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今晚抬头看银河时,我突然想起外婆那句牛郎织女中间那条发光的河,会不会也有人正在看着我们

说实话,我从小就对这个问题着迷,不是那种科幻电影里激动人心的着迷,而是夏天的晚上躺在凉席上,盯着密密麻麻的星星,脑子里冒出一种有点痒又有点慌的念头——这么大的地方,怎么可能只有我们? 但你真要我说出个所以然来,我又会沉默很久,因为这个问题太像一扇紧锁的门,我们手里攥着各种钥匙,却还没找到对的那把。

后来读了一些书,听了许多争辩,发现“银河系到底有没有外星人”这个事儿,其实不是一个问题,而是一团问题,得慢慢拆开来看。

我们先搞清楚银河系有多大,不然没法聊

很多人对“银河系很大”这个说法是有心理准备的,但具体大到什么程度,其实没概念,我给你一组数字你感受一下。

银河系的直径大约10万到18万光年,里面包含了1000亿到4000亿颗恒星,注意,是恒星,不是行星,而每颗恒星周围,按目前开普勒望远镜和其他巡天项目的数据来看,平均至少有一颗行星,这意味着银河系里的行星数量,很可能比恒星还多。

这就好比你在整个太平洋里找一条特定的鱼,但你连那条鱼长什么样都不知道,手里只有一盏手电筒,还只能照亮前方三米的范围——这差不多就是我们寻找外星文明的真实处境。

德雷克那个方程,其实是我们焦虑的数学表达

1961年,天文学家弗兰克·德雷克在黑板上写下一个公式,后来被称为德雷克方程,它长这样:

N = R* × fp × ne × fl × fi × fc × L

你要是第一次见这个,可能会觉得有点唬人,咱们把它拆成家常话就好理解了:

  • R*:银河系里每年新诞生的恒星数量
  • fp:这些恒星中有行星的比例
  • ne:每颗有行星的恒星中,处于“宜居带”的行星数量
  • fl:宜居行星上真的出现生命的概率
  • fi:生命演化出智慧文明的可能性
  • fc:智慧文明发展出可被探测到的通讯技术的概率
  • L:这种文明能向外发射信号的时间跨度,也就是它的寿命

这个方程妙就妙在,前面几项我们越来越有把握填上相对靠谱的数字,但越往后走,就越像在掷骰子,乐观派把各项塞进去一算,银河系里可能同时存在着上万个文明,悲观派用同样公式一算,得到的数字是——1,也就是我们自己是唯一。

费米那句略显不耐烦的名言就在这里等着我们:“他们都在哪儿呢?”这个被后人称为费米悖论的质问,像一颗卡在半空的子弹,五十多年了还是没能落地。

今晚抬头看银河时,我突然想起外婆那句牛郎织女中间那条发光的河,会不会也有人正在看着我们

过滤器理论听着很高级,其实是一个让人后背发凉的猜想

1996年,经济学家兼未来学家罗宾·汉森提出了一个解释,后来被学界称为大过滤器理论,它的核心逻辑简单到令人不安:生命从无到有、再从单细胞到智慧文明,这条路上可能横着一道几乎不可能跨过去的坎儿。

关键是——我们不知道这道坎在我们前面,还是在我们后面。

如果过滤器在我们身后,那就意味着宇宙里充斥着简单的细菌和藻类,但复杂的、会写诗会造望远镜的生物凤毛麟角,人类可能已经是稀有品,这个结果反而让人有点安慰——至少我们走过来了。

可如果过滤器在我们前面呢?比如说,任何技术文明发展到一定阶段,就会因为气候崩溃、核战争、人工智能失控之类的原因把自己搞没了,那问题就变成了:我们还能撑多久?每晚刷着社会新闻、看着全球变暖的数据,这个猜想偶尔会让我在失眠的时候脊背发凉,不是那种电影里的恐怖,是那种读到冰川消融数据时,胸口闷闷的慌乱。

氧气的故事比外星人本身更有意思

去年我读到一篇发表在Nature Astronomy上的论文,讲的是大气里的氧气,你可能觉得氧气跟外星人有什么关系——关系大了。

地球早期的大气里几乎没有氧气,直到大约24亿年前,蓝藻这种微生物学会了光合作用,开始疯狂往空气里吐氧气,直接导致了一场被称为大氧化事件的生态灾难,当时地球上生活的绝大部分厌氧菌都死了,因为氧气对它们来说就是毒气,这场灾难持续了数亿年,大气成分被彻底改写,才为后来的复杂生命铺好了路。

