如何证明你发现了外星人？

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图片来源：Canal del Congreso Mexico
撰文 | Peter Vickers & Sean McMahon
翻译 | 乔柯霖
编辑 | 二七
9月12日，墨西哥议会首次召开与“不明异常现象”相关的公开听证会，展示了两具被认为疑似是“外星生物”的遗骸。虽然随后的许多调查证明，该“遗骸”很可能是伪造的，这场发布会的组织者也有过不少伪造“外星人”的前科。但毫无疑问，这种情况还会再次发生。
类似的“外星生命”不仅是新闻上的噱头，过去的一些发现也曾在科学界引发讨论。在2017年，一颗神秘的系外天体“奥陌陌”（Oumuamua）飞跃了太阳系。而在2021年，人们发现金星的大气中可能含有气态的磷化氢。
这两个事件都可能暗示着地外生命的存在：哈佛大学的天体物理学教授阿维·勒布（Aviv Loeb）坚持认为，形态奇特的“奥陌陌”很可能是一艘外星人的宇宙飞船；而岩质行星大气中的磷化氢很可能标志着这里有生命存在，因为地球上的磷化氢就是由（并且仅由）微生物源源不断产生的。
以上还只是几个外星生命“疑似信号”的案例而已，如果真的把类似事件全部列出来，恐怕需要一个很长的清单才能写下。尽管其中有些仍然存在争议，但其实大部分的现象已经有了合理解释（证明不是外星人）。
那么我们怎么才能尽可能对某些微妙的事物（例如某种特殊的气体，或者长相奇怪的外星石头）做出合理解释并得出正确结论呢？我们在最新发表于《天体生物学》（Astrobiology）期刊上的论文中提出了一种评估这类“证据”的可靠手段。
“可能”（possible）这个单词不仅奇怪，还带有一些相当麻烦的“灵活性”。从某种意义上说，我今天也可能会遇见英国国王查尔斯三世，但显然在现实中，这件事根本就不会发生。
很多人会宣称“外星人是真实存在的”，但这种宣称只能在“某种意义上”成立。与此不同的是，我们经常会用“应该”（might）来描述有大概率发生的事件，例如“今天应该会下雪”。
“可能性”的概念包括了概率为0和100%以外的所有事情。报纸经常会利用这种“灵活性”来起一些添油加醋的不实标题，进而报道一些夸大事实的消息。但是科学界需要经过严格透明的调查来验证某些证据的可信度后，再向大家报告。
有些科学家会使用统计学中常用的贝叶斯定理来计算给定条件下某些事情的发生概率。
一些人可以将现有“证据”代入贝叶斯公式，来求得一个在0到1之间的概率（如果计算结果为0.5，则某个信号来自于外星人的概率是一半一半）——这种心态堪称乐观。在地外生命领域，贝叶斯公式计算得出的结果着实称不上有用。
英国牛津大学的安德斯·桑德伯格（Anders Sandberg）根据贝叶斯公式给出的外星人证据公式，其中P（A）代表A事件发生的概率，P（A|B）代表在B发生的情况下，A发生的概率
例如，该公式需要先给出外星人存在的先验概率，但是这个概率的估算差异非常大。（比如我们对银河系中宜居星球的预测就可以从一估计到十亿）
该公式还需要验证可疑现象的自然发生率——并非由外星生命导致，而是自然出现的概率。我们倾向于认为某些“生物迹象”（例如恐龙的头骨化石）如果不是生物成因的，那么就几乎不可能发生；但是对于其他大多数现象而言（例如，发现某种特殊的混合气体），我们根本就不知道它们自然发生的概率。

黄色圆圈代表我们已经探索到的部分，我们到底探索了多大一部分呢？图片来源：彼得·维克斯（Peter Vickers）
因此我们会遇到被称为“未知可能性”的问题，也就是说我们对这些现象的其他可能来源所知甚少。或许我们只是还没有探索到一些相关事件的可能成因罢了。毕竟，人类的研究还很有限——我们都还不了解大气层中某种气体的全部形成过程。
新的发现
2021年，美国航空航天局（NASA）的一个研究小组发表了一篇文章，设计了一套名为“生命探测置信度”（Confidence of Life Detection，CoLD）的框架，来解决这一问题。
该框架建议通过7步来审核某一关于外星生命的发现，其中涵盖了从排除样本污染和干扰，到对同一区域的后续生物信号进行观察等一系列步骤

“生命探测置信度”框架。（图片来源：原论文）
不幸的是，这一框架依然没能解决“未知可能性”的问题。框架的第4级要求，需要确定“所有已知的非生物来源信号”不可能由非生物因素导致。但是这一项仅在人类对宇宙中所有相关可能性都探索之后才有一定意义。
最近，我们“探索当代天体生物学的不确定性及风险”（EURiCA）小组发表了一篇论文，提出了另一种解决方案。
这个想法其实借鉴了别人的思想。在很多年里，政府间气候变化专门委员会（IPCC）一直利用这个想法，来明确他们诸多有关气候变化主张的置信程度。
他们早在20多年前就提出了一个将证据的数量、质量和专家的评估意见相结合的框架，来精确表示证据的置信程度。虽然这个框架一直备受争议，但是它在面对严苛的审查和高风险事件时，经受住了时间的考验。

IPCC不确定性评估框架。（图片来源：Mastrandrea et al. (2010)）
这个框架也可以应用于探索地外生命中。一个专业的专家团队在做出判断之前，不仅要基于他们对科学证据的研究评估（图中的X轴），还要参考整个科学界对其研究的认可程度（图中的Y轴）
但是如何解决“未知可能性”的问题呢？科学界只会认可在其他可能性均被探索后，生命存在的确凿“证据”。如果其他可能性尚未被证实，那么这也是个很好的机会去研究一些新的可能性。
天体生物学家不能将他们的研究领域局限于对生命迹象的研究，他们还必须仔细调查其他可能的非生物过程导致的相近现象。只有我们真的做到这一点以后，我们才能在最后说：“这一次，我们真的发现了外星生命。”
https://theconversation.com/how-to-prove-youve-discovered-alien-life-new-research-213104
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