星河億裡,地外文明在哪裡?

2020-07-01 Zachary的雜貨鋪

近日波蘭一男子拍攝到UFO清晰照片的新聞在全世界廣泛傳播,引起了人們的熱議,對於地外生命的討論,對於地外生命的探索,對於未知世界的好奇,似乎人類,從未停止。

星河億裡,地外文明在哪裡?

或許這就是UFO著陸的場景

浩瀚星空,人類在抬頭仰望之時,感受到的不僅僅是星空之美,在沉醉的同時,也會感受到「寄蜉蝣於天地,渺滄海之一粟」的渺小,此情此景,總會不禁感嘆:諾大的宇宙,人類是否孤獨?有沒有外星人?地外文明又在哪裡?


星河億裡,地外文明在哪裡?

浩瀚宇宙,人類顯得那麼的渺小

從費米悖論說起

對於地外文明在哪裡這一問題,天文學界從未停止過探索的腳步。數百年的探索歷程,有著太多太多的討論,其中,在研究地外文明有著重要影響力的「費米悖論」,可以說是人們探索討論的關鍵。

什麼是「費米悖論」?

1950年某日,諾貝爾獎獲得者、物理學家費米在和別人討論飛碟及外星人的問題時,突然冒出一句:「他們都在哪兒呢?」這句看似簡單的話,就是著名的「費米悖論」。其隱含的意思是:從理論上講,人類能用100萬年的時間飛往銀河系內的各個星球,那麼,外星人只要比人類早進化100萬年,21世紀就應該來到地球了。換言之,「費米悖論」表明了這樣的邏輯悖理:

A.外星人是存在的——科學推論可以證明,外星人的進化要遠遠早於人類,他們應該已經來到地球並存在於某處了;

B.外星人是不存在的——迄今為止,人類並未發現任何有關外星人存在的蛛絲馬跡。

針對這一悖論,天文學界有著諸多討論與研究,也有著諸多針對悖論所形成的解釋。例如比較具代表性的大過濾理論(Great Filter)。該理論認為,在從準生命形式向卡爾達肖夫指數(Kardashev scale)的第三類文明發展的過程中,存在著一些點,在這些點上有一些障礙是所有或者幾乎所有的生命都無法穿越的。這些點就是大過濾器。例如,恐龍亡於天災,人類又可能亡於核戰爭,外星人也可能亡於技術進步帶來的災難。


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大過濾器理論

人們對於「費米悖論」的討論幾十年來從未中斷,科學界似乎對於地外生命在哪裡這一問題,也是難以有一個準確而又合理的回答。但是從對於「費米悖論」而展開的討論中,人類所特有的創新性能力,總會在探索的歷程中創造出新的思想,新的方法,尋找向新的未知。

人們對於悖論的討論沒有停止過,同樣人們對於宇宙生命的探索也從未終止。


從德雷克公式的理論與假設到邁向太空的實踐徵程


什麼是德雷克公式?德雷克公式又叫德雷克方程(Drake equation),又稱薩根公式(Sagan equation)或格林班克公式(Green Bank equation)),後又稱「綠岸公式」。由美國天文學家法蘭克·德雷克(Frank Drake)於1960年代在綠岸鎮提出的一條用來推測「可能與我們接觸的銀河系內外星球高智文明的數量」之公式。公式表達為:

N=Ng×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×FL。N=R*×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L。

(N 代表銀河系內可能與我們通訊的文明數量。Ng代表銀河系內恆星數目。。Fp代表恆星有行星的比例。Ne代表每個行星系中類地行星數目。Fl代表有生命進化可居住行星比例。Fi代表演化出高智生物的概率。Fc代表高智生命能夠進行通訊的概率。FL代表科技文明持續時間在行星生命周期中佔的比例。R為銀河系形成恆星的FAST,平均速率。L為科技文明壽命。)

