大過濾器理論是解釋費米悖論的一種假說。大過濾器理論假設，在生命的發展過程中，即從生命起源的早期階段到卡爾達肖夫指數的最高等級（即 Ⅲ 級，可利用所在星系全部資源）的過程中，存在著一些特殊的發展障礙（被稱作 過濾器）。因此，人類可探測到的地外生命極其罕見。 大過濾器這個概念由提出：目前在可觀測宇宙中找不到任何地外文明，意味著高階智慧生命的出現機率很低。這一發現被概念化為 大過濾器。大過濾器的作用是將可能出現智慧生命的大量場所，減少到實際觀察到的能出現具有先進文明的智慧物種（目前發現的只有一個：人類）的極少場所 Hanson 1998 No alien civilizations have substantially colonized our solar system or systems nearby Thus among the billion trillion stars in our past universe none has reached the level of technology and growth that we may soon reach This one data point implies that a Great Filter stands between ordinary dead matter and advanced exploding lasting life And the big question is How far along this filter are we。大過濾器的位置可能位於我們身後（過去）或前方（未來），可能會成為智慧生命進化的障礙，或意味著自我毀滅的機率很高。這一論點的主要結論是：生命越容易進化到我們的階段，我們未來的機會可能就越渺茫。 這一理論最初是在一篇經濟學家羅賓漢森撰寫的題為 大過濾器 我們快過去了嗎？ 的線上文章中提出的。此文的最初版本寫於 1996 年 8 月，1998 年 9 月 15 日，文章最後一次更新。漢森在討論費米悖論時創造的公式已經被許多已出版的資料認可。 主要論點 費米悖論 截至目前（年），沒有可靠的證據顯示外星人曾經到訪過地球。在現有的技術條件下，我們也沒有觀測到任何外星智慧生物，搜尋地外文明計劃也沒有接收到任何來自其他文明的訊息。除了地球以外的宇宙，彷彿是 死了。漢森說：看起來，我們的行星和太陽系並沒有被外星高階生命佔領，我們看到的其他任何東西也沒有。相反，我們已經能夠透過簡單的 死 的物理過程，而不是複雜的有目的的高階生命過程，成功地解釋了我們的行星和太陽系、附近恆星、我們的星系，甚至其他星系的行為。生命趨向於佔據每一個適宜的環境。有了諸如之類的技術，這些環境將擴充套件到鄰近的恆星系統，甚至在與宇宙年齡相比仍然很小的更長時間尺度上擴充套件到其他星系。漢森指出：如果這樣先進的生命已經在我們的星球上大量殖民化，我們現在就已經知道了。 可能的大過濾器 以下是漢森提到的可觀測宇宙中可能存在的九個大過濾器，揭示了走向星際殖民的九個關鍵步驟 合適的恆星系統（包括有機物和潛在的宜居行星） 可自我複製的分子（例如 RNA） 簡單的原核單細胞生命 複雜的真核單細胞生命 有性生殖 多細胞生命 會使用工具的智慧生物 有星際殖民潛力的文明（我們現在的狀態） 星際殖民 根據大過濾器理論，如果以上列表是完整的，那麼其中至少一個步驟是幾乎不可能的。如果這不是一個早期步驟（即在我們的過去），那麼這意味著不可能的步驟存在於我們的未來，也就是說，我們達到第 9 步（星際殖民）的前景仍然暗淡。如果過去的步驟實現的機率很高，那麼許多文明將發展到目前人類的水準。然而，似乎沒有文明能達到第 9 步，否則銀河系中將遍佈外星人星際殖民的飛船。 因此，第 9 步很可能是不太可能實現的，唯一可能使我們無法執行第 9 步的是某種災難，或者某種重要資源（例如儲量有限的能源）的枯竭。因此，根據這一論點，如果將來在火星上發現多細胞生命（假設其獨立進化），將是一個壞訊息。因為這意味著步驟 26 很容易，而只有 1、7、8 或 9（或某些未知步驟）可能是一個大問題。 雖然步驟 18 已經在地球上發生，但其中任何一個看起來機率都很低。