理論上人類可以用100萬年的時間飛往銀河系各個星球嗎？

11-30

"「費米悖論」隱含之意是，理論上講，人類能用100萬年的時間飛往銀河系各個星球，那麼，外星人只要比人類早進化100萬年，現在就應該來到地球了。" 這個理論是什麼理論，還有人類可以用100萬年的時間飛往銀河系各個星球嗎？

Hinted by @Zheng Jiansen，引發了我的腦洞。如果人類知識每 9 年翻一番會發生什麼？

儲存一比特至少需要 $kT ln2$ 的能量（by Szilárd，Information converted to energy）

假設人類可以以本底輻射溫度儲存信息（基本是極限了）
架設人類知識總量每9年翻一番
假設現在人類有 1PB 知識

（一下皆使用國際單位制）

地球質量約為 $6 imes 10^{24}$ ，能量為 $6.4 imes 10^{41}$ ，最多儲存 $1.95 imes 10^{64}$ 比特信息。而 1500 年後人類信息總量會突破這一限制。
太陽系質量約為 $2 imes 10^{30}$ ，最多儲存 $6.5 imes 10^{69}$ 比特信息。只要 1600 多年，人類知識量就比它大了。
銀河系的質量估計是太陽的 $10^{12}$ 倍，能儲存的信息也是 $10^{12}$ 倍。仍然不及 2000 年後人類的知識量。
（可觀測）宇宙的總質量大約是 $10^{53}$ ，為了考慮暗能量什麼的姑且算是 $10^{55}$ ，這樣可以存儲 $3 imes 10^{94}$ 比特。而人類的知識量會在 2700 年後超過這個限制。

結論：假設 2 呵呵。指數增長可不是開玩笑

還有一個理論，那就是在星際旅行的發展史中，越晚出發的飛船速度越高，也越早達到目的地。舉例來說，如果人類100年前的原始飛機需要飛1000年的路程，現代的火箭估計也幾年就到了。因此，星際旅行中越晚出發越好。

若科技進步能持續過去400年來的暴漲，目測1萬年就夠了。。知識若每9年翻一番(Global scientific output doubles every nine years : Nature News Blog)，則1萬年後的知識總量(非"信息"or "數據")為現在的如下這麼多倍。。。。。。。。。

我們可以從500年來每個時代里最先進國家從海權到空權再到太空權的演化發展獲得啟示：星際旅行或是未來1百萬年人類的歷史使命。
我們的未來是星辰大海，不信在信息革命一萬年後，在歷經一萬年的指數暴漲後還搞不定這個問題。。
立貼為證，以昭未來人類(若那時的考古學家能恢復遠古時代"知乎"伺服器分散式存儲里的這條數據的話。。。。)

人類不可以，但我們的機器人可以。當然100萬年還是短了點，1000萬年差不多，不過和宇宙年齡比起來也就是幾分鐘而已。
可以使用馮諾依曼機器人。發射一台到陌生的星球上，自動採集原料礦產，複製自己，飛向下幾個星球，很快就可以充斥整個銀河系。

宇宙太空曠了，就算太陽系內存在著外星飛行器，我們也很難探測到。

大篩選：我們在其中走了多遠？

人類似乎前途光明——我是說，我們有個很吊的機會用代代傳承的永恒生命佔領宇宙的每個角落。但現實是，我們周圍的宇宙空間一片死寂，這告訴我們，智慧生命抓得住這個機會的概率是非常非常非常非常非常低的。在生死之間有一場大篩選，而我們人類也正面臨著這一不祥的問題：我們離此次篩選還有多遠？

生命將會開拓生存空間

到目前為止，地球上的生命通過自我調節適應能力來擴張，與這種過程相似地，人類的科技能力也在持續進步，從進化論的角度看，這很容易理解。一般地，一個種群中總會有少數個體因突變獲得的新能力而擁有了佔據生態位空缺的潛質，即使其它大多數個體對此無能為力。同理，我們預計人類後代的種內鬥爭也將持續推動科技進步，以讓人類能夠繼續開拓自己生存的位置。殖民是所有地球生物始終如一的行為方式，我們對人類社會最前沿的理解也不過是指出了這一行為將會繼續下去。人類在複雜的共同演化中進化的社會組織結構、文化、模因乃至遺傳系統本身，所有這些系統都在長遠上顯現出自我複製傾向。

