人類最終能不能找到外星人,我只能說(shuō)可能性大于零,但大于零是多少呢?抱歉,真沒(méi)法確定。
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很多人一看到這話,大概率會(huì)很不屑:你這不等于沒(méi)說(shuō)嗎?要么就說(shuō)能,要么就說(shuō)不能。甚至可能有人會(huì)嘰嘰歪歪罵人,覺(jué)得我在敷衍。
但我想說(shuō),如果你真的有哪怕一丟丟科學(xué)精神,不是那種“非黑即白”的極端思維,就請(qǐng)耐心看完這篇文章。
其實(shí)說(shuō)白了,“可能性大于零”這句話,翻譯過(guò)來(lái)就是:概率非常非常小,小到你幾乎可以忽略不計(jì),但又不能完全否定它的存在。
為什么這么說(shuō)?
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核心就兩點(diǎn):宇宙太大了,大到離譜;而生命和文明的概率太小了,小到可憐。這兩點(diǎn)加在一起,就注定了人類尋找地外文明的道路,大概率是一場(chǎng)孤獨(dú)的遠(yuǎn)征。
先說(shuō)說(shuō)宇宙有多大,我盡量不用太晦澀的術(shù)語(yǔ),用最直白的話,結(jié)合你能理解的數(shù)據(jù),讓你直觀感受一下“大到離譜”到底是個(gè)什么概念。
我們先從自己的家園說(shuō)起。
地球是一個(gè)直徑約12742公里的球體,這個(gè)數(shù)字可能有點(diǎn)抽象,你可以這樣想:如果我們開車?yán)@地球赤道一圈,以每小時(shí)100公里的速度,不吃不喝不休息,大概需要127個(gè)小時(shí),也就是5天多。而地球的質(zhì)量更嚇人,約6×102?千克,換算成我們能聽懂的話,就是約60萬(wàn)億億噸。這么大的質(zhì)量,卻能被太陽(yáng)的引力牢牢“抓住”,圍著太陽(yáng)轉(zhuǎn)了幾十億年,你就知道太陽(yáng)有多恐怖了。
太陽(yáng)在我們太陽(yáng)系里,就是絕對(duì)的巨無(wú)霸,它的質(zhì)量占了整個(gè)太陽(yáng)系總質(zhì)量的99.86%,約2×103?千克,是地球質(zhì)量的33萬(wàn)倍。
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打個(gè)比方,如果把地球比作一顆普通的玻璃彈珠,那太陽(yáng)就相當(dāng)于一個(gè)直徑十幾米的大圓球,兩者的差距根本不是一個(gè)量級(jí)。也正因?yàn)樘?yáng)有這么大的引力,地球才會(huì)被它牽扯著,以一個(gè)近似圓形的軌道公轉(zhuǎn),公轉(zhuǎn)軌道的平均半徑約1.5億公里,這個(gè)距離,光都要走8分多鐘才能從太陽(yáng)傳到地球,我們平時(shí)看到的太陽(yáng),其實(shí)是8分鐘前的太陽(yáng)。
可能有人會(huì)覺(jué)得,太陽(yáng)的引力范圍也就到冥王星、海王星那里,其實(shí)不然。太陽(yáng)的引力范圍半徑大約有1光年,這個(gè)范圍里,不僅有八大行星、幾十顆矮行星、幾百顆衛(wèi)星,還有無(wú)數(shù)的小行星、彗星、碎片和塵埃,全都在圍著太陽(yáng)轉(zhuǎn)。這里重點(diǎn)說(shuō)一下“光年”,這是宇宙里最常用的距離單位,不是時(shí)間單位,很多人都會(huì)搞混,記好了:1光年就是光在真空中走1年的距離,約等于9.46萬(wàn)億千米。
