奥秘宇宙首页 > 外星人 > 正文

整个宇宙中存在“外星文明”的可能性有多大?

时间:2019-01-14 05:22:21 浏览量:
用手机看
用手机看
扫描到手机,内容随时看

扫一扫,用手机看文章

对于浩瀚的宇宙而言,我们有一个直觉,其他生命应该存在于我们银河系或某个遥远星系的某个地方;如果宇宙包含数十亿个星系,每个星系包含数十亿个恒星,并且其中一些恒星有像地球这样的行星的话,那么成千上万的外星文明应该会存在于整个宇宙中。这种说法对吗?

分析过程

一段时间以来,科学只符合于逻辑。在1995年,天文学家发现了太阳系外的第一颗行星,从那以后,他们发现了大约300颗这样的行星。尽管它们大多数都是大型的热行星,与木星相似,但像地球这样的小行星也开始显现出来。2008年6月,欧洲天文学家发现了三颗行星,它们都比地球稍大,并环绕恒星运行。

整个宇宙中存在“外星文明”的可能性有多大?整个宇宙中存在“外星文明”的可能性有多大?

这些发现为那些寻找地外智慧生命(SETI)的人提供了证据。1996年,哈佛物理学家、SETI领袖保罗·霍洛维茨在接受《时代》杂志采访时,大胆地表示:“宇宙中存在智慧生命吗?这是有可能的,我会提供给你几乎你想要的任何机会“。

然而,他的这份热情应该会被科学家称为费米悖论的东西所淡化。这个悖论最早是由物理学家恩里科·费米在1950年提出,它提出的问题是:如果外星人存在的话,他们为什么不和我们“联系”?或者,他们为什么不留下他们存在的一些痕迹,例如热,光或任何其他电磁副产品?

也许外星生命是并不常见的。但是,考虑到所有与外星生命相关的正确变量,天文学家提出了一个量化公式,这个公式被称为德雷克方程,用来估计在我们星系中潜在智能文明的数量。当然,这个公式引起了很多争议,主要是因为它导致了不同的结果。然而,到目前为止,这是量化外星生命唯一更好的方法。

德雷克(Drake)方程

其实,计算宇宙中外星生命存在的概率是很复杂的。宇宙不是一个静态媒介,包括有星星诞生、生存与死亡。事实上,在这些行星中,只有一些行星具备支持生命的合适条件。

整个宇宙中存在“外星文明”的可能性有多大?整个宇宙中存在“外星文明”的可能性有多大?

生命是一个相当复杂的变量。有些行星仅能支持复杂的有机分子,即:蛋白质和核酸,而不支持其他生命的形式;另外一些行星可以支持简单的单细胞生物;当然,还有一些行星可能支持多细胞生物,而这些生物可能具备高智慧的特点。最后要说的是,即使对环境适应得很好的有机体也不会永远存在,像恐龙时代或罗马帝国时代一样,就是一个例证,因为存在大灾难或其它原因而导致生命的结束。

弗兰克德雷克不得不解释所有这些变量,以制定一个公式,来量化寻找外星生命的机会,他的第一个任务是他要计算什么。首先,他将自己的思维局限于我们银河系中的外星人——只有那些能够进行星际通讯的人;然后,他提出了一个数学模型,以考虑发展这些文明所需的所有条件。公式如下:

在这个等式中,N代表我们银河系中可探测文明的数量。其他变量如下所述:

R代表星系中恒星形成的速率;fp代表恒星中有行星的比例;ne代表每个行星系中类地行星的数目;fl代表有生命进化可居住行星比例;fi代表演化出高智生物的概率;fc代表高智生命能够进行通讯的比例;L代表这样的文明仍然可以被检测到的时候(科技文明寿命)。

唯一确定的变量是银河系中R,即:恒星形成的速率,一个典型的旋涡星系。最不好把握的是,公式中的L,它是一个可变量。对于L,使用了不同的估计值,即:从10年到1000万年。

除此之外,天文学家对其余变量可以进行合理的猜测。例如,在我们太阳系的八个行星中,只有四颗行星具有固体表面的特征,在这些行星中,只有我们地球才可以支持生命。如果我们以太阳系为代表,那么我们可以说ne就等于1/4或0.25。当然,对其他变量也可以进行了类似的猜测,有趣的是,它们都具有非常相似的值,通常在0.1到1.0的范围内。因此,一个典型的计算可能是这样的:

N = 4×0.5×0.25×0.2×0.2×0.2×3,000,000

这就得到了,在我们星系中存在12,000个文明。

德雷克的初始计算与N的这个数值是非常接近的。当他得到这个数字时,他预测银河系中可能存在一万个文明,这些文明是可以被探测到的;而卡尔萨根说,银河系中可能有100万个文明。

整个宇宙中存在“外星文明”的可能性有多大?整个宇宙中存在“外星文明”的可能性有多大?

天文学家是如此乐观,以至于在20世纪60年代,他们开始寻找外星生命,这并不足为奇。

检验

基于对我们银河系存在文明数量的估计,SETI科学家们已决定去寻找它们。他们有两个主要的选择:个人接触或来自太空的信号。第一种情况是要求外星人访问人类,或人类主动访问它们,但考虑到我们太阳系和银河系其他恒星之间的距离,这似乎是非常不可能的;第二种情况,就是向太空发送或接收电磁信号。例如,1974年,天文学家特意从波多黎各的阿雷西博天文台传送了一条210字节的信息,目的是让外星文明(如果存在的话)注意到这信号。

射电望远镜是这种“聆听”实验的主要工具,因为它被设计用来探测光学望远镜看不到的长波能量。在射电天文学中,一个巨大的圆盘被指向附近的太阳恒星,并调谐到电磁频谱的微波区域。在1000兆赫和3000兆赫之间的微波频段是理想的,因为它受到不必要的噪声影响较少。它也包含了一条辐射线 —— 1420MHz,天文学家可以在整个星系中听到恒定的嘶嘶声。

尽管如此,但至今我们仍没有发现到外星文化。

修正

2002年,《怀疑论者》杂志的出版人迈克尔谢尔默提出,天文学家在评估文明存在的时间L方面不够严格。纵观自人类诞生以来,在地球上存在60种文明,迈克尔谢尔默提出了L的含义,其范围从304.5年到420.6年不等。如果你把这些数字代入到德雷克方程中,你会发现N的值分别为2.44和3.36;如果再调整一下数字,你就可以很容易地将N降到1或更低,这样,听到来自外星生命形式信号的机会就低得多了。

结语

不管是各种理论还是先进的技术,至今还没有探测到有外星文化存在的事实,至于存不存在外星文化?以及如果存在,有多少?它们是一个谜,也许在未来的某一天科学家们会给我们答案的。

编辑:时雨
关键词: 外星文明
为您推荐
  • 宇宙
  • et
  • UFO