人類是宇宙中唯一創造出智慧文明的生物嗎?或者說地球是宇宙中唯一存在生命和文明的天體嗎?如果真是這樣,人類則是宇宙中最孤獨的智慧生物。這種孤獨最為可怕,或許直到人類從宇宙中消失,也沒有地外生物知道,地球上曾經居住了一個很了不起的智慧生物——人類,并且創造出了輝煌璀璨的文明。為此人類科學家也一直在努力尋找存在地外文明的星球。1977年美國宇航局,分别在8月20号和9月5号發射了旅行者2号和旅行者1号兩艘宇宙飛船,兩艘飛船上都帶有一張名為“地球之音”的旅行者金唱片。唱片内收錄了用以表述地球上各種文化和生命的聲音及圖像,希望會被宇宙中其他外星高智慧生物發現。
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旅行者金唱片
這張攜帶地球信息的旅行者金唱片,在2004年11月飛出了太陽系,去到了一個新的空間,時至今日旅行者金唱片,已經在宇宙中飛行了45年,可是依舊沒有傳回外星文明的信号。除了旅行者金唱片之外,人類還向宇宙發射了多種地球信息,可是無一例外,都沒有傳回外星人的任何回應信号。那是不是說,人類就是宇宙中唯一的存在呢?其實也并非如此的悲觀,雖然人類至今都沒有找到地外文明的存在,但是并不代表地外文明就并不存在,隻是目前來看,短時間内關于外星人是否真實存在的問題,是不會有确切的答案。為此科學家通過計算,得出了一個驚人的結果?
遙遠的鄰居1961年,美國加利福尼亞大學的天文學家弗蘭克·德雷克提出了一種估計地外文明數量的方法,這個方法被稱為綠岸公式,又叫做德雷克方程。它的方式表述方式如屏幕前所示。其中:
N表示銀河系中可能與之進行交流的外星文明數量
R*表示銀河系中适合于智能生命發展的恒星形成的平均速率
fp表示擁有行星的恒星的百分比
ne表示每個恒星系統所擁有的行星的平均數量,這裡特指特指“可以孕育生命的恒星”
fe表示生命實際出現的合适行星的百分比
fi表示發展出智能生命(擁有文明)的行星的百分比
fc表示開發出可将其存在的信号釋放到太空技術的文明百分比
L表示這些文明将可探測的信号釋放到太空的時間長度。
德雷克提出的這個方程式,根據不同的變量,确定人類是否有可能找到地外智慧生命。這些變量包括銀河系中,每年的恒星形成的速率,恒星與星系的速率比例,銀河系内能夠形成宜居的行星所占河内行星的比例。宜居行星中能夠演化出生命的比例等一些列的變量系數。這些系數搞明白之後,就要将計算的範圍進一步的縮小,加入更多變量。這其中就要計算産生智慧生命的行星占河内總行星的比例,請注意這裡說的智慧生物,而不是簡單的藻類植物。在算出演化出智慧生物的行星中,能夠發展出通訊能力的文明,占河内總行星的比例。其實最後一個是最難的,也就是公式裡面出現的L,這是一個外星文明相互交流所需要的平均時長。
以上的這些變量,都是我們在測算結果時,所需要的各種事物的種類,來确定銀河系中大概有多少的智慧文明的存在。而公式中的7個變量,可以理解成預測銀河系中智慧文明數量的參數。當你将R*、fp、ne三個參數相乘時,就可以算出銀河系中,和地球相似的行星形成的速率。而fl、fi、fc三個參數告訴我們,想人類這樣的地球文明,在這些和地球相似的行星上出現的可能性有多大。也就是說将這些參數與外星文明可探測的信号釋放到太空的時間長度相乘,就會得到銀河系中又多少個行星文明。這樣一說是不是就覺得很簡單,隻要掌握了相應的變量參數,就可以算出銀河系有多少個文明。
然而不幸的是,理論計算沒有問題,問題是這些參數是不确切的,特别是設計生命和智慧文明的後四個參數,到目前為止都是未知的。也就是說德雷克方程式直接沒有解出确切的答案。然而英國諾丁漢大學的天體物理學家克裡斯托弗·康塞爾利斯在和研究小組,進行銀河系内恒星形成和太陽系以外,圍繞其它恒星的運行的行星數據時,發現銀河系内包括1500~4000億顆恒星和大量的星團、星雲,還有各種類型的星際氣體和星際塵埃,黑洞,它的可見總質量是太陽質量的2100億倍。
研究小組專門計算了銀河系内恒星的分布,并且主要尋找誕生50億年的恒星。因為這樣的時間跨度,足以形成類似地球的人類文明。統計後發現,銀河系中超過50億年的恒星占到了整個銀河系恒星總數的97%。而我們的太陽系誕生至今也才45億年,相比其他恒星,太陽系确實是銀河系内較為年輕的星系。是不是說比太陽系更老的恒星系就會有生命誕生的可能呢?
研究小組再一次地深入研究,結果計算出在銀河系内擁有足夠密度和穩定的星系系統的恒星數量,占到了誕生至今50億年的恒星總數的三分之一。搞清楚這些數據後,研究人員利用當前天文學家對太陽系之外的行星分布進行了測算,準确的說就是估計出太陽系之外圍繞其它恒星運動的岩石行星,在宜居帶上的數量是多少。同時研究小組還計算了符合條件的恒星的含金量,這樣做的原因是具備足夠的金屬含量,能夠為圍繞其運動的岩石行星提供足夠的必要元素。
這些金屬元素主要是提供給智慧生物,建設各種通訊設施,比如無線電射電望遠鏡。這樣的考量,依舊是以地球為參照物,設想其餘行星誕生生命和文明的必要條件。也就說時候,依照地球文明無線通訊的發展曆程,來作為地球通訊信号的地球時間線,那麼以此就可以将通訊交流能力的文明設定為100年的壽命。事實是否如此,目前還不得而知。
英國諾丁漢大學的天體物理學家克裡斯托弗·康塞爾利斯,将他的這種新觀點和德裡克方程式相結合。或者說用新的因素和假設調整了德雷克公式。最後得出的結論是,所估值的河内地外文明的數量範圍在4個到211個之間,這明顯已經極大地縮小了計算的範圍。這是如何計算的呢?就好比我們的太陽系,太陽是恒星,圍繞太陽公轉的行星,處于宜居帶上的行星就是我們的地球。處于多種内外的因素,在一定的條件下,地球就誕生了生命。
克裡斯托弗·康塞爾利斯
同理也是依照這樣的方式計算出外星文明出現的概率。也就是說,運算是基于一組假設。首先假設銀河系内類似地球的行星上,演化出的生命和文明和地球是一樣的方式,這樣的假說,無疑是在說,太陽系外的處于宜居帶上的行星,在形成後的幾十億年裡,在必要條件都存在的情況下,就會誕生生命,或者是智慧文明。第二假設智慧生命的形成是有科學規律的,而不是随意、随機、無規律,或者獨一無二的,那麼根據康塞裡斯團隊的計算,最後得出的結果是銀河系至少存在36個智慧文明。
而這36個地外文明是與地球類似的文明,是活躍的、具有交流能力的外星文明。而這36個地外智慧文明,分布在銀河系的各處,而銀河系的直徑達到了10億光年,就連我們最近的鄰居,可能就在17000光年之外,如此遙遠的遙遠的距離,意味着我們不太可能聯系上他們。研究人員計算出,外星文明發出的可探測性的廣播信号,理論上要3060年的時間才能被我們捕獲,換言之,要和這樣的外星文明建立聯系的話,智商需要6120年的時間保持文明的延續。不過也有人對這個假設質疑。
假設的背面對尋找外星人的問題,研究人員還提出了更為樂觀的設想,他們給出的假設條件是,如果生命在50一年後的任何時間演化出智慧文明,那麼銀河系中存在的文明數量将上升到928個。在這樣的情況下,要和地外文明建立起聯系則隻需要1030年的時間。這樣計算是不是就顯得我們一點都不孤獨,而這些估算的數值最的問題就在于,研究者們運用天文數據填補了德雷克方程中的一些變量的空白數值,但同時也省略了一些最複雜、最具争議的變量,生命真的會在和太陽系類似的恒星系統的依據帶上誕生嗎?按照地球的演化時長,地外生命就會像地球一樣在生命誕生的45億年後,演化出智慧生命嗎?而地球演出智慧文明,也并不是隻是一些固定的條件。假如地球在6600萬年前,沒有小行星撞擊地球,導緻恐龍滅絕,地球的智慧生命演化的時間軸或許就是截然不同的景象。
宇宙背景圖
或許最具局限性的變量就是其中的一個假設,而這個假設的條件,就是具備發展出通訊交流的文明,隻在一個世紀的時間内傳遞出信号,那麼各種假設估算出的捕獲外星智慧信号的時間值就不存在,因為估算出的最短的信号接收所需的時間是1030年,而建立起聯系則是接收時間的1倍,也就是2060年。這樣的時長對于宇宙來說,是微不足道的,可對于人類來說是非常悲觀的數值,也就是說依照目前人類的技術,可能很難與外星智慧文明建立起聯系,也很難預測未來。
康塞爾利斯表示,計算是理解人類存在及其未來的一種方式,如果事實證明,銀河系中存在的文明比該研究所預測的更多,那麼未知生命可以在比地球更廣泛的條件下演化。或者說,地外文明的壽命往往比人類的文明要長很多,換言之就是地外文明比地球文明更加的先進。如果我們站到假設的現實面,通過科學儀器和各種天文探測器,仍然無法找到地外文明或者地外生命,那就意味着生命的出現本就是宇宙中極為罕見的。或者當地球智慧生命出現時,地球早于地球文明的智慧文明早已自我毀滅。也許在銀河系的幾十億年前,智慧生命如同鬧市一番,可是都已經塵埃落定,灰飛煙滅了。最後夫人說,獲悉人類就是宇宙中唯一且孤獨的存在。
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