說(shuō)到這里,就得提一下人類目前飛得最遠(yuǎn)的人造飛行器,旅行者1號(hào)。
它已經(jīng)在宇宙中飛行了近半個(gè)世紀(jì),飛離地球的距離大約是240億千米,聽起來(lái)是不是很遠(yuǎn)?但我告訴你,這僅僅是1光年的0.002316,連千分之三都不到。
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按照旅行者1號(hào)現(xiàn)在每秒17公里的飛行速度,想要飛出太陽(yáng)1光年的引力范圍,還需要再飛17000多年。17000多年啊,人類文明有記載的歷史也才幾千年,等它真的飛出太陽(yáng)系,人類說(shuō)不定都已經(jīng)滅絕好幾輪了,或者早就發(fā)展到我們現(xiàn)在無(wú)法想象的地步了。
如果說(shuō)太陽(yáng)系已經(jīng)夠大了,那銀河系就更是大到讓你懷疑人生。在宇宙中,星系被稱為“宇宙島”,就是恒星聚集的家園,而我們的太陽(yáng),只是銀河系這個(gè)“宇宙島”里一顆再普通不過(guò)的恒星。
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銀河系里到底有多少顆恒星?目前科學(xué)家的估算大約是4000億顆,注意,是4000億,不是4000萬(wàn),也不是4000億顆行星,是恒星。每一顆恒星,都有可能像太陽(yáng)一樣,擁有自己的行星系統(tǒng),擁有自己的“地球”。
銀河系的直徑約20萬(wàn)光年,是一個(gè)漩渦星系,因?yàn)樗暮诵挠幸粋€(gè)巨大的、發(fā)光的棒狀結(jié)構(gòu),所以也叫棒旋星系。銀河系有兩條主要的懸臂和兩條支臂,這些懸臂都是恒星最集中的地方,就像銀河系的“手臂”,而我們的太陽(yáng),就坐落在距離銀河系核心約2.6萬(wàn)光年的一條支臂上,這條支臂叫獵戶臂。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),我們所處的位置,在銀河系里就是一個(gè)“郊區(qū)”,不是核心區(qū)域,也不是恒星最密集的地方,算是一個(gè)比較偏僻的角落。
你以為銀河系就已經(jīng)是宇宙的全部了?太天真了。
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銀河系只是本星系群中大約50個(gè)星系中的一個(gè),而本星系群,又只是本超星系團(tuán)中上百個(gè)星系群(團(tuán))的一員。
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本超星系團(tuán)上面還有更大的結(jié)構(gòu),比如拉尼亞凱亞超級(jí)星系團(tuán),再往上還有雙魚鯨魚超超級(jí)星系團(tuán)、史隆長(zhǎng)城結(jié)構(gòu)、海格力斯-科羅拉·伯里阿斯長(zhǎng)城結(jié)構(gòu)等等。這些結(jié)構(gòu)一個(gè)比一個(gè)大,最大的結(jié)構(gòu)跨度能達(dá)到上百億光年,相當(dāng)于1000多個(gè)銀河系排成一排,想想都覺(jué)得恐怖。
這些大大小小、層層嵌套,像俄羅斯套娃一樣的宇宙結(jié)構(gòu),共同組成了我們目前能夠觀測(cè)到的宇宙,可觀測(cè)宇宙,它的半徑約465億光年。
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可能有人會(huì)問(wèn),什么是可觀測(cè)宇宙?
