被称为”潮汐加热“的过程，足以让木卫二的冰下海洋保持凝固点以上的温度。 ——《它们都去哪了》”

2.流浪行星：行星不一定环绕恒星运行

一般来说，行星都会围绕一颗恒星运动。这颗恒星为行星表面提供能量（热量）。在《它们都去哪了》中，作者称这样的行星为“传统行星”。下图中心是太阳，周围是太阳系的行星。这些行星都围绕太阳运行。

但科学家逐渐发现，恒星的直接辐射，比如太阳光照射大地，只是行星能量来源的形式之一。行星还有三种能量来源形式：

1.来自行星形成之初的能量虽然会逐渐冷却，但冷却过程却可能长达数十亿年。目前地球内部仍然存在的能量就来自于此种形式； 2.行星内部放射性元素的衰变。地球内部铀的衰变属于这种形式； 3.潮汐加热。上文中介绍的维持木卫二地下次表层海洋的能量就是这种。

因此，即使行星不围绕恒星运行也能获得能量。科学家们也的确发现了这种不围绕恒星运行的行星，并把它们称为流浪行星。下图中运动的天体就是流浪行星，可以看出它的运行并没有围绕恒星。

让人意想不到的是，科学家根据观测推算，银河系中流浪行星的数量甚至有可能是环绕恒星运行的这种“传统”行星的2倍到10万倍。不过由于没有恒星提供可见光源，流浪行星表面是永恒的黑暗。

但如果流浪行星是颗气态巨行星，那么它很有可能还会有卫星在周围环绕。这样的话，行星的引力就会让周围的卫星产生潮汐加热，这就会产生像木卫二一样的地下次表层海洋。液态水的存在就可能孕育生命。

不过遗憾的是，由于流浪行星没有围绕恒星运行，无法反射恒星发出的光，所以我们在地球上很难用望远镜观测到。目前科学家用一种称为引力透镜的技术搜寻流浪行星。

引力透镜的原理来自广义相对论。 为了简单理解这个原理，我们可以设想下面的场景： 当一束光经过一块三棱镜或者透镜时，光的传播路线会发生改变。除了常见的玻璃之外，物体的引力也可以让光的路线发生变化。设想一下，当一个光源与观测者之间恰好有一个物体时，中间那个物体产生的引力会像凸透镜一样将光线会聚起来。此时，这个天体就是一个“引力透镜”。利用相对论，科学家可以计算出光线在物体引力作用下偏转的角度。 ——王善钦，引力透镜：宇宙中的放大镜.科技日报，2019-04-18

科学家搜寻流浪行星依据的就是引力透镜技术。当流浪行星位于我们的观测点和恒星发出的光源之间时，恒星的光会受到流浪行星的引力作用发生偏转。我们此时看到的恒星会呈现出光环或光弧状。当我们看到这样的光环或光弧就表明，在我们和恒星之间存在着一个巨大的物体，这个物体有可能就是流浪行星。

3.外星人：我们找的到底是外星人还是“类地球人”？

《它们都去哪了》的书名源于“费米悖论”。

在1950年的一次非正式讨论中，物理学家恩里科·费米问道，如果银河系存在大量先进的地外文明，那么为什么连飞船或者探测器之类的证据都看不到。这些外星人都去哪了？据说，费米当时估算，地球应该在很早以前被外星人访问过，而且被访问的次数远不止一次。费米

“费米悖论”阐述的就是对地外文明存在性的过高估计和缺少相关证据之间的矛盾。

对地外文明存在性的过高估计是指：如果我们承认地球在茫茫宇宙中并不特殊，那么仅仅银河系就大约有2500亿颗恒星，可观测宇宙内就有大约700颗。即使智慧生命以很小的概率出现在围绕这些恒星的行星中，那么仅仅在银河系内就应该有相当大数量的文明存在。

缺少相关证据是指：考虑到智慧生命克服资源稀少性的能力和对外扩张的倾向性，任何高等文明都很可能会寻找新的资源和开拓他们所在的恒星系统，然后是涉足邻近的星系。而在宇宙诞生137亿年之后，我们没有在地球或可观测宇宙的其他地方，找到其他智慧生命存在的切实可靠的证据。

从这个角度来说，我们可以认为智慧生命是很稀少的，地球上的生命是有稀缺性的。或者说我们对智慧生命的一般行为的理解是有误的。

人类是否是稀少的智慧生命还未可知。但我们能确定的是，科学家都是以地球生命为范本来搜寻外星生命的。而目前，地球上已知的生命都产生于碳基分子的化学反应。如果宇宙中真的存在其他生命形式，人类面临的问题可能不是找不到，而是不知道如何去找。尽管科幻小说家和科幻电影导演贡献出了多种多样的外星生命形式，但就像我在文章开头说的那样，究其根本这些生命形式只是地球生命的变形而已。或许横亘在人类与外星生命之间的最大障碍恰恰是人类自身，因为人类无法寻找超越自己认知水平之外的东西。

因为“这个世界不仅比你想象的要陌生，而且比你能想象的要陌生。”

——约翰·伯顿·桑德森·霍尔丹（《它们都去哪了》结语的开篇引用的就是这两句话）