在復旦大學相輝堂舉辦的第十三期“浦江科學大師講壇”上,諾貝爾物理學獎得主、瑞士蘇黎世聯邦理工學院物理學教授迪迪埃·奎洛茲以“系外行星革命及其對宇宙生命的影響”為主題,與上海多所高校及中學師生展開深入交流。他提出,地球之外存在生命的可能性極高,盡管尚未發現確鑿證據,但宇宙中行星的多樣性為生命存在提供了廣闊空間。
1995年,奎洛茲在攻讀博士學位期間與導師米歇爾·馬約爾共同發現首顆繞太陽系外恒星運行的行星“飛馬座51b”,這一突破性成果引發了天文學領域的革命。當時,他們通過“視向速度法”觀測到飛馬座51恒星光譜中微弱的周期性“搖擺”,這種由行星引力引發的波動證實了系外行星的存在。這一發現徹底改變了人類對宇宙的認知——太陽系并非唯一行星系統,而是宇宙中普遍存在的結構之一。
三十年來,系外行星研究已確認數千顆行星,其質量、體積、軌道特征遠超太陽系范疇。從體積介于地球與海王星之間的“超級地球”,到公轉周期僅23小時的“超熱木星”,宇宙中行星的形態遠比人類想象的豐富。奎洛茲指出,這些發現表明行星系統可能以任何形式存在,為生命誕生提供了多樣化環境。
關于生命存在的證據,奎洛茲展示了系外行星大氣中二氧化碳、甲烷等分子的探測結果。雖然這些化學物質并非生命存在的直接證明,但它們揭示了行星可能具備生命形成的前置條件。他強調,生命或許從宇宙誕生之初就被寫入某種“基因”,在特定時間點以特定形式出現。在劍橋大學宇宙生命中心,他的團隊正通過行星適居性研究、大氣光譜分析等路徑,將尋找外星生命的設想轉化為可操作的科學探索。
對于公眾關注的外星生命形態,奎洛茲認為不應局限于科幻電影中的智能生物。他更關注那些可能已消失但留下痕跡的原始生命形式,例如火星上可能存在的細菌化石。他提醒,地球生命起源于微生物,探索外星生命時應保持開放視角——即使發現最簡單的生命痕跡,也將是人類認知宇宙的重大突破。
當被問及何時能找到地外生命證據時,奎洛茲以科學家的嚴謹態度回應:“這可能明天發生,也可能需要五十年,但可以確定的是,答案終將揭曉。”他近年將研究重心轉向類地行星探測,盡管尚未發現直接證據,但始終秉持“缺乏證據不等于證據不存在”的信念。這種樂觀態度源于他對宇宙尺度的理解:在數以億計的行星中,地球不可能是唯一孕育生命的星球。
討論人類技術能否識別外星文明時,奎洛茲提出,通過高靈敏度探測器分析行星大氣成分,理論上可以區分工業化文明與原始星球。例如,核戰爭產生的放射性同位素會在大氣中留下獨特痕跡,這種極端情況雖不希望發生,卻為技術文明探測提供了理論依據。他強調,科學探索的價值正在于不斷突破認知邊界,即使最終答案與預期不同,過程本身也將深化人類對宇宙的理解。