說(shuō)白了,就是人類依靠現(xiàn)有的物理技術(shù),能夠觀測(cè)到的最大宇宙范圍,在這個(gè)范圍之外,還有一個(gè)更巨大的、我們永遠(yuǎn)無(wú)法觀測(cè)到的不可觀測(cè)宇宙。至于不可觀測(cè)宇宙有多大,目前沒(méi)有任何科學(xué)家能夠給出準(zhǔn)確的答案,甚至連估算都做不到。但現(xiàn)代物理學(xué)理論告訴我們,宇宙是動(dòng)態(tài)的,有始有終的,也是有限的,只是這個(gè)“有限”的尺度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人類的想象。
為了讓你更直觀地感受可觀測(cè)宇宙的大小,我給你講一個(gè)哈勃望遠(yuǎn)鏡的故事。
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哈勃望遠(yuǎn)鏡在太空中工作了十多年,曾經(jīng)盯著一塊只有月亮視面積百分之一的天區(qū),一直往宇宙深處觀測(cè),最后把數(shù)千張照片合成了一張圖像,這張圖像就是著名的“宇宙極深場(chǎng)”,簡(jiǎn)稱XDF圖像。在這張小小的圖像里,能夠清晰辨認(rèn)的星系就有上萬(wàn)個(gè),而這僅僅是全天區(qū)的1270萬(wàn)分之一。
簡(jiǎn)單算一筆賬,1270萬(wàn)分之一的天區(qū)有上萬(wàn)個(gè)星系,那整個(gè)可觀測(cè)宇宙的星系數(shù)量,至少有千億以上。而且哈勃望遠(yuǎn)鏡能夠接收到的最暗天體只有30等,是人類肉眼觀測(cè)能力的40億倍,哪怕是每分鐘只接收到1粒光子的遙遠(yuǎn)天體,它都能捕捉到。即便如此,還有很多更暗、更遠(yuǎn)的星系沒(méi)有被觀測(cè)到,所以科學(xué)家們估計(jì),可觀測(cè)宇宙中實(shí)際存在的星系,可能有萬(wàn)億以上,甚至達(dá)到10萬(wàn)億個(gè)。
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10萬(wàn)億個(gè)星系啊,每個(gè)星系里又有上千億、上萬(wàn)億顆恒星,你說(shuō)宇宙大不大?但就是這么大的宇宙,為什么我們至今都沒(méi)有找到地外文明的蹤跡?除了宇宙太大,還有一個(gè)關(guān)鍵原因:人類現(xiàn)在的觀測(cè)能力,其實(shí)弱得可憐。
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前面我們說(shuō)了,人類目前飛得最遠(yuǎn)的旅行者1號(hào),也才飛了240億公里,約0.002光年,連太陽(yáng)系的“門檻”都沒(méi)摸到;但好在,人類的觀測(cè)能力比航行能力強(qiáng)得多,我們雖然飛不出去,但能“看”得很遠(yuǎn)。從哈勃極深場(chǎng)圖像中,人類已經(jīng)觀測(cè)到了距離我們130多億光年的星系,這意味著,我們已經(jīng)能夠看到宇宙大爆炸剛開始幾億年的“嬰兒宇宙”,能夠看到宇宙最早期的樣子。
但你可別以為,我們能看到130多億光年外的星系,就意味著我們的觀測(cè)能力已經(jīng)很牛了。實(shí)際上,這種觀測(cè)僅僅是捕捉到了一點(diǎn)點(diǎn)星光,甚至有時(shí)候只是一個(gè)光子,我們根本無(wú)法從這些微弱的信號(hào)中,獲取更多有價(jià)值的數(shù)據(jù),比如,那個(gè)星系里有沒(méi)有行星?行星上有沒(méi)有生命?這些都是完全無(wú)法得知的。
說(shuō)白了,人類就連自己所在的太陽(yáng)系,都沒(méi)有完全看清楚。
科學(xué)界早在20世紀(jì)30年代就預(yù)測(cè),在太陽(yáng)系遙遠(yuǎn)的邊際,有一個(gè)包裹著整個(gè)太陽(yáng)系的“奧爾特云”,這個(gè)云團(tuán)主要由彗星和塵埃組成,里面可能有上萬(wàn)億顆大大小小的彗星,是彗星的誕生地和集散地。但直到今天,奧爾特云依然只是一個(gè)猜測(cè),哪怕是最強(qiáng)大的哈勃望遠(yuǎn)鏡,也無(wú)法看到那里的任何一顆彗星,我們只能通過(guò)彗星的運(yùn)行軌跡,間接推測(cè)它的存在。
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現(xiàn)在我們能夠看到的,只有柯伊伯帶的冥王星和一些小行星。
柯伊伯帶距離我們只有60億千米,相當(dāng)于萬(wàn)分之六光年,這么近的距離,我們用哈勃望遠(yuǎn)鏡看到的,也只是一個(gè)小小的亮點(diǎn),只有幾個(gè)像素而已。我們現(xiàn)在對(duì)冥王星的了解之所以比較清楚,完全是因?yàn)镹ASA發(fā)射的新視野號(hào)探測(cè)器曾經(jīng)光顧過(guò)那里,拍攝了大量的照片,傳回了很多探測(cè)數(shù)據(jù),如果沒(méi)有探測(cè)器,我們對(duì)冥王星的認(rèn)知,可能還停留在“一顆遙遠(yuǎn)的、冰冷的矮行星”這個(gè)層面。
