银河产品展示

给银河系做一次人口普查,大概能有多少人?

前段时间陪孩子看星星,他突然问了一句:“银河系里到底住了多少人?”我第一反应是——这哪知道,连地球上有多少人都说不清,但转念一想,天文学家还真有一套估算的方法,虽然精度不高,但推出来的数字挺有意思的。

先看看银河系能住人的“房子”有多少

谈人口之前,得先数数恒星,毕竟没有人能在恒星表面上生活,我们需要的是行星。

目前的主流观测(主要靠开普勒望远镜和盖亚卫星的数据)给出的估算是:银河系里大约有1000亿到4000亿颗恒星,我们取个中间值比较舒服,按2000亿颗恒星来算。

接下来就是关键一步了——平均每颗恒星能带几个“有可能住人”的行星?

开普勒任务后来统计到一个让人心跳加速的比例:在类太阳恒星周围的“宜居带”里,差不多每5颗就有一颗跟地球个头差不多的岩石行星,换句话说,大概22%的类太阳恒星可能有一颗宜居行星,如果把这个比例稍微调保守一点,把红矮星也纳入考虑,很多天文学家(比如SETI研究所的塞斯·肖斯塔克和宾州州立大学的科研团队)倾向于一个更宽泛的数字:宜居行星的总数大概在3亿到100亿颗这个区间。

你看,这跨度本身就说明了我们到底有多不确定。

给银河系做一次人口普查,大概能有多少人?
银河系中心区域的恒星密度远高于我们所在的位置,那里的“人口潜力”可能完全不一样

“有人”的门槛高到离谱

行星数量多不代表它们上面真有人,这里需要的不是地质学意义上的“宜居”,而是“技术文明级别的存在”

弗兰克·德雷克在1961年提的那个著名方程,就是把这个问题拆成了几个乘法因子,但我们至今连其中好多项的值都是蒙的。—

  • 真正演化出生命的概率:地球刚冷却没几亿年,微生物就出现了,看起来生命萌发可能不难;
  • 生命演化出智慧的概率:这个就很要命了,地球花了三十多亿年才弄出个能发无线电的物种,而且中间稍微哪次大灭绝多带走一些物种,今天银河系里可能根本没人在数星星。

所以到这一步,估算就从天文学滑入了生物学甚至哲学领域。

乐观派、悲观派在吵什么

我用个表格把两种主流立场摆出来,看起来更直观——

立场 核心依据 对银河系“人口”的看法
乐观派 “平庸原理”:地球没什么特殊的,物理规律全宇宙一样 可能有几千到几百万个文明
悲观派 “大过滤器”假说:智慧生命在某个环节极易自毁 极端的说法是——整个银河系目前可能就人类一个

说实话,我个人觉得“一个”这个答案比“几百万”更让人后背发凉,几百万个文明意味着彼此之间平均隔着几百光年,互相打个招呼都得等几百年,和孤零零其实也差不太多。

如果非得给个数字呢?

有些研究者还真敢给,意大利的克劳迪奥·马科内博士在2020年一篇论文中结合最新天体生物学数据,推算出银河系可能在现阶段存在大约36000个技术文明,当然这个数字的前提是一大堆假设都没出错,比如文明的平均存活时间够长、星际殖民没发生等等。

但36000这个数放在银河系的尺度里是什么概念?

把银河系想象成北京那么大的城市,36000个文明散布出去,差不多相当于整个北京只有三四十个人,你晚上出去散步,别说碰到人了,连对方家里窗户漏出的光都很难看见。

给银河系做一次人口普查,大概能有多少人?
我们每一次仰望银河,其实都是在注视一片或许藏着无数故事的星海

“人口普查”最难的一环

费米那句“那他们都在哪儿呢”之所以扎心,是因为数据缺口实在太大,我们连附近恒星的行星大气成分都测不准,更别说判断上面有没有工业污染气体了,韦布望远镜正在一点点填补这个空白,但目前还远没到能做出可靠统计的阶段。

很多人喜欢引用阿瑟·克拉克那句话:“有两种可能性:要么我们在宇宙中是孤独的,要么不是,两者都同样可怕。”

其实仔细想想,这话里的“可怕”用得真是精妙,因为我们真正在意的不是那个数字本身——3000亿颗恒星,36000个文明——而是有没有谁,在某颗我们叫不出名字的星星下面,也正仰着头,想着同样的问题。

给银河系做一次人口普查,大概能有多少人?

关键词: