费米悖论解释的排序

作者：Brian Tomasik

首次撰写：2014年12月13日。最后重大更新：2017年7月3日。

摘要

费米悖论——即为什么我们表面上还没有被外星人访问过这个谜题——代表了一个重要的焦点，用于挑战和完善我们对宇宙生命的看法。我回顾了一些解释费米悖论的主要假说，评估了它们的内在合理性、它们如何受到人择更新的影响，以及如果它们是真的，我们可以在多大程度上减少痛苦。早期过滤器的假说，例如非生物起源非常困难或人类级别的智能很少进化，在内在上似乎非常合理，如果是真的，则意味着很高的利他主义重要性。它在更合理的人择观点中受到不利影响，但这种情景相对于其他情景的相对重要性可能仍然很高。此外，我对人择的应用可能是错误的，人择可能对费米悖论没有任何影响。我们应该保持相当大的不确定性，进一步研究的预期价值似乎很大。

2015年2月更新：本文的最后一节包含了基于Stuart Armstrong的人择决策理论的分析，我认为这提供了对这个问题的最佳答案。我认为它表明我们应该大致认为地球相当罕见，但并非极其罕见。

目录

引言

科幻小说在聚焦一些与减少痛苦相关的重要非虚构宇宙理念方面做得相当不错。其中一个重要理念是外星人是否存在，以及这个问题对我们自身有什么启示。外星人（如果存在）代表了我们自身文明的一种参照类别，可以帮助我们校准对未来的预期。

银河系和仙女座星系在思考外星人时，最引人注目的谜题之一是费米悖论：既然我们宇宙区域内似乎有如此多类似地球的行星可能孕育生命，为什么我们看不到其他文明的证据？为什么我们不是一个巨大的外星文明的成员，而是我们宇宙区域内看似第一个技术文明？

聚焦悖论通常很有帮助，因为它们代表了我们认识论中必然存在至少一个错误的领域，因此是改变我们对潜在关键考虑因素看法的成熟领域。费米悖论尤其可能影响我们对外星人存在的看法以及人类自身成为银河文明的概率。

情景应该关注太空殖民和优化

对于什么可能被认为是外星生命，有许多可能的定义。例如，其他行星深处的类古菌生物算吗？更简单的自我复制化学反应可能算吗？从减少痛苦的角度来看，一个重要的区别似乎是是否有外星人已经实现了技术文明并正在殖民和优化他们所在的宇宙区域。这是因为太空殖民可能会产生天文数字般更多的痛苦，比单个行星或少数行星上的生命要多得多。

此外，对于一个适度先进的通用人工智能（AGI）来说，使用冯·诺依曼探测器进行太空殖民似乎是可行的。如果技术外星人真的存在，他们很可能会通过探测器广泛殖民，而不是停留在局部区域并通过无线电信号通信。探测器可能以相当大的光速分数行进，再加上一些系外行星比地球早数十亿年的领先时间，费米悖论就变成了为什么我们宇宙区域还没有被殖民探测器占领的问题。Katja Grace 这样表述："如果其他人曾处于[创造殖民AGI的]位置，我们这部分宇宙就已经被优化了，而它似乎并没有被优化。"

我几乎可以肯定SETI永远不会发现来自外星人的无线电信号，因为如果外星人真的存在，他们停留在现今地球的技术水平而不是要么灭绝要么优化银河系及更远区域是没有道理的。总的来说，人类对外星人的想象太有限了。一些思想家过去提议在地球上创造信号，比如一个巨大的三角形，向火星或金星上可能存在的外星人表明我们的存在。但在几十年内，人类就能够确定火星/金星是否存在生命，而不需要寻找信号。所以除非假设的火星人恰好处于与地球人完全相同的技术发展水平，否则发信号就毫无用处。类似的评论在一定程度上也适用于当前向外星人发送信号的提议。如果有外星人，要么他们太原始而无法检测到任何东西，要么他们太先进而不需要我们的信号，比如因为他们在附近有隐藏的布雷斯韦尔探测器。正如Nick Bostrom所说，一个文明与人类智能相当的中间地带不是一个稳定状态，很快就应该产生超级智能或灭绝。

评估费米悖论的解释

似乎有三种一般方法来回答费米悖论：

  1. 外星人不太可能进化并发展太空能力。这可能有很多原因，但整个阻碍银河殖民能力的因素集合被称为大过滤器。
  2. 外星人有太空能力但不行使它。
  3. 外星人已经在我们宇宙区域行使了太空能力，但他们保持隐藏。

维基百科关于费米悖论的文章列出了许多可能的解释。在下文中，我将回顾一些这些假说，并从三个维度评估它们的得分：

  1. 它们在内在上是否合理？也就是说，根据我们对物理、生物、社会学等的了解，它们是否有意义？它们是否非连接性的？
  2. 它们在人择上是否合理？也就是说，它们是否与主流的人择推理理论一致？我将考虑的理论是SSA、SIA+SSA和PSA。SSA+SIA和PSA在这里描述的场景中大多一致。我个人认为普通的SSA相当明显是错误的，但它也是最标准的人择方法。特别是，我考虑了一个参考类，包括进化的生物和后生物心智。
  3. 如果假说是真的，我们的努力可以在多大程度上减少痛苦？我们应该将利他主义努力集中在那些我们的影响很大的假说上，所以在大多数情况下，我们可以"表现得好像"意味着更大影响的假说是真的。

理论上，一个假说对我们行动的相关性大致是上述三个因素的乘积。在实践中，由于模型的不确定性足够大，包括对人择理论的不确定性，我们需要在这种计算中保持充分的谦逊。

人类之前存在过滤器（稀有地球）

内在合理性：高

这个假说认为，通向太空殖民的大部分障碍来自人类智能之前的某个发展阶段，比如行星具有适合生命的条件、生命的起源、复杂生物的进化以及技术熟练生物的进化。稀有地球假说描绘了这种类型的图景。这种观点自然地源于我们对世界的了解。创造论者和智能设计支持者喜欢强调生命开始和进化出精致复杂结构（如神经元和心脏）似乎有多困难。即使这些论点存在偏见，生命从化学物质中产生并发展出看似不可简化的复杂结构仍然相当令人惊讶。

人择合理性：SSA：高，SSA+SIA或PSA：低

如果不考虑人择因素，我可能会认为稀有地球解释是迄今为止最有可能的。然而，某些类型的人择推理可能会使其变得不太可能。特别是，考虑SSA+SIA或PSA方法的人择。这些方法倾向于你的经验有更多副本的假说。如果生命更容易开始，就会有更多像你这样的心智副本，所以我们应该在某种程度上远离稀有地球观点，即使非人择证据支持它们。这种人择惩罚可能很小，也可能是许多数量级。

常规SSA对稀有地球没有问题，因为虽然你没有很多副本，但也没有很多其他生物。一个随机的前殖民心智是你的概率，无论外星人是稀有还是常见，都是一样的。然而，具有非人为参考类的SSA也意味着末日论证，这意味着殖民未来发生的可能性极小。因此，我们减少这种殖民导致的未来痛苦的能力极小。因此，出于谨慎的理由，我们应该主要忽略（稀有地球+SSA）的可能性分支。

如果是真的，我们的影响：高

正如Rob Wiblin所观察到的，如果稀有地球是真的，我们实际上可能会有比其他情况下更大的反事实影响。如果外星人很常见，那么如果人类不殖民，其他人可能会。相比之下，如果外星人很稀有，那么人类是否殖民太空可能是一个空虚、几乎没有痛苦的宇宙与一个被殖民、充满痛苦的宇宙之间的区别。因此，在稀有地球情景中，减少痛苦的努力会产生更大的差异。

另一方面，如果有外星人，而且如果他们比地球智能不那么富有同情心，那么一旦我们与他们接触，我们可能会通过阻止他们造成痛苦而产生巨大影响——希望通过外交，但也可能通过武力。这表明我们在其他外星人确实存在的情景中也可能产生一些影响。

大多数新生的外星人被杀死；人类没有被杀死

内在合理性：低

根据这个假说，生命在宇宙中相当常见，但第一个殖民文明使用狂战士探测器杀死其他行星上开始出现的生命，在它达到人类水平之前。这会产生一种稀有地球类型的效果，而不需要生命开始本身就内在困难。当然，问题仍然是为什么地球没有被摧毁。大概是因为地球恰好远离狂战士——在宇宙中生命实际上稀疏而不是密集的少数区域之一。

人择合理性：SSA：低，SSA+SIA或PSA：低

如果狂战士文明有很多观察者，SSA不喜欢这个假说，因为SSA说我们应该是他们中的一员，而不是没有被狂战士抢先的特殊进化文明。SSA+SIA和PSA也不喜欢这个假说预测只有少数像我们这样的人类级别进化生物的方式。

如果是真的，我们的影响：中等

如果这个假说是真的，如果人类在狂战士到达之前开发出先进的AGI，我们可能有重大的影响可能性。即使如此，也不清楚人类建造的AGI还是原始文明会赢得随后可能会很丑陋的战斗。

因此，在这种情景中确实似乎有合理的影响潜力，但像稀有地球一样，它在人择上不受欢迎。此外，它在内在上似乎不如生命很难开始的假设更有可能，因为它需要许多推测的结合（外星人、狂战士等）。

伽马射线在现在之前杀死了生命（新灾变论）

内在合理性：中等

"大沉默的天体物理学解释"认为，伽马射线爆发倾向于定期杀死生命，在它能殖民太空之前。因此，所有有生命的行星都在最后一次爆发时被"重置"，现在可能许多行星上的生物正在向殖民进化。

人择合理性：SSA：高，SSA+SIA或PSA：低

SSA喜欢它的末日含义，只要殖民最终不成功。SSA+SIA和PSA不喜欢伽马灭绝使人类级智能生物相对稀少的事实。

如果是真的，我们的影响：中等

如果有许多文明竞争殖民，人类预期只能控制宇宙公地的一部分。如果人类是第一个，那么我们的影响可能会更大。

小宇宙

Robin Hanson 提出了一个关于怪异物理学如何有所帮助的例子：

另一种可能性是宇宙比看起来小得多，也许是因为某些非平凡的拓扑结构，所以我们的过去光锥包含的内容远少于看起来的那样。

内在合理性：低

我不知道有任何独立的理由怀疑这种可能性。

人择合理性：SSA：高，SSA+SIA：低，PSA：高

SSA和PSA很高兴有像我们这样的心智的高密度。SSA+SIA想要像我们这样的心智的高绝对数量，所以要求一个巨大的宇宙。

如果是真的，我们的影响：低

一个小宇宙意味着可以预防的痛苦更少。

婴儿宇宙

Robin Hanson 提到另一个奇怪的物理学场景：

[可能]创造具有无限质量和负熵的局部"婴儿宇宙"相对容易，而且这个过程非常一致地阻止普通太空殖民者逃离该区域，也许是通过局部超新星规模的爆炸。

内在合理性：低

我不知道有任何独立的理由怀疑这种可能性。

人择合理性：SSA：低，SSA+SIA或PSA：高

SSA不喜欢这个假说允许大量后人类心智存在的方式。SSA+SIA和PSA欣赏这个假说允许人类级智能在行星上普遍存在的方式。

如果是真的，我们的影响：高

如果婴儿宇宙是可能的，人类可能会产生巨大数量的心智（其中一些会受苦），这意味着我们减少痛苦的努力有巨大的潜在影响。

人类前方存在过滤器（末日）

内在合理性：低/中等
人择合理性：SSA：高，SSA+SIA或PSA：高
如果是真的，我们的影响：低

忽略费米和人择考虑，我不认为这个过滤器特别合理，因为人类似乎相当强健，而且数字心智的太空殖民没有明显的障碍。正如Robin Hanson 观察到的，我们对现在的社会科学的理解比数十亿年前地球的生物学更好，所以增加我们的过滤器估计的大部分余地似乎在人类之前的步骤中。即使人类生存和殖民太空的概率很低，也可能是~10%左右，而我认为比如说仅仅非生物起源的概率可能要低几个数量级，特别是考虑到我们还不完全理解生命是如何开始的。此外，人类智能的进化似乎相当偶然。例如，如果恐龙没有灭绝，可能就不会出现技术文明。海豚很聪明，但不能写书或建造城市。系统性的晚期过滤器不能采取随机自然事件的形式，如小行星或超级火山，因为这些应该在各个行星上大致独立运作，这意味着所有技术文明不可能都被它们摧毁。（或者，在那些它们经常发生到足以肯定会摧毁一个文明的行星上，它们也应该摧毁前文明生命，因此算作早期过滤器。）此外，晚期过滤器不能采取失控AGI的形式，因为这通常应该殖民太空。晚期过滤器必须是非AGI文明造成的灾难，也许是由于某种在AGI之前必然出现的极具破坏性的技术。

另外，如果有某种原因使得殖民探测器在原则上是不可能的，这将是比预测智能文明普遍倾向于自我毁灭更强有力的费米悖论解释，因为太空探测器的不可能性将一次性适用于所有文明，而技术自我毁灭应该在各个行星上相对独立运作，所以，例如，即使生存的概率是1%，在100个这样的行星中我们也应该期望其中一个已经殖民。话虽如此，我不知道有任何合理的论点说明为什么殖民对先进的AGI来说应该是不可能的。此外，如果殖民是不可能的，那么未来就会有更少的痛苦需要减少，所以出于谨慎的理由，我们可以主要忽略这种可能性。

SSA+SIA和PSA 预测大过滤器主要在我们的未来，如果这是真的，那么我们的利他主义努力产生的影响相对较小。SSA也喜欢一个大的未来过滤器。

太空文明只能存活很短时间

内在合理性：低

这个假说在我看来不太可能。它似乎将物种灭绝的历史趋势外推到未来，而没有考虑未来会有何不同。首先，计算机心智可以抵抗进化。它们可以被完全编程以遵从命令，可以被任意精确地监视，并可以采用数字纠错来避免"突变"。这些事实使得单一文明内智能的未来很可能是统一和协调的，避免了人类遭受的那种战争和技术自我毁灭。

无论如何，即使物种灭绝的趋势是物种会灭绝，但也有一种趋势是一些生命会生存下来并扩散以填补所有可用的生态位。银河系是一个还没有人填补的大生态位。此外，一旦殖民开始，文明自我毁灭会变得更加困难，因为文明的成员会广泛分布。可以假设文明只会被一场重大的全银河系自然灾难或有意的狂战士探测器完全摧毁。我们没有观察到这两种情况的迹象。

人择合理性：SSA：高，SSA+SIA或PSA：高
如果是真的，我们的影响：低

这个假说的人择分析类似于人类之后的过滤器。SSA可以接受这样的过滤器，但SSA意味着末日更新。SSA+SIA和PSA倾向于这样的晚期过滤器，但这也意味着很快就会灭亡。假设未来的过滤器同样强烈地适用于我们自己和其他人，这些考虑表明我们的利他主义努力的总体影响较小。除非由于某种原因我们认为我们的位置对这种过滤器具有独特的免疫力，否则太空文明很快灭绝的情景似乎不是一个最大影响的情景。

外星人太过陌生，我们无法认识到它们已经在这里

内在合理性：中等
人择合理性：SSA：低，SSA+SIA或PSA：高
如果是真的，我们的影响：情景与影响无关

这个假说似乎不是不可能的，事实上，根据人们如何定义"外星人"，外星人已经在这里可能是微不足道的真实。例如，如果光子和中微子算数的话，那么外星人确实已经遍布整个宇宙。但在这篇文章中，我关注的是那种为殖民和计算而优化物质的外星生命，而我们可以看到我们的宇宙区域并没有被优化。

先进的超级智能殖民"内部空间"（超越假说）

内在合理性：低

John M. Smart的超越假说认为，先进的智能可能会聚集到类似黑洞的区域以获得更高的效率。

这可能是，但它并不能解释为什么他们会放弃其他地方完全好的恒星和行星。对于一个超级智能文明来说，建造探测器利用这些资源的成本将是微不足道的，而且通过这种殖民获得的回报将是天文数字般的——即使通过戴森球利用普通恒星的收益仅占文明总资源的0.0001%。正如Hanson 所说：

即使最有价值的资源在恒星之间或银河中心，我们也期望我们的一些后代会利用他们能经济地到达的大部分物质和能量资源，包括那些在像我们这样的"偏远"太阳系和我们附近的资源。

所以超越假说并不能解释为什么宇宙的其他部分未被优化，除非外星人想要它保持这种状态，我将在下一节中讨论这一点。

此外，即使是超越的外星人也可能担心竞争对手试图窃取他们的黑洞。因此，他们会有动机压制像我们这样的新兴文明，或者至少建立强大的防御措施，尽管这种防御可能是隐藏的。

人择合理性：SSA：低，SSA+SIA或PSA：高

SSA不喜欢这个假说预测的大型技术文明。如果它允许存在许多人类级别的文明，其中一些成为超越的，SSA+SIA和PSA对这个假说很满意。

如果是真的，我们的影响：中等

如果外星人真的没有接管整个宇宙，人类可能有空间扩张，增加意识和痛苦。所以我们在这种情景中可以产生一些影响。当然，人类不会拥有宇宙的所有资源。

外星人更愿意保持宇宙未优化

内在合理性：低

地球上的进化压力意味着那些最渴望和最有能力传播自己的生物将在数量上占主导地位。同样，如果外星人很常见，我们应该期望即使大多数外星文明不关心传播，少数关心的文明也会主宰宇宙并应该到达地球。因此，外星人想要以类似环境保护的方式保持宇宙原始的假说似乎不太可能，因为它要求所有外星人都有这种愿望。或者，也许第一个外星文明信奉"深度宇宙学"（类似于"深度生态学"），不想宇宙的美丽被玷污，并建造了隐形探测器，准备对任何倾向于破坏性太空殖民的其他文明采取行动。不用说，这似乎是连接性的和牵强的。我们今天没有观察到许多深度宇宙学的情感，所以假设所有先进文明都会共享这种价值观似乎不太可能。

人择合理性：SSA：高，SSA+SIA或PSA：中等

SSA欣赏这个情景中虽然至少存在一个先进的外星文明，但后生物观察者的总数很小，因为大多数恒星和行星都保持在原始状态，而不是被收获来产生计算资源。

SSA+SIA和PSA欣赏这个假说允许许多外星人在放弃殖民或被深度宇宙学者杀死之前达到类似地球的智能。被深度宇宙学者杀死是晚期过滤器的一个特例。

如果是真的，我们的影响：低

像其他晚期过滤器案例一样，这些情景意味着我们的努力预期影响很低，因为要么人类不会殖民太多，要么如果试图殖民太空以"将其罪恶传播到其他地方"，人类就会被压制。

外星人隐藏起来观察我们

内在合理性：低

这可能采取动物园假说（外星人隐藏并避免接触）或天文馆假说（外星人伪造我们的宇宙学数据，让我们认为我们是孤独的）的形式。外星人可能会向地球发送无法察觉的纳米机器人来监视我们的行动并将信息传输到某个隐藏的数据收集探测器。

保持沉默的动机可能包括

  1. 避免引发人类对外星人的攻击
  2. 维持类似最高指令的不干涉伦理禁令
  3. 出于科学或军事原因想要在自然栖息地研究人类。

我认为#1不太可能，因为任何足以殖民太空的文明可能也足以避免人类的攻击，甚至可以导致人类灭绝。#2是可能的，但似乎过于拟人化；真的有可能大多数外星人都会收敛到这样的价值观吗？#3似乎最合理。人类在自然栖息地提供的数据确实可能是有价值的，类似于雨林中稀有植物的基因，一旦被破坏就可能无法恢复。另一方面，为了收集这些数据，外星人必须放弃殖民可见宇宙的一大块，从而放弃天文数字般的计算能力。虽然外星人可能正在以人类难以察觉的方式利用一些恒星的能量，但显然有很多恒星和行星没有被利用。这种机会成本似乎远远超过研究人类对外星人提供的任何价值。

人择合理性：SSA：低，SSA+SIA或PSA：高

SSA不喜欢这些假说，因为它们包含许多不是在其原生行星上进化的技术生物的心智。SSA+SIA和PSA喜欢这些假说允许生命相对常见的事实。

如果是真的，我们的影响：低

如果这些假说是真的，我们的利他主义影响是有限的，因为已经至少存在一个其他先进的外星文明，要么是敌对的，要么如果友好，会强迫我们维持最高指令。在任何一种情况下，人类都不会对宇宙的方向产生巨大的反事实影响。

其他可能性？

可能还有许多尚未想象到的假说。

早期过滤器与晚期过滤器

忽略人择考虑，我预计早期（人类之前）过滤器比晚期过滤器（人类与银河殖民之间）强几个数量级。人类之前的步骤比人类之后的步骤多得多，从无生命产生生命或创造专门器官的难度似乎比剩下的建造AGI和复制航天器的挑战大得多。

这里有一些示例数字。假设人类从现在开始殖民太空的概率是10%（这似乎很低，但也许应该考虑到大过滤器而降低）。在银河系约2000亿颗恒星中，使用保守的定义，似乎有"110亿个潜在宜居的类地行星"。室女座超星系团包含200万亿颗恒星，是银河系的1000倍。所以让我们假设我们附近有11万亿个潜在宜居的类地行星。当然，外星人可能已经能够从室女座超星系团之外到达我们（它的直径只有1.1亿光年），但他们可能起源于多远并不清楚。如果外星人比我们早发展，比如说10亿年，并以0.1倍光速行进，他们不可能从比室女座超星系团远得多的地方开始。

在可到达距离内有11万亿个潜在宜居的类地行星意味着过滤器强度应该至少是~1/(11万亿)或大约10-13。相对于我们现在的位置，10%的殖民过滤器意味着给定的类地系外行星发展出技术文明的机会最多为10-12。这些数字对我来说听起来合理。

然而，如前所述，SSA+SIA或PSA人择倾向于晚期过滤器，因为较弱的人类之前过滤器允许更多人类级别的心智存在，使我们自己的存在更有可能。在更新人择后，认识论情况是什么样的？

让我们考虑两个假说：

忽略人择，我会给晚期过滤器大约10-3的概率，因为我们没有合理的候选解释为什么太空殖民应该是不可能的，如果它不是不可能的，似乎某人或其他人应该成功，即使大多数技术文明失败。

但现在考虑人择，我们看到晚期过滤器允许(10-4)/(10-12) = 108倍的机会我们会存在，因为我们出现的过滤器小8个数量级。即使面对10-3的先验偏见反对晚期过滤器，这个假说在人择更新后最终变得105倍更有可能。这就是"SIA末日论证"。请注意，与SSA末日论证不同，这个末日论证并不随我们未来可能的心智数量线性增加，而是从大过滤器概率中得出其量级。105倍的末日概率比非末日概率虽然不如SSA末日论证那么戏剧性，但仍然相当可观。

当然，在考虑我们的潜在影响时，我们似乎仍应该表现得好像早期过滤器是真的，因为如果早期过滤器是正确的，我们的行动可以防止比105倍更多的预期痛苦，考虑到地球上的人口与广泛殖民导致的人口之间的规模差异。

换句话说，我们应该在认识论上相信世界会结束，但应该表现得好像它不会结束。当然，这些结论只适用于大过滤器和SSA+SIA或PSA人择框架的假设，所以显然模型不确定性应该大大缓和这样的结论。

与人类太空殖民的正负性的关系

在"天文级未来痛苦的风险"中，我认为人类殖民太空更有可能增加总痛苦而不是减少它。虽然我认为无论外星人是否存在这可能都是真的，但其程度可能取决于哪个费米悖论的答案是正确的。

