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地球人和外星人谁会先发现对方
2016-09-05 14:11:57   来源:   评论:0 点击:

在浩渺的宇宙中,生命的存在概率应该是多大,很多科学家都认为,人类并非是宇宙中第一个先进文明。

德雷克公式

能算出有多少外星人

在浩渺的宇宙中,生命的存在概率应该是多大,很多科学家都认为,人类并非是宇宙中第一个先进文明。

55年前,美国天文学家法兰克·德雷克提出了著名的“德雷克公式”,用以推测“可能与我们接触的银河系内外星球高智文明的数量”。这条公式推测的对象是“拥有高等智慧的外星文明”,而不是低等外星生物。毕竟,我们通常所说的“外星生物”指的都是至少具备与人类相当或者是更高智慧的外星生物。

按照“德雷克公式”,银河系内可能与我们通讯的文明数量,取决于银河内恒星形成的速率,恒星有行星的可能性,位于合适生态范围内的行星的平均数,以上行星发展出生命的可能性,演化出高智生物的可能性,该高智生命能够进行通讯的可能性,以及该高智文明的预期寿命。

德雷克公式得到了许多天文学家们的认可,尽管不同学者对于几项参数的取值范围有不小分歧,但考虑到银河系内多达数千亿颗的恒星基数,最终计算结果大部分都表明,即便仅在我们这个“小小的”银河系,可能拥有的外星高等文明都可能是颇为可观的数字。只是由于宇宙太过浩瀚和我们自身技术水平所限,暂时还没有发现而已。

北京天文馆馆长朱进说:“外星人的存在是一定的。虽然银河系里面可能有外星人的地方还是很多,比如说有一万个星球上面是有外星人,但是要求大家同一个时代,而且互相还要考虑光速传播的距离,互相的都加起来,这样可能大家能够真正联系上,这可能还是不容易的。”

朱进认为,在这么多的星球,这么多的天体里面,到目前为止只有地球上存在高等智慧生物,甚至只有地球上存在生命,这当然是一个听上去就觉得是不可能的事。

“你可以想象外星人的样子,包括他们所在环境,一定会是很大差异的,它会有很多不同的情况下都有可能有生命,或者有高等智慧生命。我觉得我们基本上可以知道一定在某些行星上面它是会有生命,甚至会有外星人的,这个我想一定是。”朱进说,“但是那么多天体到目前为止居然我们没有发现外星人,没有外星人跟我们联系,到底是为什么,这其实是一个非常有意思的问题。”

费米悖论

外星人会先发现地球

如果你是一名科幻爱好者,相信早已在小说或是电影中“见过”众多千奇百怪、甚至是让人匪夷所思的外星生命形态。不过,目前搜寻外星生物所采用的主流方法和思想似乎有所偏颇,许多天文学家都是以“宜居星球”作为前提条件来搜寻外星生物,而这个“宜居”自然是针对地球生物而言。然而,外星生物的生存条件一定得以地球生物为基准吗,恐怕未必。

以前大部分科学家都坚信太阳能、水和有机分子是构成生命的三大必要条件。然而随着对土星及木星众多卫星考察的深入,科学家们已经明白生命产生所必需的能量不一定非得是太阳能,也可能是引力能或其他能量形式。此外,有科学家正在研究除了水之外,甲烷中是否也能溶解有机物,为其进化提供必要的环境。仅仅才过去数十年时间,“三大必要条件”没准就得改动两个,因此有理由相信,产生生命的真正必要条件可能远比如今所猜测的要宽松许多。可以说,“宜居星球”的标准曾经极大地限制了人类找寻外星生物的视野,宇宙是如此之大,外星生物的生命形态甚至有可能远远超出科幻小说家们天马行空般的想象力范围。

现在的我们,拥有了先进技术和一定的宇宙学知识,为什么我们还找不到宇宙中其他智慧生命呢。据说,诺贝尔奖获得者物理学家费米在和别人讨论飞碟及外星生物的问题时,曾突然冒出过这么一句:“他们都在哪儿?”这个初看上去是任何一个对外星生物抱有好奇心的人都会提出来的问题,背后所隐含之意就是著名的“费米悖论”。具体来讲,即便是以人类现有的技术,也只需顶多数百万年的时间就能飞往银河系的各个星球,而如果银河系内真有外星生物的话,那么他们只要比人类早进化上百万年,这个时间段放在宇宙幅度中不过是一眨眼的工夫,应该早已到达地球了,但地球人从未看到过他们。

