随着科学家发现真正的系外行星，科幻作家改变了他们对外星世界的看法
浩瀚星海，自古以来便是诗人墨客笔下无尽的遐想。那遥远的天际，藏着多少未知的秘密，激发着人们无尽的想象。科幻作家们，如同夜空中的流星，用笔墨划破寂静的黑暗，点亮了人们对外星世界的渴望与好奇。
然而，当科学的脚步踏入了这片神秘的领域，当真正的系外行星一颗颗被发现，科幻与现实的交织便愈发引人深思。那些曾经只存在于文字与银幕上的奇异星球，如今有了真实的模样，它们的存在，让科幻作家们的想象有了更为坚实的依托。
苏格兰圣安德鲁斯大学（University of St. Andrews）研究人员的一项新研究称，自1995年发现第一颗真正的系外行星围绕类太阳恒星以来，科幻小说（SF）中描绘系外行星的方式发生了变化。
在确定有行星围绕其他恒星运行之前，我们一直在通过 sf 探索这样的世界，无论是企业号大胆前进，还是在最初的“星球大战”三部曲中追随叛军，还是在阿西莫夫、勒奎恩和弗兰克赫伯特等人写的小说中。这些故事以华丽的世界建设为特色，有伟大的银河帝国、奇异的外星生物和许多像我们的地球一样适合居住的星球。
然后，在1995年，日内瓦天文台的米歇尔·马约尔（Michel Mayor）和迪迪埃·奎洛兹（Didier Queloz）发现了51 Pegasi b，这是第一颗已知的围绕类太阳恒星的系外行星。（几年前曾发现三颗围绕脉冲星运行的行星，但1995年被认为是更具历史意义的时刻。突然之间，我们不必依靠sf来想象其他行星系统;在过去的29年里，我们获得了真实数据，这些数据以更快的速度涌入。截至 2024 年 3 月 12 日，NASA 的系外行星数量为 4,160 个行星系统中的 5,595 个世界，还有 10,000 多个行星候选者等待确认。
现在，圣安德鲁斯的Emma Puranen，Emily Finer，Christiane Helling和V. Anne Smith的一项新研究探讨了sf如何变化以反映这些发现，以及这如何使sf被用作传播科学的工具。
为此，研究人员整理了一个包含142颗虚构行星的数据库，大致分为1995年发现51 Pegasi b之前和之后的一半。这些行星部分是由研究小组挑选的，也是通过众包的谷歌表格挑选的，该表格从匿名提交的样本中收集虚构的行星数据，这些数据在社交媒体上分享，并在年度世界科幻小说大会（WorldCon）等活动中分享，雨果奖就是在那里颁发的。来自广阔的虚构宇宙（如《星际迷航》和《星球大战》）的行星被故意限制，这样它们就不会在数据集中占据主导地位;例如，在 142 颗虚构的行星中，只有 8 颗来自各种“星际迷航”节目和电影。其中一半以上来自弗兰克·赫伯特（Frank Herbert）的《沙丘》（Dune）等小说，该片的电影版目前正在电影院上映。
然后，Puranen的团队根据九个变量对每个虚构的行星进行了特征描述，然后对这些变量应用了贝叶斯网络，寻找趋势。
贝叶斯网络是一种统计映射不同变量以寻找其相互联系的方法;换句话说，如果变量 X 为真，那么变量 Y 也为真的可能性有多大？这种大型统计研究是文学和媒体研究的非典型，传统上，文学和媒体研究倾向于关注特定的作者、书籍或电影。
“从本质上讲，我们正在研究一些通常在案例研究的基础上研究的东西，但我们已经使用更大的数据来完成，”Puranen告诉 Space.com。
这九个变量是给定的虚构行星是在 1995 年之前还是之后首次出现，虚构的行星是否在其恒星的宜居带内，它是否围绕真正的恒星运行，它是否是本土生命的家园，它是否有智慧生命，人类是否可以轻松呼吸大气层，行星出现的媒体类型（小说， 电影、电视、视频游戏或播客），无论是类似地球的陆地世界还是像木星这样的气态行星，以及地球上是否有几个世纪或几千年前殖民过它的非本地人类。对于最后一个，想想艾萨克·阿西莫夫（Isaac Asimov）的“基金会”系列中的银河帝国，或者厄休拉·勒奎恩（Ursula Le Guin）小说中的世界，人类早在故事开始之前就定居在无数星球上。