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德雷克公式示意圖

德雷克公式由於參數變量的確切值是未知的,所以根據該公式式計算銀河系的文明總數時非常依賴於我們的假設,時至今日,仍然沒有確切答案。但是,公式的本身形式並不重要,其傳達出的人們對於地外文明數量計算的思維方法才是關鍵。德雷克公式更大意義上是幫助人們確定尋找系外生命時需要考慮哪些要素,給人類以指導意義。德雷克方程的出現,對人們探索地外文明,尋找地外文明在哪裡有著重要的指導,有著裡程碑之意義。

人們對於地外文明數量的計算,從來未停止。英國愛丁堡天文臺的研究人員曾經嘗試著構建了數個用於測試生命在銀河系出現過程的模型。為此,他還利用了在最近幾年內獲取的有關其他天體化學構成和太陽系外行星的數量與特性等數據。通過對比各種模型的運算結果,得出結論稱,在銀河系中可能存在著300-40000個高等文明,而且它們完全有能力與地球人類文明建立聯繫。不只是英國愛丁堡天文臺,世界上有些眾多的天文學家,研究員,都有著相應的,類似的研究,人們有著不同的結論,人們有著不同的觀點和態度。

人類探索地外文明的手段,從來不只是局限於理論與假設。如今人類在探索地外文明的徵程上,已經走在了實踐的道路上,旅行者1號是一個很好的例子。

旅行者1號(Voyager 1)是由美國宇航局研製的一艘無人外太陽系空間探測器。於1977年9月5日發射,時至今日,已穿過太陽圈,進入星際介質航行,並且仍然與地球有著聯繫。旅行者1號作為太陽系空間探測器,主要任務是針對太陽系內木星,土星,以及太陽風頂的探索,但其同時也攜帶了一個銅製鍍金磁碟唱片,還有一個金剛石留聲機針,這個唱片哪怕過了10億年,音質依舊不會有任何差別。旅行者1號上的金唱片承載了人類與外星文明溝通的使命,金唱片上的圖案標識了我們在太空中的位置,並收錄了來自地球的「聲音」——自然界的風雨雷電、55種語言的「你好」、大人小孩的照片、太陽系的行星、最本質的數理化生定義。唱片內記錄了人類文明點點滴滴的諸多內容,是人類向外太空,向地外文明的一次實踐意義上的探索。

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旅行者1號以及攜帶的唱片

旅行者1號猶如一隻螞蟻穿梭與浩瀚的宇宙,諾大的宇宙顯然是難以察覺到一隻「螞蟻」的行動,面對宇宙,面對地外文明的探索,人類不會只選擇被動的等待接受,同時,也會選擇積極探索。眾多的天文望遠鏡就是人類探索宇宙的眼鏡,其中,哈勃望遠鏡,無疑是最為璀璨的明珠。

哈勃空間望遠鏡(Hubble Space Telescope)是以美國天文學家愛德溫·哈勃為名,於1990年4月24日成功發射,位於地球的大氣層之上的光學望遠鏡。哈勃空間望遠鏡服役期間取得了眾多成果,如證明了某些宇宙星系中央存在超高質量的黑洞以及多數星系的中心都可能存在黑洞等成果。對於人類探索宇宙有著重大意義。數以萬計的星球被哈勃所觀測,作為人類在宇宙中的眼鏡,哈勃對於地外類地行星的探索,是人們探索地外生命的重要形式。

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沿著饒地軌道「奔跑」奔跑的哈勃

地外生命在哪裡?「克卜勒望遠鏡」或許會給出一定的答案。

2015年7月的凌晨時分,美國科學家利用克卜勒望遠鏡發現了一顆距離地球1400光年位於天鵝座的類似地球的行星——&34;。據悉,科學家們認為這顆行星上很可能有大氣層和流態水,而且分析得出」克卜勒—452b」距離其中心區域的「太陽」與地球距離太陽非常類似,相比起地球所接受的光照,克卜勒行星接受的光線要多出10%左右。並且其體積,質量,直徑,溫度等等都與地球的非常相似,例如對比軌道周期,地球為365,而克卜勒—452b上為385天。因此很多科學家認為這顆行星具備了生命的必須條件。在科學界主流聲音中認為&34;是&34;!該發現是人類對於地外文明在哪裡的一個回答:地外文明或許在這裡!