如果人类是特殊的，没有其他文明会代替我们殖民银河系，那么人类太空殖民最明显是负面的，因为殖民会将原本死寂的物质转化为意识，其中一些预期会遭受可怕的痛苦。

相比之下，如果有外星人会代替我们殖民，即使人类不这样做，他们也可能将能量和资源转化为计算。这意味着人类太空殖民在反事实上会导致总计算量的增加较少。此外，人类殖民可能比随机外星文明更人道，这将是好事，尽管人类殖民也可能包含更多我们认识为有知觉的东西，这将是坏事。此外，如果人类不是孤独的，人类和外星人之间可能会发生令人不快的冲突，这也可能是坏事。

结论

费米悖论最直接的解释是生命很稀有，如果这是真的，我们的努力可以产生重大影响。稀有地球解释是上面列表中唯一在3个维度中至少有2个得分为绿色的。这个假说的人择惩罚有多严重还不清楚，但考虑到人择推理本身存在巨大的不确定性，这可能不是一个毁灭性的问题。例如，参考类足够狭窄以避免末日论证的SSA对稀有地球没有问题，同时保留了对远期未来产生高度利他主义影响的可能性。

Bostrom本人认为稀有地球观点最有可能。他怀疑许多认为智能生命容易进化的人可能无意中忘记了观察选择事实，即如果我们在问这个问题，智能生命必须已经在地球上进化了，但这并不说明生命在一般情况下有多普遍。然而，正如我在这篇文章中指出的，确实存在反对稀有地球的人择论证，因为如果那是真的，我们存在的可能性会更小。

Hanson的"大过滤器"论文也似乎在很大程度上支持稀有地球观点："我们可以找到一些合理的候选群体，它们是艰难的试错生物学步骤"。然而，Hanson在SIA讨论甚至存在之前就写了这篇文章，在了解SIA论证后，他的观点有所转变，转向了未来过滤器。

就我个人而言，我认为最难克服的具体过滤步骤可能是非生物起源。其他行星甚至彗星都有有机化合物，所以非生物起源之前的步骤似乎很容易。我们看到，一旦生命在地球上开始，相对于地球的总寿命，它进展得相当快，这微弱地说明后续的进化步骤并不极其困难。当然，非生物起源也发生得相对较快，那么为什么我认为这一步很难呢？我怀疑答案是，如果条件合适，那么非生物起源就变得相对容易，可以很快发生，而如果条件不合适，那么非生物起源就永远不会发生。进化到更智能的生物似乎是那种有足够时间最终可能发生的事情，而让生命开始似乎直觉上更像是那种在给定行星的初始条件下要么可能要么不可能的事情，更具二元性。

如果我们接受稀有地球观点，这表明外星生命可能比我们想象的要少，外星人场景可能在我们对未来轨迹的计算中不会起很大作用。当然，如果在其他行星上发现了生命，这种观点可能会显著改变。

鉴于仍然存在的巨大不确定性，这些结论都不应该被过于严肃地对待。

2015年2月更新：摒弃人择学

2015年，我终于内化了一个朋友一年多前告诉我的想法："你应该把自己看作是你所有副本的集合。"也就是说，如果对应于你的思想和选择的算法在许多地方被实现，你应该表现得好像你是那个算法的所有实例的集合，因为你的算法选择什么，所有这些实例都选择什么。这导致了一种观点，我们不再进行人择推理来解释为什么我们是这个特定的人在这个特定的时空位置，因为我们是所有在所有实现我们决策算法的位置的人。例如，在传统的人择学中，我们可以问睡美人在星期二醒来的概率是多少。但假设硬币落在反面，睡美人是她在周一和周二的副本的集合，所以这个问题定义不明确，因为"她"跨越了两天。

Stuart Armstrong 将这种观点形式化为

人择决策理论（ADT）一个主体应该首先找到与他们自己相关的所有决策。然后他们应该最大化预期效用，表现得好像他们同时控制所有相关决策的结果，并使用各种世界的客观（非人择）概率。

事后看来，这对我来说似乎是显而易见的方法。它表明我们可以忽略前面分析中的"人择合理性"部分，只要我们准确评估"如果是真的，我们的影响"部分，意思是"如果是真的，我们所有副本的集体影响"。

Armstrong通常在所有相关的宇宙细节都已知，并且主体知道自己的算法是什么的思想实验中部署他的ADT。在实践中，我们对这两者都不确定，因此需要对各种可能性应用概率。

例如，考虑早期过滤器（稀有地球）和晚期过滤器（末日）之间的辩论。如果我们确切地知道我们是哪个算法，并且确切地知道物理定律是什么，那么我们应该能够逻辑地推断出稀有地球还是末日是真的，因为我们可以计算所有的物理学，寻找我们算法的精确副本，看看它们是稀有还是注定灭亡。正是因为我们缺乏这种程度的全知，费米悖论才是一个谜题。我们作为近似做的是给稀有地球和末日分配概率，然后将其与我们在任何一种情况下可能产生的影响结合起来。

谨慎的比较如下：

假设所有地球都有你的副本的比较

为了简化，现在假设每个包含智能生命的前太空时代行星都包含你的一个副本。这个假设将在下一小节中放弃。

我们可以用图片说明稀有地球和末日之间的比较。以下显示了稀有地球，紫色边界表示后人类最终殖民了圈出区域内的太空：

早期过滤器

这是一个末日场景，有更多的地球但每个地球殖民的机会要小得多：
晚期过滤器

根据假设，每个地球上都有你的一个副本，由所有副本组成的集体"你"无论如何都能达到相同的影响，因为在你确实殖民的两个地球上，你的远期减少痛苦努力会产生影响。

事实上，我们可以看到，总影响大致由紫色圆圈覆盖的体积决定，无论智能生命有多稀有。过滤器是早期还是晚期不一定影响你的总影响（其中"你的"意味着"你的副本集合"）。

然而，大过滤器的位置可能会影响是否优先考虑减少远期还是短期痛苦。这是因为在末日情况下，有更多的人类在他们自己的行星上。所以如果他们不是押注于远期影响，而是将注意力转向帮助附近的其他人类和动物，那么会有更多的人类和动物得到帮助。从这个意义上说，当我们在末日场景中降低对远期工作价值的估计时，我们确实得到了一些正确的东西：远期工作的价值相对于短期工作是较低的（但仍可能远大于1:1）。