使用无监督机器学习，该团队创建了一个贝叶斯网络，其中链接由这些变量形成，每个变量都有一个“影响分数”。这些分数可以是正的，也可以是负的，表明这种影响的方向。
“例如，我们有一个变量，即这颗行星是在发现真正的系外行星之前还是之后首次出现在小说中，另一个变量是系外行星是否拥有智能的本土生命，”Puranen说。“这些都有负面影响，这意味着在发现真正的系外行星之后，我们看到的虚构的系外行星越来越少，这些系外行星具有原生的智慧生命。
Puranen说，这反映了真正的系外行星和天体生物学科学告诉我们的。天文学家发现的绝大多数系外行星都不适合居住，至少不适合我们所知的生命。我们对少数可能适合居住的动物知之甚少。再加上在寻找外星智能（SETI）的过程中仍然缺乏任何形式的探测，我们看到这种类地世界的缺乏越来越多地反映在现代SF中，这些sf对外星文明的可能性更加悲观。相反，如果现代SF在这样的星球上有生命，那么趋势表明它更有可能是非智能动物或微生物品种。成熟的非本土人类和智慧的本土生命是现代 sf 中最有可能缺失的两个类似地球的特征，而银河帝国似乎在新小说中并不流行。
（需要注意的是，在描述生命是否智能时，我们需要小心;它通常被用来推断生命是否处于技术文明中，但生命不一定非要拥有我们所知道的技术或文明才能被认为是智能的;事实上，智能的定义可以相当广泛。
“我们还注意到，自1995年以来，在虚构的系外行星上建立的非本地人类也有所减少，例如，这可能提高了对殖民危害的认识，”Puranen说。结果表明，在1995年之前，sf包含更多关于人类在银河系中传播并定居更多世界的故事。虽然这样的故事今天仍在讲述，但数量较少。
其他趋势包括一组变量——生命、智慧、宜居带行星的存在，以及已建立的非本地人类可以呼吸的空气——它们在贝叶斯网络中都有积极的联系。这些描述了小说中的类似地球的世界。与此相反的是负面链接，这些链接表明，在SF中，很少有气态世界拥有我们可以呼吸的大气层和蓬勃发展的生命，这是我们对科学告诉我们的期望。然而，在1995年之后，类地行星的比例也有所下降，这反映了我们还没有在现实中发现任何真正的类地行星。
根据Puranen的说法，所有这一切都表明，SF广泛认识到支撑使世界宜居所需的科学，并且它正在从真正的系外行星发现中学习这一点，这些发现在 Space.com 等网站上成为新闻头条。
这就是为什么Puranen认为sf可以成为科学交流的有用工具，至少在系外行星和宜居性领域是这样，尽管它不应该被全权委托。
“我认为 sf 可以成为一个强大的工具，但你必须小心，”Puranen 说。“它可以打开你的思维，它可以让你思考各种可能性并激励你，但它也可能让你对事物产生完全错误的想法。
例如，尽管 sf 正在发生变化以反映真实的系外行星发现，但虚构行星的目的首先是帮助讲述一个故事。通常，这需要一个我们的英雄可以冒险的星球，因此这意味着在sf宇宙中，与已知系外行星的实际人口相比，对可居住世界的比例更高。然而，如果没有科学背景，sf 的读者和观察者可能不知道情况确实如此。
“科幻系外行星的数量现在和将来都与真实的、发现的系外行星的数量完全不同，因为科幻小说中的生物是为了叙事目的而构建的，”Puranen说。
然而，显示 sf 如何响应科学发现而变化的统计证据本身就有助于通过展示虚构如何反映真实发现来传播科学，并且对 sf 的分析可用于传达这些发现。
研究结果于3月4日发表在《科学传播杂志》（Journal of Science Communication）上。
科幻并非空中楼阁，而是根植于现实土壤中的花朵。它随着现实的变迁而变迁，随着科学的进步而进步。而那些虚构的行星，也在这面镜子中找到了自己的位置，它们或许不再那么华丽与奇异，但却更加真实与深刻。