再說(shuō)說(shuō)太陽(yáng)系外的行星。人類現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)千顆太陽(yáng)系外行星,也就是圍繞著其他恒星運(yùn)行的行星,但這些行星的發(fā)現(xiàn),主要依靠一種叫做“凌星法”的方法,并不是我們真的“看”到了它們。
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所謂凌星法,就是當(dāng)我們用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)一顆遙遠(yuǎn)的恒星時(shí),正好有一顆行星從這顆恒星的視向表面經(jīng)過(guò),擋住了一小部分恒星的光,我們通過(guò)觀測(cè)恒星亮度的變化、遮擋的周期,就能推測(cè)出這顆行星的大小、軌道半徑等一些基本數(shù)據(jù)。
所以,哪怕是距離我們最近的太陽(yáng)系外行星,比鄰星b,距離我們只有4.22光年,我們也無(wú)法知道它上面到底有沒(méi)有生命,更無(wú)法知道有沒(méi)有文明。比鄰星b是一顆位于比鄰星宜居帶內(nèi)的行星,理論上有可能存在液態(tài)水,而液態(tài)水是生命存在的重要條件,但“有可能”不等于“一定有”,我們沒(méi)有任何證據(jù)證明,那里有生命的痕跡,更別說(shuō)文明了。
現(xiàn)在,科學(xué)家們也在努力尋找地外文明,他們用巡天望遠(yuǎn)鏡掃描了數(shù)百萬(wàn)顆恒星,迄今為止,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何高等級(jí)文明存在的跡象。為什么只找高等級(jí)文明?因?yàn)樵谶b遠(yuǎn)的距離上,只有高等級(jí)文明,才有可能改變恒星的光度,被我們觀測(cè)到;而像人類這樣的低等級(jí)文明,哪怕在宇宙中存在很多,我們也無(wú)法發(fā)現(xiàn),我們連自己的信號(hào)都傳不遠(yuǎn),更別說(shuō)捕捉到其他文明的信號(hào)了。
目前,尋找高等級(jí)文明主要有兩種方法,一種是“看”,一種是“聽”。
先說(shuō)說(shuō)“看”的方法,這種方法主要是查看恒星的遮光現(xiàn)象,但這種遮光和凌星法找到行星的遮光,是有本質(zhì)區(qū)別的。
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根據(jù)卡爾達(dá)舍夫宇宙文明分級(jí)理論和戴森球理論,宇宙文明發(fā)展到較高級(jí)別(也就是二級(jí)文明)時(shí),會(huì)最大限度地利用恒星的能源,而最有效的方法,就是用一個(gè)巨大的結(jié)構(gòu),把自己依賴的主恒星包裹起來(lái),這個(gè)結(jié)構(gòu)就是“戴森球”,這樣就能最大限度地獲取恒星的能量——因?yàn)閷?duì)于二級(jí)文明來(lái)說(shuō),一顆行星的能量,根本無(wú)法滿足它們的發(fā)展需求。
如果真的有二級(jí)文明存在,它們包裹恒星的戴森球,就會(huì)遮擋住恒星的大部分光,我們通過(guò)望遠(yuǎn)鏡觀測(cè),就能發(fā)現(xiàn)這顆恒星的亮度出現(xiàn)異常的、有規(guī)律的變化,從而推測(cè)出那里可能有高等級(jí)文明。但遺憾的是,迄今為止,我們觀測(cè)了數(shù)百萬(wàn)顆恒星,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何一顆恒星有這樣的異常變化,也就是說(shuō),至少在我們觀測(cè)的范圍內(nèi),沒(méi)有發(fā)現(xiàn)二級(jí)及以上的高等級(jí)文明。
再說(shuō)說(shuō)“聽”的方法。
宇宙中所有的能量都會(huì)發(fā)射出電磁波,而任何文明發(fā)展到一定程度,都必須利用電磁波,無(wú)論是通訊、能源利用,還是其他科技活動(dòng),都會(huì)產(chǎn)生電磁波。
所以,宇宙通訊能力,也是衡量宇宙文明等級(jí)的一個(gè)重要標(biāo)志。
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人類為了尋找地外文明的電磁波信號(hào),建造了大量的射電望遠(yuǎn)鏡,比如中國(guó)的FAST天眼,就是目前世界上最大、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡,它每天都在不斷地搜尋宇宙中各個(gè)波段的電磁波,力求在繁雜的宇宙背景輻射中,分離出有規(guī)律、具有文明跡象的電磁波信號(hào)。
但可惜的是,從人類開始搜尋地外文明信號(hào)至今,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何有價(jià)值的證據(jù),沒(méi)有任何一段電磁波信號(hào),能夠明確證明地外文明的存在。有人可能會(huì)問(wèn),宇宙的年齡已經(jīng)有138億歲了,如果在宇宙誕生38億歲的時(shí)候,就有高級(jí)文明存在,它們發(fā)出的電磁波,早就應(yīng)該掠過(guò)地球了,我們?yōu)槭裁礇](méi)有發(fā)現(xiàn)?