对此科学家的解释是,首先宇宙是非常广阔的,人类还没有能够到处找个遍。以人类当前的科技水平,只在宇宙极其渺小的区域搜寻了智慧生命,如果把要搜寻的整个区域等同于地球的海洋,那么人类搜寻过智慧生命的区域就只相当于一杯水,在宇宙这个极大的图景中,人类仅仅看到了极小的一部分。

物理学家史蒂芬·韦伯的《地外文明在哪儿》一书中,列举了费米悖论的50种解决方案,主要可以归纳为这三种可能:1、宇宙中根本不存在别的文明;2、外星文明是存在的(或曾经存在过),但它们迄今为止还无法和我们接触;3、外星文明已经来到地球,只是我们不知道。

科幻作家刘慈欣的《三体》系列小说中,也对费米悖论提出了自己的解答,那就是“黑暗森林”法则:由于宇宙中各文明之间距离上的遥远性、彼此之间的复杂猜疑链、各自在技术水平上发展的不均衡性,以及所有文明发展对资源追求的本性与总资源数量固定的冲突,这就使得一旦被外星文明获知自己的存在,就很可能给自身的生存带来威胁。其结果必然导致具有一定成熟度和技术水平的文明,都会主动将自己隐藏起来,并对发现的目标实施打击。

在科学家看来,“黑暗森林”法则并不一定就是宇宙的真相,但著名天体物理学家史蒂芬·霍金在这个问题上却持有类似的态度:“假如外星生物什么时候拜访我们,我认为,结果会跟克里斯托弗·哥伦布首次登陆美洲差不多。那对于美洲土著人来说,并不太妙。”

  想知道

  发现外星人信息

  应急预案是什么

著名天体物理学家史蒂芬·霍金几个月前曾宣布将启动一个超级科研项目——“突破摄星”计划:建造一个激光推进的微型星际飞行器,预计最快用20年抵达离太阳系最近的恒星系统——比邻星所在的半人马座阿尔法星,去发现离太阳系最近的类地行星,

这个计划使用的“纳米飞行器”可以在短短几分钟内加速到光速的五分之一,即每秒钟飞行六万公里。相比之下,人类历史上飞行速度最快的航天器——“新视野号”在飞越木星加速后的峰值速度也仅每秒钟飞行20公里,以这一速度飞到冥王星就用了10年时间,如果以这一速度飞到比邻星,则至少需要一万四千年以上,显然是人类很难接受的。0.2倍光速的“纳米飞行器”用21年就可以飞到4.22光年之外的比邻星。目标是希望快速抵达离我们最近的另一个恒星系统,去探索那颗恒星周围的行星,在带去人类信息的同时,也把那里的信息带回地球。

假如人类的技术手段发现了来自外星生物的信息,那么人类是否有合适的方案去应对呢?

美国资深天文学家肖斯塔克说,目前的确有一个方案,假如接收到来自外星的信号,科学家制定的应对计划是,步骤一:确认其真实性。第一步是要对任何收到的信息进行确认,判断是否真正来源于外星人。我们需要仔细确认它并不是来自人造地球卫星或无线电广播的干扰;步骤二:通知所有人。通知众人是必然的,当错误的警钟敲响,地外文明搜寻计划的研究者就会尝到信号稍纵即逝是怎样的滋味。所以,第一件事就是立即通知所有人。“对于这样的事情无须保密” ;步骤三:未取得世界各国共同意见,不能进行回复。

假如外星生物主动和我们联系,那又该怎么办呢,科学家也制定了应对计划,最简单的回答是:不能回答。首先距离是个大问题。如果我们接收到一个源于恒星系统的信号,距离为1000光年,那么这个信号有1000年的历史,那些发送信号的生物很可能已经不在那里了。而如果地球人回答了,那么这个回答也需要1000年的时间才能到达那里。此外,技术问题也是存在的。单单弄清楚外星人是否真实存在已是任重道远,但是人们问的第一件事往往是“他们在说什么呢”以及“他们长什么样子”。如果一个文明已具备穿越宇宙的技术,它必定已经具备拦截源来自地球的通讯信号的技术,“因此对外星人的认知和发现改变,我们面临的挑战也会改变。”肖斯塔克说。

本报记者蔡文清 J177 

(感谢中科院国家天文台郑永春博士对本文的帮助)

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