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地球和Kepler-452的對比圖

旅行者1號和哈勃空間望遠鏡,「克卜勒望遠鏡」等並不是人類探索宇宙,尋找地外生命的終點,相反,這是一個開端,如今,「FAST」,「突破聆聽」等眾多人類探索宇宙,尋找地外生命的手段與計劃正在展開。從理論到實踐,從未知到發現,是人類探索宇宙,探索地外文明的漫長徵程中的輕緩的一步,未來的日子,很長,很遠……

不論是「費米悖論」的討論,「德雷克公式」的理論設想,還是奔向太空的人類新徵程,人類對於地外文明的探索,永遠不會停止。人們對於地外文明在哪裡這一問題,仍然沒有一個準確而充滿證據的回答。

  • 或許,未來的某一日,當人類抬頭仰望宇宙,會輕鬆發現外星人的身影,又或許,當人類,當地球走向毀滅之日,只留下在宇宙中存在過的孤獨背影……


感謝您的閱讀

圖片來源

[1] 美國國家航空航天局(NASA)

[2]Drake equation en.wikipedia.org/wiki/Drake_equation

[3]「大過濾器」或成制約宇宙文明發展緊箍咒.中網資訊

相關焦點

  • 搜索地外文明-「德雷克公式」與「費米悖論」
    費米認為,除非有什麼原理上的困難阻止了文明的星際旅行,不然就光以銀河系區區10萬光年的半徑,而年齡卻超過100億年的時間裡,即使以目前人類文明的速度也能擴散到整個銀河系,可是為什麼我們卻從未找到任何一個文明呢?
  • 1.7萬光年之外……銀河系的地外文明有多少?|光年|地外文明|克裡斯...
    費米悖論費米悖論是一個有關外星文明、星際旅行的科學悖論,闡述的是對地外文明存在性的過高估計和缺少相關證據之間的矛盾。這是因為,宇宙的發展有足夠的時間讓無數其他文明誕生和成長。如果真是這樣的話,為什麼我們一直沒有找到任何地外文明的蹤跡。
  • 什麼是地外文明?有沒有外星人或地外文明?
    譬如,美洲大陸、澳洲大陸的環境與歐亞大陸、非洲大陸完全一樣,按照物理學理論,美洲或澳洲也應該演化出人類來呀,或者早1億年前就應該演化出人類來呀。所以,生物的產生和演化都是單一的,人類也是一樣,不具有可重複性,所以概率統計性也就自然不適用。文明也是如此,不是有了人類就必定會進化出文明來的,更不是必定會進化出相同的文明來的。
  • 你好,地外文明
    雖然到目前為止,我們依然沒有發現地外文明,但在人們放飛的想像中,地外文明已經一次又一次地出現在了銀幕上。1997年上映的《超時空接觸》就是一部關於地外文明的科幻電影。電影中的主角埃莉·愛羅薇接收到了來自織女星的地外文明信號,在破譯了信號後,埃莉·愛羅薇發現這是生產時空機器的圖紙和說明。
  • 1.7萬光年之外……銀河系的地外文明有多少?
    這是因為,宇宙的發展有足夠的時間讓無數其他文明誕生和成長。如果真是這樣的話,為什麼我們一直沒有找到任何地外文明的蹤跡。於是,這位科學家——諾貝爾獎獲得者、物理學家恩利克·費米在1950年提出了那個著名的問題:「他們都在哪裡?」  宇宙中是否存在地外文明一直是一個熱門話題,有人對此堅信不疑,也有人對此保持懷疑。
  • 宣布搜尋地外文明後,中國天眼發現「不尋常」信號,真有地外文明?
    宣布搜尋地外文明後,中國天眼發現「不尋常」信號,真有地外文明?
  • 為什麼說,人類難以跟地外文明友好相處
