显微镜能否避开“大过滤器”，我们还要多久才能穿越太阳系？自然|纳米|隔离

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如果你是搜寻地外文明（SETI）和费米悖论的粉丝，那么你可能听说过一个叫做“大过滤器”的概念。简而言之，它指出，宇宙中的生命可能注定要灭绝，要么是因为灾难性的事件，要么是因为它自己造成的环境（即核战争、气候变化等）问题。近年来，它不仅是学术界的话题，也是许多人热切谈论和猜测的话题。
史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）和埃隆·马斯克（Elon Musk）也对这个问题发表了看法，声称人类长期生存的唯一机会就是“行星际（interplanetary）” 。为了解决这一问题，美国宇航局喷气推进实验室（JPL）领导的一个研究小组，最近制定了人类可能向地球以外扩张的时间表。根据他们的研究，我们有可能在本世纪末进入行星际，到24世纪末进入银河系！
“大过滤器”是1996年由牛津大学人类未来研究所（FHI）的经济学家罗宾·汉森提出的。在一篇名为《巨大的过滤器 —— 我们是否即将越过它?》的文章中，他提出，在生物进化的宏伟蓝图中，一定有什么东西可以阻止生命出现和（或）达到先进技术发展的状态。
这是罗宾·汉森提出的解决方案，用于解释为什么人类寻找智慧生命的尝试（尽管其假设的统计概率）迄今为止都失败了（又名费米悖论）。但正如汉森在他的论文中明确指出的那样，大过滤器假设对人类也有着巨大的影响。根据过滤器所在的位置（是发展的早期阶段还是后期阶段）人类可能已经通过或接近它（两种情况都不是特别令人放心）。
为了他们的研究， NASA JPL地球科学部的首席科学家提出，自二战结束（以及核武器的发展）以来，人类已经进入了一个尚未摆脱的“危险之窗” 。从本质上讲，从这一点开始，人类有能力自我毁灭，无论是核战争、生物战还是人为气候变化的结果 —— 汉森认为这可能就是“过滤器”的实例。
为了确定人类是否有可能在我们毁灭地球、消灭自己之前扩张到地球之外，他们创建了一个基础模型，可以预测从地月轨道空间到太阳系和附近恒星的选定目的地的载人任务，最早的可能发射日期。该研究团队的组长、JPL地球科学部的首席科学家对此解释道：

“最初，我们研究了深空任务的范围和复杂性之间的关系，因为它们与计算能力的发展有关，在太空时代的时间框架内，计算能力定量地表示为每个微处理器的晶体管。了解了以这种容易量化的方式表达的计算能力的趋势，再加上一些必要的假设，这种趋势就可以用来帮助预测未来深空任务的趋势。 ”

上图：最近恒星与太阳之间相对距离的图解。巴纳德的恒星是离太阳第二近的恒星系统也是离我们最近的单一恒星。
这就引出了另一个重要的概念，那就是摩尔定律，以美国工程师戈登·摩尔的名字命名。 1965年，摩尔观察到集成电路（IC）上的晶体管数量有望每两年翻一番。这并不是最严格的科学意义上的“定律” ，而是作为描述20世纪下半叶到21世纪（与太空时代相吻合）计算指数增长的一种手段。
正如研究团队组长解释的那样，他们的模型在创建时考虑了简单性，并有望成为未来更复杂模型的“第一层” —— 一个超越计算能力的模型。无论如何，该模型返回了一些相当令人鼓舞的结果，表明人类文明在长期生存方面有很好的机会。在考虑太阳系内外机器人和载人任务的具体目的地时，潜在发射日期的预计时间也出人意料地积极乐观。
例如，该模型预测人类第一次火星任务将在2030年代末的某个时间发生，到2060年代执行对小行星带的探测任务，到2070年代执行到木星（和木星卫星）的任务，到2080年左右执行到土星的任务。与此同时，前往太阳系外目的地的机器人任务，如比邻星（4.2光年远）及其潜在的宜居行星（比邻星b），将在短短几年内完成（比如通过突破摄星），但载人任务将等到2250年发射。
同样，前往类太阳恒星Tau Ceti（12光年）的机器人和载人任务将花费几十年的时间，机器人将在本世纪30年代准备发射，而载人任务将在2270年之前发射。对TRAPPIST-1系统（约40光年）的机器人任务，以及它的7个疑似岩石行星，将准备在2040年发射，载人任务将在约2300年发射。最后，他们还考虑了前往距离银河系中心约1.4万光年的恒星的机器人和载人任务，这两项任务分别可能在2050年和2400年发射。