銀河繫到底有多少外星文明,我們知道嗎?

很顯然,這是個天大的命題,大到大而無當的地步,多數人甚至感覺這個問題太過無厘頭。

不過,對於科學家來說,多數問題都可以化作數學模型來解決。

想想看,要是動用數學公式,就能搞定這個看似天大的命題,算出來宇宙會有多少個外星文明?是不是酷斃了!

於是,這成了20世紀很多科學家,尤其是天文學家、太空生物學家的重要問題。

最終由一位美國天文學家率先攻下,他提出一個能夠計算出外星文明數量的公式——這就是大名鼎鼎的德雷克方程(Drake equation)。

1961年,德雷克本人在全球首次搜尋外星文明計劃SETI會上,提出了這個公式。

千萬別頭疼,這個公式其實挺有趣。不信,瞧瞧——

一個貌似天大難題,人家僅僅動用了7個變數,逐步縮小範圍,最終鎖定我們想要知道的答案,是不是聰明絕頂?!

順便說一句,這個公式後來被卡爾·薩根Sagan、格林·班克Green Bank等人修改過,所以科學界有不同版本,有些變數解讀的各有不同,這裡我選用的是英國DK宇宙大百科版。

具體來看看每一個變數取值:

  • 恆星形成率——也就是指,整個銀河系每年誕生的新恆星數量,一個較為合理的取值是,50顆/年。
  • 帶有行星的恆星——約有一半的恆星帶有行星系統,也就是說,50%的恆星系統存在行星。
  • 宜居行星——平均每個行星系統中,只有0.4個行星處在宜居帶,也就是宜居行星的存在數量。
  • 有生命的行星——可能有90%的宜居行星上,都曾存在或者正存在著生命。(我個人認為這個估計過於樂觀了)
  • 智慧生命——存在外星生命的宜居行星,可能只有10%進化出了智慧生命。
  • 可通信的外星文明——可能只有10%的智慧生命,具備星際通信能力,或者希望星際文明間溝通喊話。
  • 外星文明的壽命——每個文明都有壽命期限,有些文明在跟我們接觸之前就已消亡了。星際文明間的溝通,只有在共生共存的時間跨度內,才可能實現。一個文明的平均壽命取值為10000年。

根據以上7個變數取值,得出結論——50×0.5×0.4×0.9×0.1×0.1×10000=900。

這意味著整個銀河系大約存在著900個外星文明,可以跟我們人類喊話。

不過,剛才說了,因為不同版本有不同變數,即使同一版本也有不同取值,結果得出的數量也是差異甚大。

我看過最小取值:2個外星文明,最大的100萬個外星文明。

還有,這個方程式只考慮了銀河系範圍內的外星文明數量,並沒有把整個可觀測宇宙1000億個星系列入其中,要是那樣的話,恐怕得出的就是天文數字,還是現實點,考慮考慮眼前的星系吧。

  • 有人問了,這個列式有意義嗎?這種結論有神馬意義?

儘管這不是嚴格意義上的數學方程式,算出來的結論千差萬別,但德雷克方程之所以能夠橫貫學界長達半個多世紀,成為SETI地外文明搜尋地外領域的經典話題——

事實上,它的真正價值在於,把一個貌似天大、複雜、不可解的問題,細分成了若干個小問題,科學界對付這些小問題,相對來說比較容易解決,至少有希望解決。隨著各方面條件成熟起來,終有一天,會最終解決這個大問題的。

正如1959年《自然》雜誌刊發文章寫道:成功的概率難以估計,但如果我們不去搜尋,成功的機會就是零。

這是美國著名物理學家、地外文明搜尋計劃SETI倡導者——菲利普·莫里森Phillip Morrison告誡世人的一句名言。

人類最聰明大腦里,總有一些樂天派,積極探索未知空間,熱衷搜尋外星生命,這是天性,更是使命——作為地球生命最高級進化的使命,面對廣袤無際的宇宙,人類只有銳意進取,主動探索,星際殖民,才能換得更大的生存空間和生存時間。

被譽為SETI探索之父的德雷克、史上最有影響力的科普作家卡爾·薩根、當今在世知名度最高的物理學家霍金、來自火星時代的未來使者馬斯克……都是佼佼者。


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