    important}在一些科幻電影中,未來的人類科技高度發達,與眾多地外文明建立起了星際貿易關係,甚至還可以在一起創建聯盟。但這些只是人類自身的一廂情願。假設星系A上有星系B所需的物資,於是用太空貨船進行運輸的話,看起來似乎沒有問題,但是文明與文明之間的距離是非常遙遠的。天文學家做過估算,宇宙中恆星之間的平均間隔距離是4.6光年。想要跨越這麼遙遠的距離,就得製造相對論飛船,讓飛船的速度提升到接近光速。姑且不論飛船這麼快的速度,萬一在太空中撞到障礙物怎麼辦(防護磁場也有功能極限),就是時間膨脹的問題也無法解決。
  • 人類至今沒有找到地外文明,是宇宙太大了,還是另有原因?
    當時很多科學家都預言,在進入到21世紀後,人類的科學技術水平會有著非常大的飛躍,人類將開啟「星際旅行」、「星際移民」等新時代,且還能找到地外生命,甚至是地外文明。近年來,科學家們大多相信生命在宇宙中是普遍存在的,無論是太陽系還是地球,都不是宇宙中最完美的存在,在我們看不到的地方一定會存在著地外生命,甚至是地外文明。那麼,為何人類至今都找不到呢?是宇宙中星系太少了嗎?拿銀河系舉例子,在銀河系中,恆星的數量最少都有1500億顆,哪怕其中一半是類似太陽的恆星,類似地球一樣的行星數量也絕對不少。
  • 地外文明藏在哪裡?中國天眼開啟探索之路,銀河系中心會有發現?
    同樣的道理,也可以應用在探索地外文明上,我們不能因為在太陽系只發現人類文明,就認為,太陽系外也沒有其它文明存在,這是一種錯誤的主觀看法,作為智慧生物,我們人類要明白,宇宙之大,既然能夠孕育出太陽、地球,能夠誕生出人類文明,自然也能夠孕育出其餘生命星球和文明。我們目前,沒有探索到地外文明,並不代表地外文明並不存在。它們或許藏在一個比較隱蔽的角落中,人類沒有察覺而已。
  • 距地20多光年,就有宜居星球存在,為何沒有地外文明和我們對話?
    不過,這裡也有一個新的問題出現了:既然銀河系中有這麼多的潛在宜居行星,那麼,為何一直到今天為止,人類仍然沒有找到任何地外生命的痕跡呢?難道這些潛在宜居星球上都不存在生命嗎?為何沒有地外文明和我們對話?其實,這個問題說白了就是「費米悖論」,簡單來說,就是如果宇宙中真的存在地外文明,他們都在哪裡呢?為何找不到任何蛛絲馬跡?
  • 距地20多光年,有宜居星球存在,為何沒有地外文明和我們對話?
    不過,這裡也有一個新的問題出現了:既然銀河系中有這麼多的潛在宜居行星,那麼,為何一直到今天為止,人類仍然沒有找到任何地外生命的痕跡呢?難道這些潛在宜居星球上都不存在生命嗎?為何沒有地外文明和我們對話其實,這個問題說白了就是「費米悖論」,簡單來說,就是如果宇宙中真的存在地外文明,他們都在哪裡呢?為何找不到任何蛛絲馬跡?
  • 盤點2020年對地外生命的8個重要發現,人類能接觸地外文明嗎
    2020年註定是不平凡的一年,在這一年裡人類對太空的探索達到了一個前所未有的高度,所有的探索都希望在廣闊的宇宙中發現地外生命,儘管人類目前所有的太空活動還沒有離開太陽系,但藉助先進的設備已經觀測到了宇宙最遙遠的地方
  • 搜尋1000萬顆恆星無功而返的意味:地外文明真的不存在嗎?
    一組科學家正在搜尋地外文明,他們掃描了 1000 萬顆恆星,結果一無所獲。人類從未停止對地外文明的搜尋SETI(Search for Extraterrestrial Intelligence),也被翻譯為「在家尋找外星人」,是一個對外星智能生物搜索的集合術語。人類任何對地外文明的搜尋都可以歸為 SETI 的一部分。
