當哥倫布(Christopher Columbus,1451-1506)站在十五世紀的大西洋東岸時，他看到的是一片無邊無際向西延伸的海洋，當時西班牙宮廷學者已累積了相當程度的地球物理知識，地球是圓的已被普遍接受，由十三世紀馬可波羅的遊記中，人們也已知道東方的存在。
當時葡萄牙人已打通由南非好望角通往東方的海路，在粗糙的海圖上，印度和中國與西班牙的距離至少在一萬浬以上。這距離是遠超出了當時海上續航的技術能力。在這些不利的條件下，曾有兩位航海者試過向西航行，結果是一去不返。哥倫布向西航行打通去東方的偉大夢想，被當時歐洲宮廷學者整整恥笑了十年。在這十年艱苦的奮鬥中(西元1476至1486年)，他找到了八份不同的海圖，這八份海圖有一個共同特徵，就是西班牙與印度的距離只有三千五百浬左右。他利用這八份海圖，加上東方誘人的財富及文明，說動了西班牙女皇伊莎貝拉，資助他向西航行的壯舉。哥倫布熟讀了馬可波羅的遊記，掌握了馬可波羅和忽必烈大帝在大都拜別時，北極星在中國大地夜空中的高度。哥倫布說，他不需要高深的導航知識，只需定向向西航行(Dead Reckoning)，就會到達東方。他選擇了北緯二十七度的航向，這可能受到《馬可波羅遊記》中杭州緯度的影響，以平均低於每小時五海浬的速度，加上沒有風的日子，他的船隊航行了近兩個月，終於登陸了北美大陸的新世界。
五個世紀以後，我們仰望蒼茫的星空，哥倫布的故事已離我們遠去。在這漫長的五百年中，人類掌握了從克卜勒(Johannes Kepler, 1571-1630)、伽利略(Galileo Galilei, 1564-1642)、牛頓(Isaac Newton, 1642-1727)及愛因斯坦(Albert Einstein, 1879-1955)等偉大科學家們的天文物理科學知識，尤其在二十世紀裡，人類像是從魔瓶裡放出來的珍妮，從地面一飛沖天，進入太空，但是我們對於太陽系以外的新世界，知道的要比哥倫布當時對他的新世界要多嗎？讓我們比較一下。
第一、哥倫布知道東方的存在，但現在我們對太陽系以外的新世界一無所知，我們甚至不能肯定它的存在。第二、哥倫布知道只要把去東方的距離硬說成三千多浬左右，以當時的航海能力，他就有希望在彼岸登陸；但現在，距離太陽系最近的太陽超過四光年。以目前的科技，每一光年的距離大約要用一萬年的時間飛行，四光年，四萬年，以人類的壽命來算，至少要一千五百代。所以人類要像哥倫布一樣在太陽系以外的新世界登陸，可能性非常微小。從這二點來看，我們目前的處境還不如五百年前的哥倫布。
但我們就這樣放棄了深植在人類基因中最原始的呼喚嗎？我們渴望在蒼茫的宇宙中找到同行的伴侶，即使我們無法登門造訪，我們也要想盡辦法和他們取得聯絡，從60年代起，人類就開始用心傾聽太空深處傳來的訊息，三十多年過去了，仍然渺無音信。我們送上了哈伯望遠鏡，把人類的視野伸展到了一百多億光年以外的距離；同時，我們又送出許多探測太陽系星球的太空船，登陸火星、木星，進入金星的軌道，甚至把探險者十號、十一號及航海一號、二號(圖一)，送出太陽系，帶著人類文明的訊息，向廣漠無邊的太空飛去，傳播人類尋找朋友的渴望。
從機率的觀點來看，僅我們小小的銀河系裡就有二千億個太陽系，在這麼多的太陽中，難道就沒有一個像地球這樣一個適合生物生存的行星嗎？即使地球形成的條件偶然再偶然，這個可能性也不是絕對沒有。但我們對太陽系以外的新世界，知道的近於零，我們只能以非常謙卑的心情，用我們僅知道的，唯一的太陽系，唯一的地球，來探討一下像我們地球這樣的行星形成的一些主要條件。