如果前七個步驟是計算可能性的必要先決條件（使用區域性環境），那麼人類偏見觀測器無法從其（預先確定的）環境中推斷出任何關於一般機率的訊息。 雅各布哈克米斯拉（Jacob Haqq Misra）、拉維庫馬爾科帕拉普（Ravi Kumar Kopparapu）和愛德華施維特曼（Edward Schwieterman）在 2020 年的一篇論文中認為，目前和未來的望遠鏡在紫外線到近紅外波長下擅長搜尋生命印跡。同時，可以在中紅外波長檢測技術印跡的望遠鏡的發展可以為深入瞭解大過濾器提供幫助。他們指出，如果將來發現了大量具有技術印跡的行星，那麼我們的信心將大增，因為大過濾器已經過去。另一方面，如果我們發現生命是普遍的，而沒有發現技術特徵，那意味著大過濾器很可能出現在未來。 反響 有許多替代的理論可能允許智慧生命的進化普遍存在，既沒有災難性的自我毀滅，也沒有明顯的證據。這就是費米悖論的另一種可能的解釋：它們確實存在，但我們沒有看到它們。其他假說包括：在整個銀河系中傳遞訊息成本太高；地球是被故意孤立的。 天體生物學家和威廉貝恩（William Bains）回顧了地球上生命的歷史，包括趨同進化，得出結論認為：只要有足夠的時間，任何類地行星都可能出現氧化作用、真核細胞、多細胞生物和使用工具的智慧生物。他們認為，大過濾器可能是自然發生、人類水準智慧生物技術的進步，或者是由於自我毀滅或缺乏資源而無法抵達其他世界。 SETI 協會的天文學家認為，可以假設一個星系中充滿了未能殖民地球的智慧外星文明。也許外星人缺乏殖民的意圖和目的，或者耗盡了他們的資源，或者銀河系被以一種異質的方式殖民化，或者地球可能位於 銀河死水 中。雖然缺乏證據只是一種消極證明，但舉例來說，未發現地外巨型工程（如戴森球）可能意味著大過濾器在起作用。這是否意味著通向智慧生命的一個步驟是不可能的？肖斯塔克說：當然，這是費米悖論的一種變體：我們看不到廣泛的大尺度工程的線索，因此我們必須得出結論：我們是孤獨的。但這裡可能存在缺陷的假設是：巨型構築物是智慧的必然結果。由於慣性定律，較小的機器速度更快，執行所需的能量更少；在光速限制下，小型計算機內部通訊更快。因此，先進文明有可能熱衷於建設小型技術，沒有動機在附近重新排布行星。例如。他們可能更喜歡建造奈米機器人。正如阿瑟C克拉克所說，我們還應該記住的是，真正先進的工程對我們來說就像魔術，或者根本無法識別。順便說一句，我們才剛剛開始尋找像戴森球體這樣的東西，所以我們不能真正排除它們。Joseph Voros in MacroPerspectives Beyond the World System 2007 points out that some researchers have attempted to search for energy signatures that could be traced to Dysonlike structures shells swarms or spheres So far none have been found See for example Tilgner Heinrichsen A Program to Search for Dyson Spheres with the Infrared Space Observatory Acta Astronautica Vol 42 MayJune 1998 pp 607612 and Timofeev et al A search of the IRAS database for evidence of Dyson Spheres Acta Astronautica Vol 46 June 2000 pp 655659 另見 黑天鵝理論 末日論證 德雷克公式 人擇原理 全球災難危機 金髮姑娘原則 逆賭徒謬誤 卡爾達肖夫指數 新災變論 平庸原理 地球殊異假說 選擇性偏差 參考文獻 延伸閱讀 外部連結 大過濾器 我們跨過了嗎？ 羅賓漢森，1998 Category 外星生命 Category 費米悖論 Category1996 年面世 Category 未解決的問題