不假设所有地球都有你的副本的比较

现在让我们放松所有有智能生命的行星都包含你的一个副本的假设。事实上，几乎所有有智能生命的行星都不包含你的副本。为了便于绘图，假设1/2的有智能生命的行星包含你的副本。在以下图表中，蓝色星球上有绿色陆地包含你的副本，而红色星球上有黄色陆地不包含你的副本。紫色圆圈仍然表示包含你的行星殖民的宇宙区域，而红色圆圈表示不包含你的行星殖民的区域。

早期过滤器，两种颜色

晚期过滤器，两种颜色

所以与之前相同的推理适用。我们所做的只是在所有计算前面乘以一个给定行星包含你的副本的微小概率。

使用ADT我们应该得出什么结论？

如果你在优化远期影响，你应该表现得好像那个假说是真的，它具有最大的（内在概率）*（包含你副本的行星殖民的圆圈大小）乘积，因为这个乘积的第一个因子是假说的先验概率，第二个因子表示如果假说是真的，你的副本有多大影响。

这里有一个这个公式告诉我们的例子。如果我们认为智能生命可能极其罕见——以至于宇宙的大部分永远不会被殖民——那么ADT从谨慎的角度不赞成基于这个前提的行动，因为在这种情况下，你的副本会有如此小的影响。然而，一旦宇宙的大部分以某种方式能够被殖民，ADT就不会像SSA+SIA那样偏爱晚期过滤器假说而不是早期过滤器假说。这是因为当添加更多行星时，包含你的行星殖民的圆圈大小不会增加，超过空间被圆圈填满的点。如果我们将空间与生态系统的"承载能力"进行比较，那么这一点基本上转化为这样一个想法：一旦生物密度足够高，即使父母有很多孩子，物种的总人口实际上也不会增加。

我发现稀有地球先验比末日更有可能，也就是说，我对早期过滤器的内在概率更高。这表明（内在概率）*（包含你副本的行星殖民的圆圈大小）的最优值是这样一个假说：地球在室女座超星系团内是罕见的，但在我们预期可以殖民的区域之外不太远可能有类似地球的行星。

注意，你的副本之间的相关性对这个论点至关重要。如果你忽视相关性，那么你只会考虑单个特定行星上运行你算法的单个原子团的可能影响。影响这个原子团的预期影响的唯一因素是早期vs晚期过滤器的相对概率。这个特定原子团的谨慎论证会优化（内在概率）*（这个特定行星殖民的概率）值高的假说。如果极端稀有地球场景的内在概率最高，这些场景有高早期过滤器因此低晚期过滤器，那么这种决策理论会表现得好像极端稀有地球是真的。相比之下，ADT表现得好像只有温和的稀有地球是真的，因为温和的稀有地球意味着你有更多的总副本。

什么是"内在概率"？

我们应该如何解释"（内在概率）*（包含你副本的行星殖民的圆圈大小）"中的"内在概率"部分？

最标准的方式可能只是将其视为一个原始因子——那个特定假说是实际的而不是另一个的概率。

在一个足够大的宇宙中，那个因子有一个稍微不同的含义，因为在这样的宇宙中，所有可能的配置都在某处实现，即使只是作为由于随机粒子波动而物化一瞬间然后很快消失的"怪异世界"。那些怪异世界确实包含"你"的副本，但它们不是稳健的，所以如果"你"决定采取行动，那个行动在怪异世界中的影响不会延伸很远，因为世界很快就会随着粒子进一步随机重组而消失。出于决策目的，重要的"你"的副本是那些你的算法被稳健实现的副本，以便你的选择对后续事件有持久的预期影响。因此，在这种情况下，一个假说的"内在概率"指的是宇宙中该假说被稳健实现的地方的比例，在这些地方你的选择将可靠地对后续事件产生预期影响。例如，说稀有地球更有内在概率意味着宇宙中类地行星罕见的地方更多，而类地行星常见的地方要么较少，要么实例化不那么稳健。

请注意，就像ADT对人择学所做的那样，这种思考方式用"影响量"取代了"概率"，因为所有事件都会发生（即所有事件的概率为1），相关的问题是它们发生多少次。我们可能天真地将这个"它们发生多少次"解释为关于你恰好是哪个实例的概率陈述，即你更可能是更常见的实例之一而不是更罕见的实例之一。但这是误导性的，因为"你"同时是你的所有实例。因此，我们只能谈论"你的副本集合有多大"或"你有多大影响"，而不是"你是哪个实例"。（Wei Dai 讨论过类似的想法。）

外星人最终会出现吗？

费米悖论通常关注外星人现在是否存在的问题。但也许一个更重要的问题是：外星人会不会永远存在？我们这部分宇宙是否被殖民取决于太空外星人是否最终出现，而不仅仅是他们是否与我们同时存在。

为了具体化，考虑以下框架。假设我们距离生命可能在宇宙中出现的时间点约100亿年。（我只是使用"100亿"因为它是一个整数，而不是因为它精确。）恒星形成将在1-100万亿年内结束。为简单起见，假设是10万亿年，并假设技术先进的文明可以继续出现直到那时。我希望天体生物学专家能确认这个假设，但它似乎是合理的，因为"行星在恒星形成后的几千万年内形成"，所以随着新恒星的创建，我假设新行星（包括极少数潜在宜居行星）很快就会形成。德雷克方程基于恒星形成率。

现在的问题是：如果地球上的智能不殖民我们这部分宇宙，其他人会在未来10万亿年内这样做吗？如果每100亿年出现一个太空文明的概率大于0.001，那么答案可能是"是"，而如果该概率远小于0.001，答案可能是"否"。假设一旦出现太空文明，它就永久控制其部分宇宙并阻止任何未来文明发展。