首先，地球的形成發展，依賴著一顆大的木星，木星一定要夠大、夠重，才能擔任太陽系守護神的任務，把偶發的大小隕石吸過去，避免地球常常遭遇到毀滅性的打擊。據估計，如無木星的存在，地球每十萬年就可能遭受到一次劇烈的隕石碰撞，造成生物全面絕種；目前的情況是每一億年才有一次毀滅性的碰撞，物種的造化，就只有在兩次碰撞中間進行，人類和人類的文明很可能是上次碰撞後的偶發事件，若無木星的保護，地球上的生物演化的時間會不夠長。上次休梅克－列維彗星(Shoemaker-Levy 9)撞擊木星事件[編註]，就是木星發揮其保護作用的例子(見封底裡彩圖)。地球要維持生命生存，一定要有大量的液態水，生物需要水來進行化學作用及吸收養分等，液態水只能在攝氏零度與一百度中存在，所以地球不能離太陽太近，否則水將汽化，也不能太遠，否則太冷水就結冰了；地球的軌道要近乎圓形，夏冬溫差變化不大；又要有地殼遊動和洋流，來均勻整個地球的溫度，給生物一個穩定發展的環境。在大氣降溫時，二氧化碳增加，以溫室效應來調溫；地球當然要有大量的氧氣來支持生命。另外，太陽不能太重，否則燃燒太快；也不能太輕，否則熱度不夠。地球還需要一個很大的月亮，來平衡自轉軸的角度變化，否則地球南北極位移太快，造成洪水及冰河期快速交替，扼殺了生物生存演化的必須環境。此外，地球及生物演化的環境還有許許多多別的重要條件存在，如有機會將另文敘述。
但我們的知識實在太貧瘠了！我們可以很肯定的說，新世界的形成一定有很多其他的模式。每次我們仰望星空，那本神奇且深奧的天書就不停地提醒著人類的無知、愚昧、坐井觀天。人類唯一可貴的情操就是勇往直前，鍥而不捨的精神。
要偵測到行星系的存在有一些基本技術上的困難，最簡單的形容，就像是在幾萬公里外想看清處在一個強烈探照燈旁飛行的一隻小甲蟲。在90年以前，天文物理學家們認為這是一個難度極大的科研領域，但同時，因為其他動機，對脈衝星(pulsar)的探測卻仍熱烈地追求。脈衝星是中子星，一湯匙的中子星物質，比地球的整個山都重，如果我們的太陽變成中子星，它也只有一個城市的大小，因為小又重，所以自轉速度特別快。脈衝星發出的光柱像是宇宙中高速轉動的燈塔，自轉頻率可高達每秒鐘一百餘次。通常這個頻率非常穩定，我們可以很精確地測量到小數點以後十餘位數字。
有這麼一個脈衝星叫B1257＋12，距地球約一千五百光年，它的自轉頻率在小數的最後幾位數字上發生了規律的變化，這不尋常的微小變化引起了天文物理學家的持續討論。1992年，天文學家們終於同意這微小而有規律的變化是因有三顆繞著這個脈衝星公轉的行星之重力場作用所造成，於是宣布發現了第一個太陽系以外的行星系。但這個發現並沒有給人類帶來激情，因為以脈衝星為太陽的行星系自然環境惡劣，適合生物生存的可能性幾乎為零。
三年以後，兩位瑞士天文學家宣布在天馬星座中(Pegasus)發現了另一行星系，距地球約六十光年。他們用可見光譜的都卜勒效應，計算出這顆行星的質量及它與太陽的距離。都卜勒效應是我們日常生活中很熟悉的物理現象：向你開來汽車的喇叭聲尖(頻率高)，背你而馳的汽車喇叭聲低(頻率低)。在觀測中，我們不能看到太陽的光，但隱藏的行星如果質量夠大，在公轉的過程中，重力場會造成太陽在行星這個方向上加速或減速，光譜頻率會產生有規律的忽高忽低變化。這顆行星的質量是我們木星的十分之六，但位置緊貼著它的太陽。以我們對行星系形成的了解，這位置是很難解釋的。通常離太陽近的行星應是岩石性結構，並且質量小，氣層薄，而遠離太陽的行星有足夠的時間收集大量的氫氣、甲烷等氣體，形成厚厚的大氣層，變成質量很大的行星。但這個過程也不能太長，太長則接近太陽的岩石性結構行星沒有足夠的外部平衡引力，會被太陽吸走。我們的電腦模擬程序，每次計算出來的結果都與我們的太陽系相似，但我們發現的前兩個行星系都與我們的太陽系模式不同。面對這本天書，我們像鴨子聽雷──不懂；但肯定的是，宇宙的客觀規律不需要順從人類的主觀解釋。