其實(shí)答案很簡(jiǎn)單,不是沒(méi)有這樣的文明,而是我們的能力不夠。
電磁波在宇宙空間中傳播,會(huì)不斷地衰減,想要讓電磁波傳遞到很遠(yuǎn)的距離,就需要有強(qiáng)大的發(fā)射功率;而接收端,也需要有足夠大的放大和接收能力,才能接收到那些遙遠(yuǎn)、微弱的電磁波信號(hào)。而人類現(xiàn)在的文明程度還很低,我們能夠發(fā)射的電磁波信號(hào),功率非常小,傳不了太遠(yuǎn);我們的接收設(shè)備,雖然已經(jīng)很先進(jìn),但也無(wú)法接收到那些極其微弱的、來(lái)自遙遠(yuǎn)文明的信號(hào)。就像你在嘈雜的廣場(chǎng)上,想要聽到一個(gè)幾公里外的人說(shuō)話,幾乎是不可能的。
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說(shuō)完了宇宙的大小和人類的觀測(cè)能力,我們?cè)賮?lái)說(shuō)說(shuō)最核心的問(wèn)題:宇宙中文明的密度到底有多大?也就是說(shuō),在浩瀚的宇宙中,平均多少個(gè)星系、多少顆恒星,才會(huì)有一個(gè)文明存在?
上個(gè)世紀(jì),科學(xué)界對(duì)于地外文明的爭(zhēng)論就非常劇烈,吵了100年,到現(xiàn)在也沒(méi)有一個(gè)明確的結(jié)果。在這場(chǎng)爭(zhēng)論中,有四個(gè)比較有名的理論,前面我們提到了卡爾達(dá)舍夫宇宙三級(jí)文明理論和戴森球理論,另外兩個(gè),就是德雷克方程和費(fèi)米悖論。這四個(gè)理論,幾乎涵蓋了人類對(duì)於地外文明的所有猜測(cè)和思考,我用通俗的話,給大家一一解讀一下。
先說(shuō)說(shuō)卡爾達(dá)舍夫三級(jí)文明理論。這個(gè)理論是前蘇聯(lián)科學(xué)家卡爾達(dá)舍夫在20世紀(jì)60年代提出的,他認(rèn)為,宇宙文明的等級(jí),可以用這個(gè)文明掌握和利用能量的能力來(lái)劃分,其中最關(guān)鍵的,就是實(shí)現(xiàn)宇宙通訊的能力。
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具體來(lái)說(shuō),一級(jí)文明是行星級(jí)文明,也就是能夠完全掌握和利用自己母星的能量,比如我們?nèi)祟悾绻軌蛲耆玫厍虻哪茉矗ㄌ?yáng)能、地?zé)崮堋⒑四艿龋辉僖蕾嚮剂希蔷瓦_(dá)到了一級(jí)文明;二級(jí)文明是恒星級(jí)文明,也就是能夠完全掌握和利用自己所在恒星的能量,比如我們前面說(shuō)的,用戴森球包裹太陽(yáng),最大限度地獲取太陽(yáng)的能量,這就是二級(jí)文明;三級(jí)文明是星系級(jí)文明,也就是能夠掌握和利用整個(gè)星系的能量,比如能夠利用銀河系中所有恒星的能量,能夠在星系內(nèi)自由穿梭,這就是三級(jí)文明。