在100亿年期间出现太空文明的概率是多少？让我们称之为Q。我们对Q的先验概率应该相当广泛，因为使智能生命难以发展的因素可能是最小的、相当陡峭的或极其陡峭的，中间有许多变化。Q可能很容易是1、0.001或0.000000000001中的任何一个。然后这个先验概率分布需要根据我们的证据进行更新。鉴于看起来将要殖民太空的生命（显然）在100亿年内出现了一次（而不是花费，比如说1000亿年才出现），我们应该更新Q相当高。例如，Q = 1的似然比Q = 0.001的似然高1000倍。假设Q = 1的先验概率与Q = 0.001大致相等，那么忽略Q的其他可能值，我们对Q = 1的后验概率超过99.9%。这意味着我们确实应该期待看到其他太空外星人，如果基于地球的智能不殖民。当然，这是一个强有力的结论，所以需要用许多谨慎的态度来对待。鉴于我的输入参数、概率分布和模型的不确定性，在实践中，我不会将未来外星人将代替我们殖民的概率设定高于，比如说~70%，因为从表面上看，地球确实相当孤独，外星生命的出现似乎相当困难。

上一段依赖于普通的贝叶斯更新，但同样的观点可以用ADT的语言来表达。考虑两种情景：

  1. 太空文明大约每100亿年发展一次。
  2. 太空文明大约每10万亿年发展一次。

假设这些可能性有相等的先验概率。由于我们（大致）处于智能生命可能出现后的前~100亿年，那么在整个多重宇宙的许多哈勃体积中，如果假说1是真的，它将包含我们的精确副本的概率比假说2高1000倍，因为所有（非玻尔兹曼脑和非模拟的）我们的副本必须在前~100亿年内，而给定假说2的99.9%的初始太空文明不会在前~100亿年内出现。所以如果假说1是真的，我的副本会多~1000倍，因此它应该得到~1000倍的谨慎权重。这个分析到目前为止忽略了Q的值与决定我们可以产生多大影响的其他事实之间的相关性。例如，如果Q更大，任何给定的哈勃体积最终被殖民的可能性就更大，所以我们的影响主要来自取代其他可能出现的人。相比之下，如果Q相当小，任何人是否最终会殖民我们的哈勃体积就不那么清楚了，在这种情况下，我们的影响来自哈勃体积是否被殖民。

对这个问题框架的一个反对意见如下：与其考虑生命以每100亿年某个速率形成，也许生命要么快速形成，要么永远不会形成。"生命要么在前100亿年形成，要么永远不会形成"的假说与我们所看到的一样一致/意味着我们有同样多的副本，就像"生命每100亿年形成一次"的假说一样。但前者假说意味着如果我们不殖民，其他人也不会，而后者假说意味着如果我们不殖民，其他人很可能会。生命如果不很快形成就永远不会形成的想法在任何单个行星上似乎是合理的。作为类比，考虑一个设计用来寻找某个问题解决方案的计算机程序。如果程序在运行后的前100亿年内没有输出解决方案，似乎合理地认为程序只是编写得不好，永远不会产生解决方案。然而，对于所有行星集体来说，"如果生命在100亿年内不形成，它就永远不会形成"的假说更难辩护，因为新行星一直在形成，一个新形成的行星甚至还没有开始尝试创造生命。

膨胀的宇宙

考虑到空间的度量膨胀，任何给定行星可以接触到的恒星数量将随时间减少。这意味着现在的一次太空殖民可能会创造比以后的一次太空殖民更多的痛苦。当然，如果外星人最终出现的概率即使在一小块空间内也接近1，那么我们应该期望我们未来的光锥的大部分无论如何都会被殖民。但如果外星人在每个小空间区域的概率不接近1，那么一旦空间膨胀更多，我们应该期望如果我们不这样做，我们未来的光锥中会有更少的部分被殖民。

下图说明了这一点：

大方块，由16个小方块组成，代表我们未来的光锥。每个小方块代表一个较小的空间区域，比如几个星系。（实际上，这些方块应该是球体，因为真实的太空殖民发生在三个维度中。）小脸代表殖民文明。红色方块代表被殖民的区域，红色代表由于太空殖民而产生的痛苦。

顶行显示了单个小方块包含殖民文明的概率接近1的情景，而底行显示该概率接近0。右列中红色方块的比例并不完全是0.8和0.1，因为方块是随机填充的，16个样本中红色方块的比例不会恰好是0.8和0.1。

图的左侧说明了如果空间不膨胀会是什么情况。

右侧显示了我们膨胀宇宙的实际情况。假设一个文明相对较晚殖民，在空间已经膨胀了一段时间之后，该文明只能到达小方块内的星系。

这个图是风格化的，但捕捉了主要观点。这幅图的一个稍微更准确的版本会先选择发展殖民文明的行星，然后在它们周围画圆来代表它们可以殖民多远。这些圆有时会相互重叠，而不是互不相交的方块。

恒星形成呈指数下降？

thegreatatuin (2016)是一篇由一位似乎对宇宙学有一些了解的分子生物学家撰写的博客文章。他说："数十年来，许多出版物都进行了类似的测量，测量随时间变化的恒星形成率，所有具有足够细节的测量都揭示了一个简单而重要的事实：整个宇宙中每单位质量的恒星形成率正在指数衰减，而且在宇宙历史的大部分时间里一直如此。"在估计恒星形成率随时间变化的图表后，thegreatatuin (2016)说："恒星形成是早期宇宙的现象，是一个暂时的阶段，而不是稳定持续的事情。"事实上，"在目前，所有将要存在的恒星中约90%已经存在。"这似乎削弱了外星人很可能最终殖民的论点，因为我们在恒星形成的生命周期中很早。事实上，我们并不早于所有将要形成的恒星的集合。

那么我们相对于所有将要形成的行星的位置如何呢？thegreatatuin (2016)："我完全没有准备严格地做这个，因为整个天文学界对行星形成还没有很好的把握——如果开普勒任务有一个无可争议的结论，那就是这个。然而，我可以找出一些比没有好的数字，把它们叠加在我的恒星形成数字上，看看会得到什么。"基于Behroozi和Peeples (2015)的一些数字，thegreatatuin (2016)发现：

