上世纪60年代,正是美苏太空竞赛最激烈的时候,人类在太空探索领域的多项第一,都在这个时间段完成的。
当时,人类对太空有着无限的畅想,探索太空的热情也异常高涨,当时的人类,认为人类或许要不了多久就可以登陆月球,登陆火星,以至于可以实现太空移民。
另外,当时的人类认为,随着人类探索太空的脚步加速,那么迟早有一天会遭遇地外文明,什么时候遇到,也只是时间早晚的问题。
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为了弄清楚宇宙中到底有多少个地外文明,一名叫弗兰克·德雷克的天文学家,以人类诞生的概率为蓝本,创造出一个著名的公式,这个公式就是以其名字命名的德雷克公式。
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N=R∗×fp×ne×fl×fi×fc×L
这个公式看似复杂,然而理解其中各个变量的含义,也好理解:
公式中的N,就是银河系中可检测到电波信号的数量,可以理解为发展出高度发达的地外文明数量。
R∗:表示银河系内形成恒星的平均速率fp:每颗恒星内可能诞生行星的平均数ne:每个恒星系中,类地行星的数量fl:在类地行星中,处于宜居带中行星的数量fi:处于宜居带的行星,演化出高级生物的概率fc:高级智慧生命能够发送电波信号的概率L:文明存在的时间这个公式中,有几个关键的参数,首先得知道银河系中大概有多少颗恒星,根据多年的观测发现,银河系内的恒星数量大约有2000-4000亿颗左右。
然而,就是这些恒星的周围,有多少颗行星,根据科学家们的观测,目前可以得出一个基本事实,那就是每一颗恒星周围都有行星,这点与恒星演化的过程有关,就像太阳系中有八大行星一样。那么也就意味着在银河系中,有着数量远超恒星的行星了。
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由于每颗恒星的大小不同,那么诞生的行星数量也大有不同,而每颗恒星中处于宜居带行星的数量也大有不同。
除了这些外,还得考虑这个行星中的环境,是否有利于生命的诞生,像地球和火星都处于太阳系的宜居带中,但是火星的环境较为恶劣,就无法诞生出生命,而地球环境就强不少。
因此,还得考虑处于宜居带中的行星,是否有大气层、是否有液态水,行星内部的温度是否合适,温度不能太高,也不能太低。
然后,就是处于宜居带的行星,并且环境也合适,有多少可以诞生出生命,这些生命又有多少最终可以演化出高级生命,最终进化成高级智慧生命,这些高级智慧生命,又有多少可以发展出较高的科学技术水平,能够对外发送电磁波信号。
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以人类目前的技术手段,只有接收到来自地外文明的电磁波信号,才能确定地外文明的存在。
最终,根据德雷克公式,导入科学家们预估的数据,发现一个让人惊讶的事实,那就是银河系中至少有1000到数万个高级地外文明。
然而,让人沮丧的是,既然根据德雷克公式,银河系中有这么多的地外文明,然而,直到今天为止,人类没有收到过这些地外文明的信号。
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虽然,在上世纪70年代,人类曾接收过一个“WOW!”信号,这个信号也是人类目前为止,离发现地外文明最近的一次,然而,这个信号就像“幽灵”一样,一闪而逝,从此再未出现过了。
那么,问题来了,既然银河系中有这么多的地外文明,人类为何从未收到过“他们”任何信息呢?这就涉及到另外一个问题,这就是著名的“费米悖论”了。
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根据德雷克公式,人类在宇宙中并不孤独,并且数量还很多,然而,这么多年过去,人类却从未发现过他们,这里就存在一个矛盾问题,也是一个悖论,最早想到这点的人是费米,因此,人们把这个相互矛盾的问题,称为费米悖论。
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而有关费米悖论的解释,科学家们提出了各种假想:
1、银河系太空旷,距离太远
虽然银河系与整个宇宙尺度相比,只不过是宇宙中的一粒沙尘,但是银河系的大小,对于目前的人类来说,是一个无法想象,也无法跨越的距离。
根据科学家预测,整个银河系的直径有10万光年,也就是说,即便达到了光的速度,从银河系这头,跑到银河系的那头,也需要10万年时间,而人类从智人进入到如今的时间跨度,也不过如此。