  • 人類一直沒有找到地外文明,我們有可能是宇宙中唯一文明嗎?
    迄今為止,人類尋找了地外文明幾百年,除了一些瞎咋呼沒有證據的UFO事件,一根外星人毛也沒看到,甚至連地外生命一個細菌孢子也沒有發現。但這並不等宇宙中沒有地外生命或文明,如果用證據說話,現在就是既不能肯定也不能否定,再找找看唄。所以,現在一切說外星人或者地外文明的話題,都只是猜想。
  • 地外文明真的存在嗎?
    最新的哈勃太空望遠鏡觀測數據又刷新了天文學家對宇宙中星系的認知,天文學家估計,宇宙中至少有2萬億個星系,這比之前預計的2000億個星系多了數十倍。我們人類搜尋地外文明的主要方式便是先找到類地行星(不僅僅是為了尋找文明,也為了未來的移民)。
  • 銀河系中可能存在著40000個高等地外文明(圖)
    然而,有足夠多的懷疑論者持懷疑態度,認為這些高度發達的地外文明就存在於我們的星球上。當然這更像是屬於哲學的討論範疇。無論怎樣,只是簡單的接受存在「人類」,可能還不是我們去發現探索宇宙的全部內容。 英國愛丁堡天文臺的研究員鄧肯·福根試圖模擬多個不同的情景,展示我們生活的銀河系。
  • 假如地外文明的發展程度水平很高
    如何尋找地外文明呢?第1個辦法就是通過無線電波,如果一個星球上也產生了文明那麼地外文明也極有可能同時也掌握了無線電技術,想通過截獲無線電波來搜尋地外文明的話就必須要和地外文明所使用的頻率一致,否則根本無法接收到信號。所謂頻率是指無線電波在1秒鐘內振動的次數,1赫茲表示每秒震動一次。
  • 銀河系中有多少個地外文明?科學家算出了答案:36個!
    宇宙中是否存在地外文明一直是一個熱門話題,有人對此堅信不疑,也有人對此保持懷疑。那麼對於天文學家呢?他們是否相信地外文明的存在?是否已經擁有更加科學的「證據」?人類為何並不孤單?根據這些數據,人們根據概率論已經可以相當有把握地估算出,銀河系內恆星周圍的宜居帶中存在類地行星的概率約為19%,也就是說像地球這樣的行星在銀河系中至少有400億顆。如果人類文明是唯一的,那麼文明存在的概率就只有不到400億分之一,這違背了概率論中的「小概率事件原理」。因此天文學家才能斷定,我們銀河系中一定還存在其他文明。
  • 人類只能被動的等待地外文明?專家稱用公式可以推算出地外文明!
    在20世紀60年代的時候,有人曾提出了德雷克方程,用這種形式來推測銀河系當中已知的文明。而也有天文學家認為,在銀河系當中擁有地外的文明,大約有一百萬顆星體當中存在著高階段的文明。由於繁星的數目太多,用望遠鏡是不能夠在眾多的行星當中找到外星人的生存跡象。在人類探索外星人的過程當中,曾出現過很多的計劃,比較著名的有突破攝星計劃,搜尋地外文明項目。
  • 地外智慧生命真的存在嗎?
    在宇宙的其他角落裡很可能存在這樣的行星,與人類相似的智慧生命已經在那裡繁衍生息。這個觀點不排除地外生命與我們通訊聯絡的可能,引起了科學界的重視。科技發達的地外智慧生命,如果真的存在,應該會留下很重的痕跡。美國物理學家弗裡曼·戴森(Freeman Dyson)認為,地外智慧生命遇到的瓶頸有兩個:能量的限制就是恆星的總功率,材料上的極限則是恆星系裡的物質總量。足夠發達的地外文明最佳的利用能量方式是圍繞恆星,儘可能地建立太空站,吸收恆星發出的全部能量。