银河快报

银河系到底有多少外星人?这个数字比我今早煎煳的鸡蛋还让人抓狂

今天早上我煎鸡蛋的时候又煳了,看着锅里焦黑的那一团,我突然想到一个更让人头大的问题:银河系里到底有多少外星人?这个问题我琢磨了十几年,每次得出的结论都不一样,就像我每次煎鸡蛋的煳度也各不相同。

说真的,当我们抬头看夜空的时候,那密密麻麻的星星,每一颗都可能是一个太阳,每一个太阳都可能带着几颗行星,银河系里有1000亿到4000亿颗恒星,这数字大得我脑子转不过弯来,打个比方吧,地球上所有沙滩上的沙粒加起来,大概也就这个数量级,你要是觉得数沙子累,那数星星就更别提了。

不过好在有人替我们想了办法,1961年,一个叫弗兰克·德雷克的天文学家搞了个公式,就是后来大名鼎鼎的德雷克方程,这东西与其说是个方程,不如说是一串灵魂拷问,把"银河系有多少外星人"这个天大的问题拆成了几个小问题。

银河系到底有多少外星人?这个数字比我今早煎煳的鸡蛋还让人抓狂

德雷克方程:七个问题,七个让人失眠的变量

德雷克方程长这样:N = R* × fp × ne × fl × fi × fc × L

每个字母代表一个变量,乘起来就是我们想知道的答案N——银河系里能和我们聊天的外星文明数量,问题在于,这七个变量里面,有些我们还处于"大概、可能、也许"的阶段,我一个个给你掰扯掰扯,你就知道这事有多不靠谱了。

变量 含义 目前的估计
R* 银河系每年新诞生的恒星数量 约1.5到3颗/年
fp 拥有行星的恒星比例 接近100%(你没看错)
ne 每个行星系统中宜居行星的平均数量 2到2颗(争议巨大)
fl 宜居行星上真的出现生命的概率 完全不知道,猜吧
fi 生命演化出智慧的概率 更加不知道
fc 智慧生命发展出星际通讯技术的概率 纯粹拍脑袋
L 这种文明能存在多久(年) 从几百年到几十亿年都有可能

看出来了吧,前三个变量我们还勉强能说两句,后面四个基本属于玄学范畴,不同的科学家往里面填不同的数字,得出来的结果能从整个银河系就咱一家,到几百万个文明在银河系里开派对

我记得有一回,天文学家弗兰克·德雷克本人和他的同事们用当时的乐观估计算了一下,得出银河系大概有10个能通讯的文明,后来有人用更乐观的数字算,得出3600万个,这差距比我家附近菜市场早上和晚上的菜价波动还夸张。

开普勒望远镜带来的好消息

2009年到2018年,NASA的开普勒太空望远镜干了一件漂亮事,它盯着一小块天空使劲看,发现了一件让人兴奋的事:行星在宇宙里简直跟路边杂草一样普遍

开普勒的数据告诉我们,几乎每颗恒星都有行星,这不是比喻,是真的几乎每一颗,更让人心跳加速的是,在这些行星里,大概有20%到50%的类太阳恒星可能拥有一颗位于"宜居带"内的岩石行星,宜居带的意思就是,行星表面温度不会太高也不会太低,液态水能够存在。

你算一下,银河系1000亿颗恒星,就算保守点,取20%,再打个折,那也有几十亿颗潜在的宜居行星,几十亿啊,这数字让我觉得,要说银河系只有地球有生命,那概率低得比我连续一个月不煎煳鸡蛋还小。

银河系到底有多少外星人?这个数字比我今早煎煳的鸡蛋还让人抓狂

几个让人越想越冒冷汗的可能性

如果宜居行星有几十亿颗,外星人躲在哪儿呢?这就是著名的费米悖论,物理学家恩里科·费米在1950年吃午饭的时候随口问了一句"他们都在哪儿呢",把整个天文学界问住了七十年。

关于这个问题,有几个解释,每一个都让人细思极恐:

