序言
第一章 我们为什么在这里？
第二章 解难题
第三章 我们在太阳系中是孤独的吗？
第四章 生命征迹：寻找看不见的生命
第五章 技术征迹：看得见的生命
第六章 外星生命是什么样
第七章 交际悖论
第八章 生物之外
第九章 年轻宇宙的生命
第十章 文明中的文明
第十一章 黑暗中的光
第十二章 未来之眼
第十三章 文明的边界
第十四章 过去与未来的文明
结语

    第一章 我们为什么在这里？
    也许仅用几个字就可以问出世界上最复杂的问题……我们为什么存在？我问的不是每个人生存的意义，也不是人作为一个物种为什么存在(在这方面，可以说，我们存在的目的就是让人类这个物种长久延续下去)，而是更进一步：宇宙中为什么有生命？这个问题背后隐藏着一系列复杂的可能性。有一些既充满趣味又令人费解：理论上说，如果我们的宇宙是宜居的，且拥有必要条件，那么也应当存在不宜居的宇宙。
    如果是这样的话，那人类必然会存在，换句话说，因为宇宙宜居，所以我们存在。其他不具备合适条件的宇宙，将永远不会孕育可以问出类似问题的生物。
    本书的目的也不是深入探讨宇宙学，研究那些可能证实我们的宇宙不唯一的不同观点。但至少从理论上讲，可能存在其他宇宙。假如这一说法属实，那么我们存在的原因是其他宇宙中没有生命诞生。以此类推，也许还有很多宇宙，甚至有人认为还有无限多个宇宙，也是适宜生命发展的。
    如果不考虑这些可能性，那么我们会面临一个显然没有答案的事实，但同时又可以提出一些能够尝试回答的问题。很明显，无论因为什么原因，就算有诸多宜居和不宜居宇宙，我们就在这里，不管这是出于偶然，还是说我们确实是多元宇宙的一部分。大约35亿年前，生命出现在了地球上。但这还不是真正有趣的问题。生命还可以出现得更早吗？在宇宙的历史中，地球是第一个出现生命的星球吗？第一颗宜居星球最早可以在何时出现？第一颗可以提供宜居条件的岩石行星又是什么时候诞生的呢？
    让我们回到宇宙大爆炸的时刻。138亿年前，宇宙开启了它的旅途。在诞生后的第一秒，已然发生深刻的改变。它的大小从比原子还小扩张到数十光年之大。基本力(又称自然力)被分离出来，成为我们所熟知的四种力：强核作用力、弱核作用力、电磁力和引力。诞生后的几分钟内，宇宙最早的元素出现了：氢、氦和少量的锂。
    因此，第一批恒星只能依靠这些元素形成。它们比太阳的质量更大，但寿命却很短，只有几百万年，在其内部，会形成更重的元素。在那些巨大的恒星熔炉中，在天文尺度上极短的一瞬，生成了生命所必需的氧、氮、碳、铁……
    从元素的多样性来看，宇宙正在逐渐丰盈起来。在其诞生后1．5亿年至2亿年之间，第一批恒星和星系形成了。以此可以预估生命的起点，也就是稍后的某一时刻，当更重的元素积累到一定程度，足以促成生命出现的必要条件时。
    除此之外，行星也需处于恒星的宜居带中。简而言之，宜居带是指恒星周围一定的距离范围，在这个范围内，可能存在液态水。如果离开宜居带，距离恒星更近，那么温度就会过高。如果距离更远，温度又会过低。这一规律适用于任何一种恒星，甚至对于那些在太阳形成之前即存在了数十亿年的恒星也是一样。
    但是，现在提及的只是我们暂时所能够了解到的生命形式。是否可能存在非碳基生命的其他生命形式？比如说……硅基生命？理论上是可行的，尽管有迹象表明它可能比想象中更复杂。但不能仅仅局限于假设，我们需要从某处落脚，利用已知的事实进行探究，这才是合乎逻辑的举动。也就是说，应当从地球，以及地球上的生命谈起。此时，我们要再次回到宜居带的话题。水是必不可少的元素，因此我们需要找到一颗类似地球的星球，与恒星保持一定的距离，使得其表面能够出现液态水。
    几年前，哈勃太空望远镜拍摄了球状星团“梅西叶4号”。球状星团是巨大的恒星群，有的甚至包含上百万颗恒星，例如已知最大的球状星团“半人马座欧米伽星团”，其中遍布非常古老的恒星。在“梅西叶4号”中，哈勃太空望远镜观测到了一颗类似于木星的行星，质量是木星的2．5倍。那是一颗主要由氢组成的气态巨行星，但相比之下，其年岁更加古老。据探测，它的年龄约为130亿年。由此可以说明，宇宙诞生不到10亿年，第一批恒星就产生了。随着时间的推移，越来越多的研究涌现，推算出更多更精确的结果。有研究表明，宇宙大爆炸后仅3亿年，第一批恒星可能就开始形成了。P4-7