想象一下，数百万年前，恐龙驾驶汽车穿行于高楼林立的城市。一个荒谬的主意，对吗？然而在数千万年的时间里，所有文明的直接证据——它的手工艺品和剩余物——都归于尘土。那么我们怎么才能真正知道，在人类出现之前，地球上还没有曾经出现过的工业文明？这是一个令人信服的思维实验，也是罗切斯特大学物理学和天文学教授亚当·弗兰克和美国航天局戈达德太空研究所所长加文·施密特在《国际天体生物学杂志》上发表的一篇论文。
我们怎么知道地球上没有以前的工业文明在人类出现之前就出现了？这是罗切斯特大学天体物理学家亚当·弗兰克在科学思想实验中提出的问题。图片：University of Rochester illustration/Michael Osadciw
没有看到任何其他工业文明的证据，但是通过正确地观察过去的历史，就会出现一组关于文明和地球的新问题：文明留下了什么地质足迹？一旦它从其所在星球的表面消失，是否有可能探测到地质记录中的工业文明？这些问题让我们以一种完全不同的方式思考未来和过去，包括任何行星尺度的文明如何兴衰。在他们认为的“志留系假说”中，弗兰克和施密特用能量来定义一个文明。人类正进入一个新的地质时代，许多研究者称之为“人类世”，即人类活动对气候和环境的强烈影响。在人类世，化石燃料已经成为人类在地球上留下的地质足迹的中心。
通过观察人类世的印记，施密特和弗兰克研究了未来的科学家可能发现的线索，以确定人类的存在。在这样做的过程中，他们还提出了一些证据，表明如果像我们这样的工业文明在过去有几百万年的历史，可能会留下什么。300多年前，人类开始燃烧化石燃料，标志着工业化的开始。研究人员指出，化石燃料排放到大气中已经改变了碳同位素记录的碳循环。人类可能留下的其他地质足迹包括：全球变暖，从释放二氧化碳和扰动到肥料的氮循环。农业，通过大大增加侵蚀和沉降率。塑料，合成污染物，甚至诸如类固醇之类的东西，这些东西在地球化学中可以检测到数百万，甚至几十亿年。核战争，如果发生了，会留下异常的放射性同位素。
作为一个工业文明，我们正在推动同位素丰度的变化，因为我们在燃烧碳，但是燃烧化石燃料可能会让我们成为一个文明社会。这或其他的工业活动，从一个漫长的死亡文明中，留下了几千万年的痕迹呢？Frank和Schmidt提出的问题是一个更广泛的努力的一部分，从一个天体生物学的角度来应对气候变化，以及一种新的思考宇宙中生命和文明的方式。观察不同文明在其行星撞击方面的兴衰，也会影响研究人员未来对其他行星的探索。我们知道早期的火星，也许早期的金星比现在更适合人类居住，很有可能我们将来也会在那里进行地质沉积物的钻探，这帮助我们思考应该寻找什么。
施密特指出了一个具有讽刺意味的事实：如果一个文明能够找到一种更可持续的方式来生产能源而又不损害它的宿主星球，那么它就会留下更少的证据证明它存在。希望有一个美好的、大规模的文明，它能做一些美妙的事情，但这不会把地球推入危险的领域，而这本身就是文明。需要找到一种生产和使用能源的方法，而不是让我们处于危险之中。这就是说，地球将会很好，这更多的是一个人类是否会成为的问题。我们能不能创造一个文明的版本，而不是把地球推入一个对我们人类来说危险的领域？无论我们对地球做什么，只是在为下一个进化周期创造利基。但是如果我们继续使用化石燃料，无视气候变化，我们人类可能不会成为地球正在进行的进化的一部分。
博科园-科学科普｜参考期刊文献：国际天体生物学杂志｜来自：罗彻斯特大学
