银河快报

银河系里真有两个外星人吗—这事儿我从下午三点琢磨到现在

下午三点多,我正在厨房煮咖啡,手机突然弹出一条消息,是朋友老王发来的,他说:“你说银河系里到底有没有外星人?哪怕就两个也行啊。”我盯着屏幕愣了几秒,咖啡溢出来了都没注意,这个问题看起来简单,但越想越觉得不对劲——“两个”这个数字,到底意味着什么?是说整个银河系只有两个智慧文明,还是说此时此刻同时存在两个,还是说历史上曾经出现过两个?老王大概只是随口一问,但我坐在沙发上想了一下午,觉得这事儿值得好好捋一捋。

银河系里真有两个外星人吗——这事儿我从下午三点琢磨到现在

先搞清楚“外星人”指的是什么,不然全白聊

很多人一听到“外星人”三个字,脑子里立刻蹦出那种大头、细脖子、开飞碟的小绿人,但真要科学地讨论这个问题,“外星人”这个概念本身就有好几个层次,最低一档是外星微生物——比如火星土壤里挖出个细菌,哪怕只有一个细胞,那也是外星生命,中间一档是复杂生命,比如外星海洋里游着类似鱼的东西,或者陆地上长着像树但不是树的东西,最高一档才是智慧文明,能造工具、能发射信号、能和咱们隔着星际距离互相发现的那种,老王问的显然是最高那一档,但问题在于,如果银河系只有“两个”智慧文明,那概率上讲,我们很可能连其中一个都找不到——因为银河系实在太大了,大到让人想哭的那种大。

德雷克公式算出来的东西,让人既兴奋又沮丧

聊到这个话题,绕不开一个经典的东西——德雷克公式,这是1961年天文学家弗兰克·德雷克搞出来的,目的就是把“银河系有多少个能通信的文明”这个问题拆成几个可以估算的因子,公式长这样:

因子 含义 乐观估计 保守估计
R* 银河系恒星形成速率 10颗/年 1颗/年
fp 有行星的恒星比例 0 2
ne 宜居行星平均数 2 1
fl 出现生命的概率 0 01
fi 演化出智慧的概率 5 001
fc 发展出通信技术的概率 8 01
L 文明存续时间(年) 10亿 1000

把乐观的数值乘起来,能得出银河系有几百万个文明,但用保守数值一算,结果可能连1都不到——也就是说人类可能是银河系目前唯一的技术文明,你看,同样是德雷克公式,参数稍微调一调,结论就从几百万暴跌到零点几,这玩意儿最大的问题在于,后面几个因子我们根本没有实测数据,全靠拍脑袋,地球上生命出现得挺早,但智慧生命花了三十多亿年才冒出来,而且也就人类这一个物种搞出了射电望远镜,这就让人心里没底了——智慧到底是不是演化的必然产物?还是说只是个极其罕见的意外?

费米悖论的“两个文明”版本,细想起来有点吓人

物理学家恩里科·费米在1950年代就问过那个著名的问题:“他们在哪儿呢?”如果银河系有大量文明,按理说应该有人早就殖民了大半个星系,怎么我们什么痕迹都没发现?把这个问题套到“两个文明”的假设上,情况变得特别微妙,假设银河系此时此刻真的只有两个智慧文明——我们人类,再加上另外一个,那么问题来了:这两个文明之间的距离得有多远,才能在几十万年里都没碰上面?

银河系直径十万光年,恒星数量在1000亿到4000亿颗之间,如果两个文明随机分布在这么个大盘子里,平均距离可能在好几万光年,几万光年什么概念?就算另一方在几万年前发出了无线电信号,那些信号现在还在路上漂着,我们收不到,而我们人类自己发出像样的电磁信号也就一百多年历史,这个信号球在银河系里只是个直径两百多光年的小泡泡,连本地泡都没出去,所以哪怕真有另一个文明,两个文明同时在技术窗口期内互相发现对方的概率,低到可以用“宇宙级擦肩而过”来形容

银河系里真有两个外星人吗——这事儿我从下午三点琢磨到现在

要是整个银河系真就只有两个文明,那人类肩上压着的东西就太重了

我知道这个问题目前没有答案,甚至可能永远没有确定答案,但假设——纯粹假设——某一天科学家用某种方法证实了,银河系里目前存活的智慧文明真的就只有两个,人类是其中之一,这个认知会彻底改变我们看待自己的方式。我们就不再只是地球上几十亿物种中的一个,而是整个银河系光明的一半。另一个文明可能也在某个角落,盯着他们的夜空,想着同样的问题,两个孤独的文明,困在各自的行星摇篮里,隔着几万光年,永远不知道彼此的存在,这种画面让我晚上有点睡不着觉,但同时,这种可能性也让“珍惜眼前这颗行星”这件事突然变得特别具体——因为如果搞砸了,银河系就只剩下一个孤独的文明了,甚至可能归零。

正在做的那些搜寻,其实挺让人感动的

说到这儿不得不提一下目前人类为回答这个问题做的实际努力,SETI研究所几十年来一直在用射电望远镜扫描天空,找窄带信号——因为自然界不太会产生那种特别规整的无线电频段,开普勒太空望远镜和后来的TESS任务已经发现了超过5000颗系外行星,其中有好几十颗处在宜居带,韦布望远镜现在也在分析一些系外行星的大气成分,找生物特征气体比如氧气和甲烷的组合,这些努力放在一起看,有点像一个孩子在海边用贝壳舀水,想舀干整个大海来找到另一条鱼,效率很低,希望很小,但那份“就是想找到另一个”的执念,大概是人类最浪漫的事情之一

发表在《天体物理学杂志》上的几篇论文我印象很深——比如Westby和Conselice在2020年做的那个估算,结合了最新的天体生物学参数,结论是银河系目前可能有36个活跃的通信文明,36个,不是2个,但这个数字的不确定性范围大得离谱,从0到好几千都有可能,所以说到底,我们还是不知道,老王发消息给我的时候,大概也没想到会引出这么一堆东西,我后来回复他:“两个可能有点太少了,但多到能串门聊天的地步,估计也悬。”他回了个emoji,然后说:“那你觉得咱活着的时候能等到答案吗?”我说:“等不到也没关系,想着这件事本身,就挺好。”

咖啡早就凉了,窗外的天也黑透了,我抬头看了一眼天上那些模糊的光点,突然觉得每一个光点都有可能是一扇窗户,也可能是永远打不开的门,到底是两个外星人,还是两万个,还是只有我们——这个问题暂时没人能回答,但问出这个问题本身,已经说明人类开始用星系的尺度来丈量自己的存在了,这大概比答案更重要。

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