緊接著在1996年初的幾個月內，我們又發現了三個行星系，距離地球約在四十到七十光年不等，一個在室女星座，一個在大熊星座，一個在巨蟹星座。這三個行星系基本上擁有與我們類似的太陽，其中二個與天馬星座的行星類似，大而重的行星緊靠著它們的太陽；但大熊星座的行星，其質量為我們木星的三倍半，距離太陽也較遠，給一些像地球岩石結構的星讓出了生存空間，是值得繼續追蹤研究的行星系(圖二)。
雖然科學界到目前接受了這些強有力的證據，間接肯定了這些行星的存在，但我們並沒有直接看到那些探照燈邊的「小甲蟲」，我們一定要達到眼見為真的目標。另外，直接觀測這些行星，由豐富的光譜資料，我們可以分析大氣及其他物質的成分，取得溫度、氣流等寶貴的數據。至少可以先做初步的篩選，決定最有希望的新世界，再做深入的追蹤研究。
據估計，要直接看見「小甲蟲」，我們需要在太空建立一個長度至少一百公尺的望遠鏡，哈伯的直徑為二公尺，所以這個望遠鏡要比哈伯大五十倍，但鏡片可以用很多小鏡片組合在一條一百公尺長的線上，這肯定比哈伯目前二十多億美金的造價要貴，美太空總署已開始了這個叫「起源」(Origin)計畫的初步工作。另外，繼續改良地面探測的精確度，例如用雷射光大氣層反射來做大氣亂流溫度等校正工作，把對數據的干擾減到最低。而哈伯望遠鏡收集的數據，讓我們對十幾億甚至一百億光年以外的宇宙開始有進一步的了解，把現代最先進的科技應用到了極限。
愛因斯坦預測在深邃的宇宙中，有巨大的重力場透鏡(Gravitational Lensing)效應，但他也預測人類永遠看不見這個物理現象。愛因斯坦一對一錯：他對了，重力場透鏡效應的確存在；他錯了，因為哈伯已經很清楚地看到了重力場透鏡成像，一百億光年外的星雲，經過五十億光年的重力場透鏡，在哈伯望遠鏡的焦點上成像。在未來幾十年內，透過「起源」計畫的望遠鏡，我們對新世界探測的領域，將衝出銀河系，邁向整個宇宙，向遙遠的過去尋找更多古老的新世界。
和哥倫布不同的是，因為時空的距離，人類恐怕很難在太陽系以外的新世界登陸，如果我們真找到了新世界，我們可以透過馬克斯威爾(Jame Clerk Maxwell,1831-1879)的電磁波，以光速向新世界介紹人類的文明，向我們新找到的伴侶說聲哈囉。我們的太空船也可以帶著人類的禮品，經過上萬年的飛行，向新世界的朋友致上我們的傾慕之情。直到有那麼一天，人類對生命及物理科學能徹底掌握了，我們才有那麼一點點希望去登門拜訪新世界的朋友。
伽利略和牛頓，幫人類看懂了天書的第一節，馬克斯威爾和愛因斯坦，把我們帶進了四度空間。人類好幾次認為已掌握了整個宇宙的奧秘，並在20年代幾乎宣布科學時代的結束，二十世紀人類科技突飛猛進，但90年代的人類卻知道得越來越少！我們對新世界的追求與渴望，只會與日俱增。以目前行星系發現的速度，在不久的將來，我們就可以很嚴肅地提出宇宙間是否有其他文明世界的問題。雖然目前很可能發現在369億年前火星上的細菌化石，以我們目前有限的知識，我們仍然認為高等智慧生物存在與演進的必要條件是液態水和氣態氧，有了這兩種物質的存在，使這類行星在太空中散發著藍色的幽光，像是鑲在宇宙天幕上的藍寶石(圖三)。雖然有極大可能性，水和氧並不一定能帶來像人一樣的生物，但人類一定會鍥而不捨地去追求那個藍色星球的夢。
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