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    在银河系中,外星生命可能是很罕见的

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      爱因斯坦

      寻找外星人可能变得更加困难了。新的研究表明,外星生命可能不像我们希望的那样广泛存在。在寻找外星文明方面,一个关键问题是宇宙中有多少有智慧的外星人——但这个问题的答案取决于科学家们尚未掌握的更多知识。1960年天文学家、外星智慧的猎人弗兰克·德雷克(Frank Drake)设计了一个公式,计算出从一个智慧的、正在交流的外星文明那里听到声音的概率。德雷克等式依赖于几个常量的值来确定这些文明可能有多广泛,它们有多大可能进化,以及当我们能够探测到的时候,它们有多大可能传播。

      在银河系中,外星生命可能是很罕见的

      新研究增加了著名的德雷克等式的不确定性,表明人类发现外星智慧生命可能性比之前认为的要小。图片:Mirrorpix/Getty

      博科园-科学科普:虽然有些数字,如有多少颗恒星周围有行星是众所周知的,但其他数字,如有生命的行星比例,仍然是不确定的。多年来,科学家们一直试图“解决”德雷克方程。但不确定的量需要估计。乐观主义者倾向于用数字来反映他们的想法——其他星球上的生命是丰富的!文明可以延续数百万年,悲观主义者则相反,他们假设生命稀少,文明迅速消亡。寻找一个更准确的答案来回答“我们是孤独的吗?”这项新研究的研究人员包括了数字的不确定性——科学家对这些数字的信心有多大。

      他们没有给每个组成部分一个硬性和快速的数量,而是试图衡量研究这些问题。安德斯·桑德伯格说:我们可以证明,鉴于目前科学的不确定性,我们可以得到一个既能让乐观者也能让悲观者高兴的分布:有可能出现几个外星文明,也有可能在可见宇宙中没有外星人,牛津大学的哲学家桑德伯格是这项新研究的主要作者。考虑到不确定性,不确定的天空不应该令人惊讶,这项研究已经提交给了《伦敦皇家学会A》。

      在宇宙中孤独吗?

      1950年意大利裔美国物理学家恩里科·费米仰望天空,问道:它们在哪里?如果宇宙中充满了外星文明,为什么他们都没有接触过地球呢?这个被称为费米悖论的问题为德雷克方程提供了新见解。德雷克方程从来没有追求一个确定的数字。相反它被用来粗略估计银河系中可探测文明的数量(N)。N = RfpncflfifcL这个数字是根据每年的恒星形成率(R),恒星与行星的一部分(fp),可居住行星的数量/系统(nc)的行星,行星的比例与生活(fl),生命的一部分,是智能(fi)、智能文明的分数可检测(fc),和这种文明的平均寿命年(L)。

      对遥远恒星的观测,包括美国国家航空航天局(NASA)的开普勒(Kepler)望远镜,已经揭示出恒星周围有大量的行星,可居住的世界遍布整个银河系。所有其他的变量都在宇宙中。桑德伯格和他的同事决定改变等式中未知部分的输入,不去估计一个数字,而是包括范围。例如说有1/100的几率为生命进化不会让它清楚的几率是1 100,1/1000到1/10之间。在不同的新研究从先前的费米悖论分析是当前的数量级作者解决问题的不确定性在每个组件更中肯的德雷克方程更好的方式。

      通过把科学的不确定性考虑在内,比如生命进化的频率,研究人员确定,我们是银河系中唯一的智慧生命的几率在53到99.6%之间。如果把可观测的宇宙也包括在内,情况就会好一点——人类单独存在的几率在39%到85%之间。这项研究发表在《arXiv》上。新的数字意味着人类很有可能是唯一可探测到的智能文明,桑德伯格说这并不一定认为这是件坏事。我认为这是个好消息,从清醒的角度来说,还有很多东西需要我们去使用。我们要对宇宙的大部分负责。也许我们会进化成外星人,因为我们在未来的广阔空间里四处传播。

      改善我们的理解

      把数字代入德雷克等式是一门不断发展的科学——事实上,它是科学的几个分支。天文学并不是唯一的危险因素。生物和化学都与生命,尤其是智能生命的进化有关。理解人类历史可以帮助我们确定一个交流文明可以持续多久。今天,没有人知道生命是如何进化的,但许多科学家正在寻找。桑德伯格说,一旦我们确定了生物从无机物中出现的生化过程,我们就会更容易理解自然是如何轻松地开始自己的生命(至少我们所知道的生命)。另一个悬而未决的问题是,当生命发明了它的基因密码时,它是如何容易地到达死胡同的。如果生命在进化过程中撞上了一堵墙,那么它的分布就会减慢。

      很乐观地认为,随着时间的推移,我们将填满几乎所有的变量。也许我们需要在获得可靠的生命和智力统计数据之前解决几个星系的问题,但我认为将能够找到它们。理解这些数字只是其中的一步(诚然,这是具有挑战性的一步)。继续寻找其他文明也是很重要的,因为它们的存在可以帮助我们了解它们有多普遍。我们应该寻找和倾听外星人的声音,毕竟看到一些遥远的文明,发现一个外星的巨型建筑,或者某个地方的废墟,会让我们瞬间极大地更新我们存在的概率。

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