这意味着什么?意味着一个行星上稳定存在了几十亿年的氧气信号,本身就可能是某种远古微生物大屠杀的证据,我们寻找外星生命时最常用的生物标志物之一,背后的故事其实血腥得很,这让我每次深呼一口气的时候,都有种复杂的感激——我们能活着,是因为几十亿年前那批蓝藻搞了一场不计后果的“大气改造计划”,而我们恰好是这场改造的受益者。

关键时间节点 事件 对生命的意义
约38亿年前 最早的生命迹象出现 原始汤里的化学反应启动了
约24亿年前 大氧化事件 氧气毒杀了绝大多数厌氧生物,却为复杂生命铺路
约5.4亿年前 寒武纪生命大爆发 多细胞复杂生物突然大量涌现
约20万年前 智人出现 开始抬头看星星,思考自己的位置
约100年前 人类首次发射无线电信号 我们的“存在签名”以光速向外扩散

最近那几次“可能发现了”到底是怎么回事

过去几年里,科学界确实有过几次让人心跳加速的发现,我得说,每一次都让我激动到半夜睡不着,然后再失落好几天。

第一次是2017年发现的奥陌陌,那个雪茄形状的天体以极高的速度闯入太阳系,轨道和加速度方式都很奇怪,哈佛大学天文系主任阿维·勒布坚持认为它可能是外星文明的光帆探测器残骸,但大多数天文学家更倾向认为它只是一块来自其他恒星系统的、形状特别怪异的岩石,目前主流的天文学权威杂志The Astrophysical Journal Letters发表的绝大多数论文都支持自然起源解释。

第二次是2020年,金星大气层里检测到了磷化氢气体信号,在地球上,磷化氢主要和微生物活动相关,那段时间全球天文圈的聊天记录里全是这消息,可惜后来复核发现信号可能被误判了,实际浓度远低于最初报道,一场空欢喜。

这两次事件教会我一件事:我们的探测手段还太粗糙了,就像隔着一条河看对岸的烟,你以为那是篝火的烟,走近了发现只是湿地冒出来的沼气。

今晚抬头看银河时,我突然想起外婆那句牛郎织女中间那条发光的河,会不会也有人正在看着我们

为什么我们还在坚持用射电望远镜听那些细碎的噪音

弗兰克·德雷克本人在1960年启动奥兹玛计划的时候,用的是西弗吉尼亚州一台26米口径的射电望远镜,对准了两颗距离我们大约11光年的恒星——天苑四和天仓五,他在1420兆赫的频率上听了几个月,什么也没听到,那个频率是氢原子自然辐射的频率,被称为宇宙的“水洞”,也是大家公认最有可能用来进行星际通讯的频段。

六十多年过去了,我们现在有中国天眼FAST这样的巨型射电望远镜,有开普勒和TESS巡天卫星发现的上千颗系外行星,有詹姆斯·韦伯空间望远镜能直接分析系外行星的大气成分,可我们依然什么都没找到。

这一片死寂本身,也许就是某种回答,也可能是我们问的问题不对——人家根本不用无线电,人家在用我们完全无法理解的物理规律进行交流,就像蚂蚁无法理解WiFi信号一样,我们的认知框架可能天然屏蔽了某些东西。

寂静未必是空的,也可能是我们还没学会听

上个周末,我又和外婆通了电话,她今年八十多了,还是喜欢搬个板凳在院子里看星星,她在电话里说:“你们年轻人不是说什么元宇宙吗,说不定整个银河系就是个大的元宇宙,我们就是里面的小人儿,人家在外面看我们呢。”

我笑了,说你这套理论跟有些科学家说的“我们可能活在一个模拟世界里”其实差不多,她也听不懂我在说什么,又开始讲她小时候银河比现在亮多了。

挂了电话,我走到阳台,抬头看了一眼被城市灯光冲淡到几乎看不见的银河,忽然觉得,有没有外星人这个问题坚持问下去是对的,不着急要答案也是一种诚实,宇宙花了137亿年才造出一个会问问题的物种,而我们才抬头看了几千年的天空,急什么呢。

说不定此时此刻,就在银河系的另一端,也有一双眼睛正透过某种类似望远镜的东西看向我们这片旋臂,它也在想同样的问题,而我们之间横亘的几万光年,安静得就像外婆午睡时均匀的呼吸声。

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