因此我們可以想見，當宇宙遠航成真時，我們的一部分子孫將嘗試著一個行星一個行星地開拓殖民地，然後是逐個逐個的星系，接著甚至超出銀河。我們必須有這樣的期待，即使大多數人滿足於固步自封，害怕殖民者的競爭，害怕與外星人的接觸，或希望宇宙保有其自然樣貌。至少我們必須期待社會能夠有足夠的內部競爭強度，允許其成員有多樣化的選擇。最終，即使不願遠行的人們沉迷於虛擬世界，他們也定然需要越來越多的物質和能量來建造更強大的電腦。他們也肯定希望降低天災的威脅。一百萬年在宇宙尺度下是很短暫的，但即使這短暫的瞬間，以人類曾有過的人口增長率（大於百分之零點零零一每年），也足以讓人類的數量超出可觀測的整個宇宙範圍的環境容納量。

從技術上看，這樣的宇宙殖民是可行的，即使它可能超出了我們的現有能力，我們也可以預測一些使能技術如果我們有足夠多的投資去建造的話，速度較慢的世代飛船已經離現有的能力極限不遠了。較高速且低質量的、基於納米技術的擁有自我複製能力的航天器在數個世紀內也可能成為現實。

看起來在宇航速度上沒什麼明顯的阻礙（光速除外），只要有足夠的能源。
因此在最多未來一百萬年內，我們的後代就應該可以到達一個「暴漲」的時間點，他們將以近光速在銀河系中擴展，接著是整個宇宙，輕而易舉地碾碎一切敢於擋道而又沒有成熟的生命。超光速旅行如果出現的話，只不過意味著超光速的暴漲。

我們預測了這樣一個暴漲，它將填滿所有可能的生態位，用掉所有可用物質和低熵資源。即使大多數有價值資源在星辰之間甚至銀心之中，我們後輩中的先驅者們也將最大限度利用一切他們能夠使用的物質和能量，包括已如一潭死水的太陽系和鄰近的其它星系。

一旦這樣的暴漲超過了單一的天災所能徹底毀滅的規模——如超新星爆發所能毀滅的範圍，它將成為「持續的」生命爆炸，它只可能在接觸另一生命爆炸時停止。在那之後，如果一場天災摧毀了一些先遣隊，後來的殖民者將會迅速補充他們的位置。

事實上，至今沒有任何地外文明實質接觸地球。

我們的行星和太陽系卻並沒有被來自群星的暴漲的競爭者們塞滿，我們甚至沒看到任何跡象。與之相反地，我們解釋天體生命周期的理論非常成功，它準確預測了我們星系、周邊恆星、甚至其它恆星系的衰亡，都僅僅遵循簡單的物理規則，而沒有呈現出被智能干預的痕迹。考慮到我們的銀河看起來與周邊其它恆星系的情況如此相似，我們很難說這些恆星系只是被無數已改造的星系所包圍的一個保護區。所有這些跡象都在表明，在我們之前，宇宙中還沒有其它文明曾到達過「暴漲點」並以光速擴散其殖民地。

大篩選的篩子：
正確的行星系（包含有機物）
某種可以自我複製的東西（例如RNA）
簡單（原核）單細胞生物
複雜生物
有性生殖
多細胞生物
腦容量較大的、能夠使用工具的動物
我們當代
暴漲

在自然消亡與暴漲之間有著一次「大篩選」，絕大多數篩子中的東西永遠都沒有機會通過。事實上，至今為止，在整個宇宙的億萬星辰的過去，還從來沒有誰通過了它。事實是我們的宇宙幾乎完全寂靜，似乎生命暴漲幾近不可能出現。如果存在著另一種完全不同於我們所想的生命的擴張形式，也只是讓這一切看起來更糟糕了而已，因為這個篩選的範圍將比我們所能想像的還要大。