另外,银河系虽然拥有2000-4000亿颗恒星,看似拥挤,实际上内部空间非常空旷,即便是离太阳系最近的恒星,距离也有几光年。
而人类目前有能力发射和接收电磁波信号,也不过几十年时间,因此,银河系中一些地外文明即便发送了信号,也要数百年,数千年,甚至是数万年时间,才能到达地球。
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2、银河系太广阔,信号衰减太大
我们把石头丢进水中的时候,会产生水波,越靠近中心点的地方,水波也强烈,而距离中心点越远的地方,水波逐渐变弱,直到波纹消失掉。电磁波在宇宙中传播的过程也是如此,传播越远,信号衰减也就越大。
实际上,人类目前无时无刻都在对外传播电磁信波,例如电视信号,广播信号等,除了部分被接受外,大部分都向宇宙深空扩散传播。
理论上,只要这些电磁波一直在宇宙中传播,那么迟早有一天会被地外文明接收到。然而,这些信号在传播的过程中,存在一个衰减的问题,仅仅传播数光年后,就变得特别微弱,湮灭在宇宙噪声之中。
同理,也许这些地外文明也无时无刻都对外发送电磁信号,但是银河系太空旷了,等这些信号传播到地球,已经衰减得非常微弱,几乎无法被甄别出来。这也是目前人类无法发现其他地外文明的原因之一。
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3、人类文明等级不够,还未达到发现地外文明的科学技术水平
这个就得分多方面来说了,在人类科学技术水平还不够的情况下,可能就无法联系到地外文明,这里面主要有几个方面的原因。
一方面,目前人类使用电磁信号进行沟通和交流,然而,前面说过,电磁信号在宇宙中传播,会出现衰减的问题。
而地外文明发展到一定程度的话,为了避免这个问题的出现,或许会使用其他更高等级的交流方式,目前人类文明等级还未达到,即便这些信号充斥着宇宙空间,人类还无法掌握这种技术,无法被捕捉和读取,也就被遗漏掉了。
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还有另外一种可能,那就是地外文明或许发现了人类,然而,由于人类还处于初等文明,站在他们的角度看待人类,就好比人类看蚂蚁一样。
如果人类想要观察蚂蚁,又不想让蚂蚁发现,以目前人类的科学技术水平来说,有很多种方法,高级地外文明如果想观察人类,又不想干预人类文明发展的话,或许也有很多种方法,因此,不是没有地外文明的存在,而是他们在眼前,我们看不到他们。
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4、文明的寿命有限
依据自然规律,小到地球生物,大到恒星,以至于整个宇宙空间,都有“寿数”,从出生到成长,再到灭亡,循环往复生生不息。只不过寿命的长短不同而已。
如果把“人类文明”看成一种“生命体”的话,那么文明也有其出生、成长,再到灭亡的过程。如果从人类开始进入到农业文明开始,已经过去了数千年时间。
在这数千年时间里,人类文明经历了很多曲折和灾难,好在人类最终都挺过来了,让人类文明得以存续,然而,随着人类人口增加,以及发展速度加快,消耗的资源数量也在急剧攀升。
即便人类文明不出其他意外,在未发现新能源,而现有资源耗尽后,人类文明就会进入巅峰后,迅速回落,以至于最终消亡。
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因此,就诞生了一个“大过滤器”理论,那就是文明发展到一定程度,会遇到一个看不到的屏障,只有突破这个屏障,文明才能突破,飞跃晋升到下一个等级,否则就是等待消亡的命运。
然而,能够通过这个屏障的概率非常低,或许数万,数十万个文明,才有一个能够突破这个屏障,那么,整个银河系,或者宇宙间,就不断的有文明诞生,发展数千年,数万年后,由于屏障的存在,不断消亡…………。
或者目前为止,还没有任何文明能够突破这个屏障,以至于文明之间在宇宙的尺度下,相互间无法沟通和交流,因此,即便宇宙中有1000个,甚至更多的文明,人类也无法发现和联系到他们。
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5、宇宙唯一性
最后一种可能性,是人们无法接受,但是不得不面对的现实,那就是人类或许是宇宙目前唯一诞生的高级智慧生命,也是唯一发展出文明的生命体。
对于德雷克公式推断,银河系中至少有1000个地外文明,人类目前却没有发现他们,你有什么想说的呢?不妨在评论区留言,大家一同评论下!