按照人類現(xiàn)在能夠掌握和使用的能量總量來(lái)看,我們還沒(méi)有達(dá)到一級(jí)文明,目前的等級(jí)大約是0.73級(jí)。也就是說(shuō),我們現(xiàn)在還只是一個(gè)“半吊子”文明,連自己母星的能量都無(wú)法完全利用,更別說(shuō)利用恒星、星系的能量了。想要達(dá)到一級(jí)文明,科學(xué)家預(yù)測(cè),人類還需要和平發(fā)展200年;想要達(dá)到二級(jí)文明,還需要再奮斗5000年,能不能達(dá)到,還不好說(shuō),畢竟人類現(xiàn)在面臨著很多危機(jī)。
然后是戴森球理論。
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這個(gè)理論其實(shí)是卡爾達(dá)舍夫二級(jí)文明的延伸,提出這個(gè)理論的是物理學(xué)家戴森,他認(rèn)為,任何文明發(fā)展到二級(jí)文明,都會(huì)面臨能源短缺的問(wèn)題,而解決這個(gè)問(wèn)題的唯一辦法,就是包裹自己依賴的主恒星,建造戴森球,最大限度地汲取恒星的能量。戴森還認(rèn)為,人類文明未來(lái)也必將經(jīng)歷這個(gè)階段,只有掌握了恒星的能量,才能實(shí)現(xiàn)星際探索和殖民,才能真正走出太陽(yáng)系,走向更廣闊的宇宙。
接下來(lái)是德雷克方程。
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這個(gè)方程是天文學(xué)家德雷克提出的,目的是計(jì)算宇宙中文明的數(shù)量。這個(gè)方程看起來(lái)很簡(jiǎn)單,就是把幾個(gè)與文明存在相關(guān)的變量相乘,比如恒星的數(shù)量、有行星的恒星比例、宜居行星的比例、宜居行星上誕生生命的概率、生命進(jìn)化出智慧文明的概率、智慧文明能夠存續(xù)的時(shí)間等等,最后就能得到宇宙中文明的數(shù)量。
但問(wèn)題在于,這個(gè)方程里的很多變量,都是無(wú)法確定的,尤其是“智慧文明能夠存續(xù)的時(shí)間”,更是無(wú)法預(yù)測(cè)。比如,一個(gè)文明進(jìn)化出智慧之后,可能因?yàn)閼?zhàn)爭(zhēng)、環(huán)境惡化、小行星撞擊等原因,很快就滅絕了,存續(xù)時(shí)間可能只有幾百年、幾千年;也可能順利發(fā)展,存續(xù)上億年、上百億年。正因?yàn)檫@些變量無(wú)法確定,所以關(guān)于銀河系以及整個(gè)宇宙中文明的數(shù)量,一直沒(méi)有一個(gè)定論——有人樂(lè)觀地認(rèn)為,銀河系至少有10萬(wàn)個(gè)文明存在;也有人悲觀地認(rèn)為,整個(gè)宇宙中,可能只有地球一個(gè)文明。
如果按照最樂(lè)觀的估計(jì),一個(gè)星系有10萬(wàn)個(gè)文明,那么整個(gè)可觀測(cè)宇宙,就有上萬(wàn)億乃至10萬(wàn)億個(gè)文明,看起來(lái)宇宙文明并不稀缺。但關(guān)鍵問(wèn)題是,這些文明之間,相遇和交流的可能性有多大?
