su Linux, puoi cercare nella directory /proc/$PID per ottenere informazioni su quel processo. Infatti, se la directory esiste, il processo è in esecuzione.
La risposta di Mark è la strada da percorrere, dopotutto, è per questo che esiste il file system /proc. Per qualcosa di un po' più copiabile/incollabile:
>>> import os.path
>>> os.path.exists("/proc/0")
False
>>> os.path.exists("/proc/12")
True