1961年,美國著名天文學家與天體物理學家弗蘭克 · 德雷克(Frank Donald Drake)提出了一個方程式,用來估算在任何特定時間內我們銀河系中的外星文明數量,這個方程式被科學界稱之為「德雷克方程」(Drake equation),又稱格林班克方程式(Green Bank equation)
其目的旨在通過概率論證的方式來為搜尋地外文明建立理論基礎。當然,這個方程本質上還屬於理論階段,其中的大多數參數仍然沒有得到很好的論證。歡迎關注我的頻道,我在這裡將會為你揚起知識的風帆,帶你遨遊科學之海。
雖然現代天文學家可以輕而易舉地說出系外恆星的形成過程以及可能存在的系外恆星數量,但他們卻無法說出這些恆星系統中有多少是可能存在生命的。不過,一名來自哥倫比亞大學的教授大衛 · 基平最近給出了一項統計學分析,其分析結果表明宇宙中應是充滿勃勃生機的。
為了這項研究,基平教授借鑑了地球上的生命年代學知識,從早期的微生物形成到如今的複雜有機生命體。他提出了這樣一個問題: 如果生命體形成的時間序列被一遍又一遍地重複,那麼生命體(以及智慧生命)多久才會重現呢?
為了解釋地球上已知生命存在的最早證據來自於海底鋯石沉積物中的化石細菌,根據碳13的消耗,這些沉積物在地球的海洋形成後僅僅3億年就形成了。 從本質上來說,這些沉積物表明地球上的生命在35億年前就已經完全出現了,大約是在地球形成10億年之後——這在地質時間上是相當短暫的。根據基平給出的分析,對於自然條件和進化時間表都類似於地球這樣的行星來說,其生命自發出現的機率則會非常高,除此之外,當它的生命進化時間線越長的話,其生命形式就會變得越複雜,但這種可能性就會越小。
例如,雖然單細胞生物在地球上形成海洋之後,只花了幾億年就形成了,但真核生物和多細胞生物卻花了15億至20億年才得以形成,這是地球上生命多樣性的發展趨勢。那麼,外星生命能夠變得像地球上的生命那樣複雜、差異化和智能化的可能性會有多大呢? 根據基平教授的分析,這種可能性只有60%,基於這樣的研究結果可以說明,在整個地球的發展進化過程之中,人類的形成並非偶然。
就像德雷克方程一樣,這項研究所能提供的是理論方向而並非是確鑿的證據,同樣像德雷克方程一樣,從統計學的角度來說,外星生命應該是普遍存在的,儘管類似於人類這樣的智慧生命可能少得多,但從數據上來看仍然是存在的,也許在不久的將來我們能夠通過更為先進的太空望遠鏡或星際探測器來實際觀測那些系外恆星系統時,我們才能知道的更多,你說呢?歡迎來辯!