如果最難的篩子是產生了單細胞生物或者進化出智能生物，那麼我可以對未來樂觀。如果最難的篩子是物理的禁區，比如近光速飛行呢，那麼我們還沒有通過最後的篩選

不能
有個公式用來估算可能與人類通訊的智能文明數目：
德雷克公式 _百度百科
「通訊」需要信號源功率夠大，「飛往」要求實體到達，需要發射很多飛船，比較浪費資源。

我猜是這麼估算的：
銀河系半徑約5萬光年，太陽系至銀河中心距離約是2.6萬光年，故：銀河系內距太陽系最遠的距離7.6萬光年，簡單計算取10萬光年。
假設銀河系內某外星文明率先能達到0.1倍光速，且朝著太陽系來的話，最長需要100萬年。（飛船質量超級好，100萬年保修。）
這裡「外星人朝太陽系飛來」是個很苛刻的假設，這些能達到0.1倍光速的外星人每年（地球年）能派出的飛船也是有限的。
往好的方向估計，人家資源豐富且好奇心強，每年能造100艘這樣的飛船、並且湊夠船員，往銀河系各個方向飛。隔年變化一個小角度，再發100艘，持續N年（N待定）。
具體怎麼選擇方向呢？
A.這些外星人發現自己基本在銀河系中心（這種情況下距離減半，途中的100萬年變成50萬年），銀河系近似成圓盤，朝各個方向均勻撒點，每艘飛船分得的圓弧長：2*π*R/100=1000π光年
太陽系的半徑：以冥王星軌道為邊界約40天文單位≈40/63240光年。
太陽系直徑與弧長之比：0.001265光年÷3141.59光年=4e-7
平均要等 10,000,000÷4=2,500,000 也就是250萬年才會進入太陽系範圍。

先不說外星人會不會那麼友好，旅行途中發現人類就主動現身（從0.1倍光速減速停下來也是要耗能的呀，油錢你來付嗎？）；
也不提外星人民會不會看著政府燒錢燒250萬年還不QiYi（也許他們資源真的很豐富）；
如果真的那麼友好的話，我覺得人家更可能每隔幾萬年就發現其它的外星生物（智慧更低，造不了大飛船的），花時間研究/飼養/逗弄他們去了。

B.如果這些外星人不在正中間，也在靠邊的地方
……我不會算啦。

反過來說，如果人類能造0.1倍光速的飛船，只要資源還是有限的，要「飛往」銀河系「各個」星球還是不可能的。不過可以花個幾十萬、幾百萬年的時間，飛到幾個人類感興趣的星球去看一看。

諸位不要被迅猛發展的信息技術蒙了眼睛，那都是幻覺。化學燃料燒完前可控核聚變搞不出來的話，別說殖民宇宙了，我們連太陽系都別想飛出去

100w年他只是代表一個文明有能力進行星際旅行能力。。或者先降低一下標準，觀測到。

科技發展不是線性的，指數也未必是固定的，所以啊，這是不可測噠。

只要肛出躍遷引擎，應該不是問題，但銀河系太大了，不適合完全殖民，可以參考遊戲精英危險的劇情，在一千年以後，人類已經統治了sol為中心半徑250光年的球狀區域，而且通過躍遷引擎銀河系所有地方都可以去的，但問題來了。遊戲里設定一次躍遷最多五十光年（大型飛船除外），飛一段時間就得去問恆星加一次油（撈核聚變燃料），所以，遊戲里並沒有去其他大星系的選項（仙女座大星系離銀河系254w光年）。我們可以預測，人類最大的去往範圍是以銀河係為中心的本星系群，就是包含三角座大星系和仙女座大星系的五十個星系群，而宇宙是在無限延伸的，所以說，等人類有能力進行大星系級別躍遷的時候，已經完全看不到本星系群以外的星系了，人類能不能殖民到如此大的範圍還不清楚，畢竟半徑250光年已經足夠大了。
細思極恐的是，在宇宙無限擴大的情況下我們觀測到了十億個河外星系，也就是說，宇宙真正的大小還是非常令人恐懼的。