答案是:幾乎為零。
這就涉及到第四個(gè)理論,費(fèi)米悖論。
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費(fèi)米悖論是物理學(xué)家費(fèi)米提出的一個(gè)天問(wèn),它最著名的一句話就是:既然宇宙中存在許多地外文明,它們?cè)谀膬耗兀?/p>
這個(gè)悖論的核心內(nèi)容是:如果并非只有地球才具有孕育文明的能力,那么在宇宙誕生幾十億年后,就應(yīng)該有文明誕生了;哪怕這些文明的飛船速度和我們?nèi)祟惉F(xiàn)在一樣慢,經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年的行駛,也應(yīng)該已經(jīng)遍布整個(gè)銀河系,也應(yīng)該與我們相遇了。但遺憾的是,我們至今沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何地外文明的蹤跡,沒(méi)有看到過(guò)外星人,沒(méi)有收到過(guò)有價(jià)值的信號(hào),甚至連一根外星人的毛發(fā)都沒(méi)有見到過(guò)。
從費(fèi)米悖論中,我們可以得出兩個(gè)結(jié)論:一個(gè)是地外文明根本不存在,地球是宇宙中唯一的文明;另一個(gè)是地外文明確實(shí)存在,但它們太稀少了,彼此之間的距離太遠(yuǎn)了,相知相遇的機(jī)會(huì)非常渺茫。
我個(gè)人更傾向于第二個(gè)結(jié)論,地外文明存在,但我們很難遇到它們。
那么,我們未來(lái)與地外文明相遇的概率,到底有多大呢?這其實(shí)取決于德雷克方程里一個(gè)最關(guān)鍵的變量:文明,尤其是科技文明,能夠存續(xù)多久。
我們先做一個(gè)假設(shè),如果一個(gè)星系有10萬(wàn)個(gè)文明,那么銀河系中,文明之間的平均距離大約是2000光年。也就是說(shuō),這些文明之間,想要通過(guò)電磁波進(jìn)行一次通訊,來(lái)回一次至少需要4000年以上。比如,我們向一個(gè)2000光年外的文明發(fā)送信號(hào),對(duì)方需要2000年才能收到,然后再回復(fù)我們,又需要2000年,等我們收到回復(fù)的時(shí)候,已經(jīng)是4000年之后了。4000年,人類文明都不知道已經(jīng)變成什么樣了,可能已經(jīng)滅絕了,也可能已經(jīng)發(fā)展到了二級(jí)文明,早就忘記了自己發(fā)送過(guò)信號(hào)。
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如果再悲觀一點(diǎn),一個(gè)星系只有一個(gè)文明,那么情況就更糟糕了。
距離我們最近的星系,是一個(gè)不規(guī)則星系,叫大犬座矮星系,這個(gè)星系只有10億顆恒星,距離太陽(yáng)約2.5萬(wàn)光年,距離銀河系核心約4.2萬(wàn)光年;次近的是大小麥哲倫矮星系,距離我們分別為16萬(wàn)光年和20萬(wàn)光年,這兩個(gè)星系的恒星數(shù)量都很少,只有100萬(wàn)顆左右,存在文明的可能性更小;而距離我們最近的大星系,是仙女座星系,距離我們約254萬(wàn)光年,仙女座星系的質(zhì)量和恒星數(shù)量,大約是銀河系的1.5~2倍。
如果一個(gè)星系只有一個(gè)文明,那么這些文明之間,相互通訊一次的時(shí)間,就需要數(shù)萬(wàn)年乃至數(shù)百萬(wàn)年。比如,我們向仙女座星系發(fā)送信號(hào),對(duì)方需要254萬(wàn)年才能收到,回復(fù)我們又需要254萬(wàn)年,等我們收到回復(fù)的時(shí)候,已經(jīng)是508萬(wàn)年之后了。508萬(wàn)年,人類文明早就已經(jīng)不復(fù)存在了,可能地球都已經(jīng)發(fā)生了翻天覆地的變化。