  • 大过滤器理论:这个说法认为,从没有生命到星际文明的路上,存在一个或几个几乎通不过的坎,可能是生命起源本身极难发生,也可能是智慧生命发明核武器之后活不过几百年,我们人类还没碰到这个坎,或者正在这个坎上,不知道是幸运还是不幸。
  • 动物园假说:外星人早就知道我们了,但他们选择不打扰,就像我们观察野生动物保护区里的动物一样,我们以为自己很聪明,实际可能在别人的自然保护区里裸奔。
  • 黑暗森林理论:这个最吓人,刘慈欣在《三体》里提出来,宇宙就像一座黑暗森林,每个文明都是带枪的猎人,谁暴露位置谁就死,所以大家都躲着不说话,无线电静默,我们人类这几十年来一直在往外发送信号,简直像在黑暗森林里举着火把吹口哨。
  • 时间错位:可能银河系里曾经有过很多文明,但他们在时间上没有重叠,地球46亿年历史,人类文明才几千年,跟银河系130亿年的年龄比起来,就是一眨眼的事,可能银河系曾经热闹过,我们来晚了。

SETI听了六十年,到底听到了什么

1960年,天文学家弗兰克·德雷克启动了奥兹玛计划,用射电望远镜对准两颗邻近的恒星,想听听有没有外星人的广播,这是人类第一次正经八百地搜索外星信号,从那以后,SETI(搜寻地外文明计划)已经折腾了六十多年。

结果呢?1977年8月15日,俄亥俄州立大学的大耳朵射电望远镜收到了一个奇怪的信号,信号持续了72秒,强度之大,让当时发现它的天文学家杰里·埃曼在打印纸上圈了出来,在旁边写了个"Wow!",这就是著名的Wow!信号

这个信号的所有特征都像是人工信号,来自人马座方向,之后几十年,天文学家反复对准那个方向听,再也没听到第二次,三十多年间,多次尝试都石沉大海,这就像你接了个电话,对方说了一句你就听出是熟人,但刚要回话对方就挂了,你再打过去怎么都不接,到现在也没人知道那个信号到底是什么。

除了Wow!信号这个悬案,SETI听到的基本上都是宇宙本身的噪音,恒星在咆哮,脉冲星在打拍子,银河背景辐射在低语,就是没听到哪个外星电台在放他们的流行歌曲。

但话说回来,我们听得还远远不够,银河系有多大,我们听了多大一块呢?有人打了个比方:如果整个银河系是地球上的所有海洋,那SETI这六十年来搜索的范围,大概相当于从海里舀了一浴缸的水,一浴缸水里没捞到鱼,不代表海里没有鱼。

所以到底多少?说个范围吧

这个问题问到这儿,我觉得可以给一个不那么严谨但还算靠谱的回答了。

如果我们只问到"银河系里有多少颗星球上有微生物级别的生命",那最保守的估计也得上千万,这个数字主要基于开普勒望远镜发现的巨量宜居行星,再加上地球上生命出现得非常早这个事实——地球刚冷却下来几亿年,生命就冒出来了,这暗示生命起源可能没那么难。

如果问的是"智慧生命",那数字就像被狗啃过一样,忽大忽小,乐观派如卡尔·萨根认为可能有百万个,悲观派觉得可能就几个,甚至就我们一个。

如果问的是"能跟我们聊天的",鉴于我们听了六十年也没听出个所以然来,实际存在且能检测到的可能真的不多,也许有那么几个,也许没有。

说到底,德雷克方程的最后一个变量L——文明能活多久——可能是最关键也最让人心里没底的,人类自己的文明才几千年,就已经搞出了能毁灭自己的核武器,碳排放把地球气候搅得一塌糊涂,我们能再活一千年吗?能活一万年吗?如果我们自己都活不长,凭什么觉得别的文明能活得很久?

这就回到我今天早上煎煳鸡蛋的感觉了,我有锅,有油,有鸡蛋,理论上肯定能煎出一个完美的太阳蛋,但实际操作起来,火候没控制好,一不留神就煳了,宇宙给了那么多行星,那么多时间,那么多让生命出现的原材料,但智慧文明这最后一步,火候要求太高了,一个不留神就玩完。

也许此刻银河系里正有好几个文明在往夜空中发射信号,跟几十年前的人类一样天真热情,也许银河系寂静无声,我们是第一个,或者是最后一个,也许等哪天我们家孩子放学回来告诉我,老师今天讲了SETI,我会跟她说,人类已经听了几十年,还没听到回音,但夜空里的每一颗星星,都在等着我们去敲敲门。

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