在幂律金属度假设下，地球比72%将存在的行星系统年轻。

在锐利的金属度截断假设下，地球比51%将存在的行星系统年轻。

Behroozi和Peeples (2015)自己得出结论（第1815页）："假设气体冷却和恒星形成继续，地球形成早于宇宙将形成的92%的类似行星"。thegreatatuin (2016)反对这个结论，"因为它包括了假设银河系暗物质晕内的所有气体最终都会形成恒星。"但即使这是正确的，它也不会意味着远远多于已经存在的未来行星。

Behroozi和Peeples (2015)声称，如果"地球形成早于宇宙将形成的92%的类似行星"，那么"这意味着我们是宇宙将拥有的唯一文明的机会<8%"（第1815页）。这个直观的论点是，如果宇宙只会有1个文明，那么我们在行星中如此早就发现自己会很奇怪，而如果会有大约10个文明，那么显然第一个（我们自己）如此早就说得通。假设只有~1个文明的先验概率与~10个文明的先验概率没有太大区别，我们应该更新倾向于有更像~10个文明。然而，我认为这个论点忽视了人择选择？只有~1个文明的先验概率远远高于有~10个文明的先验概率，因为无论智能生命出现有多困难，在那些确实出现的地方，几乎总是只会有一次智能生命的出现在那个宇宙区域内。无论我们认为智能生命在一个行星上形成的概率是10-1000、10-100还是10-21（见Behroozi和Peeples 2015，第1814页），在所有这些情况下，我们都会期望在那个宇宙区域的历史中只有一个行星出现智能生命。这是智能生命可能在行星上发展的比例的一个巨大范围。同时，智能生命足够可能以获得~10个文明但又不太可能以至于我们得到数百、数千或数十亿个文明的概率是一个小得多的概率切片。因此，从人择选择的行星本身来看，~10个行星最终发展出智能生命的先验概率远小于1个行星这样做的先验概率。（然而，请注意，这个人择论点忽视了我们应该关注智能生命更容易开始的场景的谨慎考虑，因为在这种情况下，我们在整个多重宇宙中存在更多的总副本。如果我们接受这种谨慎考虑，并且只关注大部分哈勃体积被殖民的场景，使得~1个文明出现的先验概率与~10个文明出现的先验概率大致相同，那么Behroozi和Peeples (2015)倾向于~10个文明而不是1个文明的论点可能仍然基本有效？）

脚注

  1. 怀疑我们会观察到无线电信号的许多原因之一是，它们在数千光年之外就无法探测到。另一方面，Robin Hanson报告了J. Richard Gott的以下结论："单个恒星的能量可能驱动一个间歇性的非常窄带信号，可以被像我们这样的前爆炸生命在整个宇宙中探测到[Gott 82]。"  (返回)
  2. 外星人可能起源的距离的一个明显荒谬的上限是466亿光年，即可观测宇宙的适当距离半径。这对应于宇宙开始时的光现在到达我们。466亿光年约为室女座超星系团半径（5500万光年）的103倍。假设体积与半径的三次方成正比，这将意味着外星人可能起源的行星最多增加109倍，尽管我假设实际的乘数远小于109。还要注意，我们可以通过光速旅行到达的空间区域最多是我们的哈勃体积，其半径只有~134亿光年，除非在极不可能的情况下，大量物质可以通过虫洞稳定地传输到我们光锥之外的区域。（这个话题很令人困惑，我可能理解错了。如果是这样，请告诉我。）   (返回)
  3. 这一节的灵感来自Magnus Vinding的一本短小的电子书。我不同意它的结论，即地球起源的智能更有可能减少而不是增加痛苦，但Vinding的论点值得讨论。  (返回)
  4. 注意，后来出现的文明重要性较小，因为它们运行计算的时间较少，但这个考虑可以忽略，因为它最多将分析改变约2倍左右，因为如果一个殖民文明在0到T之间均匀随机出现，其进行天文计算的预期时间是T/2。  (返回)
  5. 话虽如此，"老恒星死亡的速度比新恒星诞生的速度快，这意味着在未来几十亿年里，宇宙将在所谓的普遍变暗中失去光芒。"这意味着我们应该期望未来几年生命可能起源的行星比现在少，因此过去生命形成潜力与未来生命形成潜力的比率小于1000比1。

    还要注意，在1000亿年后："银河系本地星系群以外的所有星系都将消失在宇宙光线地平线之外，从可观测宇宙中消失。"本地星系群只是一个星系群，包含"超过54个星系，大多数是矮星系。"与现在可以接触到的星系数量相比，这是一个很小的数字。例如，室女座超星系团包含"至少100个星系群和星系团"。因此，从现在起约1000亿年后的任何单个殖民浪潮在利他主义方面都相对微不足道。然而，如果基于地球的智能很快殖民，它可以遍布室女座超星系团并同时留在其所有星系群中，从而阻止外星人殖民这些星系群中的任何一个。  (返回)

  6. 也许先验概率P(Q = 1)不应该完全等于先验概率P(Q = 0.001)。一个原因是，由于我们还没有发现任何外星生命，生命出现困难的大过滤器部分可能相当陡峭。Q = 1意味着整体大过滤器比Q = 0.001时弱，所以如果Q = 1，已知很强的生命开始过滤器与其他过滤器大小的可能组合就更少。这里有一个简单但不现实的例子来说明这个想法。Q = 1说大过滤器足够强，使文明出现的每年概率约为10-10，而Q = 0.001说大过滤器给出每年概率约为10-13。假设生命开始的过滤器本身意味着每年概率为10-10。如果Q = 1，这将要求所有其他过滤步骤都非常容易。相比之下，如果Q = 0.001，其他过滤步骤在剩余的过滤步骤中有额外3个数量级的概率可以以多种不同方式分配。  (返回)
  7. 注意，在考虑远期影响时，我们确实可以忽略玻尔兹曼脑和模拟副本，因为我们以这些形式存在更多副本并不意味着更多的远期影响潜力，而更多常规副本则意味着这一点。  (返回)
  8. 这一节部分受到Andres Gomez Emilsson的一篇帖子的启发。  (返回)