更關(guān)鍵的是,人類的科技文明,能夠存續(xù)那么久嗎?我們現(xiàn)在有記載的歷史,還只有幾千年;有無(wú)線電通訊的歷史,才100余年,也就是說(shuō),人類的科技文明,只有100多年的歷史。而在這100多年里,我們已經(jīng)遇到了很多危機(jī),比如環(huán)境惡化、極端氣候變化、核戰(zhàn)爭(zhēng)威脅、病毒疫情、地球地質(zhì)劇變、小行星撞擊、太陽(yáng)劇變等等,還有很多未知的宇宙威脅。這些威脅,哪怕只有一次我們無(wú)法控制,人類文明就有可能走向滅絕。
可能有人會(huì)說(shuō),隨著文明的發(fā)展,我們應(yīng)對(duì)危機(jī)的能力也會(huì)不斷提升。
這句話沒(méi)錯(cuò),文明應(yīng)對(duì)各種滅種威脅的能力,確實(shí)是隨著文明等級(jí)的升級(jí)而提升的。但問(wèn)題是,文明最脆弱的階段,就是在一級(jí)文明以內(nèi)的時(shí)間段,我們現(xiàn)在的文明等級(jí)只有0.73級(jí),還沒(méi)有能力應(yīng)對(duì)很多重大的威脅。比如,一顆直徑超過(guò)10公里的小行星撞擊地球,我們現(xiàn)在幾乎沒(méi)有任何辦法阻止;再比如,一場(chǎng)全球性的核戰(zhàn)爭(zhēng),就足以讓人類文明走向毀滅。
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據(jù)一些科學(xué)家預(yù)測(cè),人類要達(dá)到一級(jí)文明,還需要和平發(fā)展200年;要達(dá)到二級(jí)文明,還需要奮斗5000年。但這兩個(gè)時(shí)間點(diǎn),都有一個(gè)前提:人類能夠和平發(fā)展,能夠順利應(yīng)對(duì)各種危機(jī)。可現(xiàn)實(shí)是,人類現(xiàn)在面臨的危機(jī),已經(jīng)越來(lái)越嚴(yán)重,環(huán)境惡化、氣候變暖、地區(qū)沖突不斷,這些都有可能讓人類文明在達(dá)到一級(jí)文明之前,就走向滅絕。
更可怕的是,宇宙中還有一些我們無(wú)法應(yīng)對(duì)的頂級(jí)威脅,比如伽馬射線暴。伽馬射線暴是宇宙中最強(qiáng)大的爆炸,一次伽馬射線暴釋放的能量,相當(dāng)于100萬(wàn)億顆氫彈同時(shí)爆炸,能夠在瞬間摧毀一個(gè)星系內(nèi)的所有生命。很多科學(xué)家認(rèn)為,伽馬射線暴會(huì)定期或隨機(jī)地爆發(fā),清除了宇宙中90%以上的生命和文明,正因?yàn)槿绱耍钪嬷械奈拿鞑艜?huì)越來(lái)越稀少。
想象一下,在這樣的情況下,宇宙中的文明本身就很稀少,而且每個(gè)文明的存續(xù)時(shí)間都不確定,有的可能只存續(xù)幾百年,有的可能存續(xù)幾千年,想要讓兩個(gè)文明在各自的存續(xù)期內(nèi),相遇或者實(shí)現(xiàn)通訊,概率有多大?幾乎為零。
這就是我一開始說(shuō)的,“可能性大于零,但大于零多少無(wú)法確定”的原因。這個(gè)概率,小到你幾乎可以忽略不計(jì)。如果人類文明能夠順利度過(guò)未來(lái)的危機(jī),能夠和平發(fā)展,能夠存續(xù)若干億年乃至百億年,能夠發(fā)展到二級(jí)、三級(jí)文明,能夠?qū)崿F(xiàn)星際穿梭,那么我們遇到地外文明的可能性,就會(huì)大大增加。但問(wèn)題是,這兩種情況的概率,似乎都很小。
所以,很有可能,直到人類文明走向滅絕,我們依然是宇宙中孤獨(dú)的存在,依然沒(méi)有找到任何地外文明的蹤跡。當(dāng)然,也有一種可能,就是科學(xué)家在明天就突然宣布,發(fā)現(xiàn)了地外文明的確切證據(jù),那么這個(gè)概率,就會(huì)從零突然上升到100%。概率就是這樣,充滿了不確定性,說(shuō)起來(lái)好像等于沒(méi)說(shuō),但這就是科學(xué)的本質(zhì),我們無(wú)法確定未來(lái),但我們可以根據(jù)現(xiàn)有的知識(shí),做出合理的推測(cè)。
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