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先說觀點:如果真的存在,現在早炸鍋了,目前的事實證據表明:我們仍舊是孤單的。36個文明聽起來挺嚇人,但其背後的科學原理實在不值一提,甚至可以說是漏洞百出,這些漏洞透露著人類的對未知的無奈。下面聊聊銀河系36個可通訊文明怎麼來的。
德雷克方程——在黑暗中對外星文明的統計
1961年,天體物理學家弗蘭克·德雷克創建了一個方程,用來估算恆星中有多少文明。
德雷克方程簡單到只是把一堆數字帶進去相乘,然後我們就可以得到N,即可以與我們通訊的文明數量。最難的部分是相乘的這些數從哪來。
前三個參數相當簡單:恆星的形成率,恆星中有行星的比例,以及每顆恆星中可能維持生命的行星的數量。目前的估計數是:
銀河系內恆星形成速率:每年1.5-3顆恆星誕生恆星中有行星的比例:接近100%——幾十年來隨著觀察技術不斷升級,行星看起來就越普通。每顆恆星可能適宜居住的行星數量:一般估計在3-5顆之間,它很大程度上取決於「可能適宜居住」的行星數量
接下來的參數,讓人崩潰,因為所有參數所涉及的樣本,有且只有地球一個,而且我們連地球都沒搞明白。
可宜居行星中維持生命的比例:根據有且只有一個的地球樣本的歷史發展,這個數字接近100%。(這個數必須保留意見,因為樣本太小)。 有生命的行星發展智能生命的比例:誰敢拍著桌子說這是必然的?或者說誰敢說地球從來一次人類必然還會出現?比例是多少,誰也不知道!向太空發送信號的智能生命的比例:上面那個都懵圈,這個就更不知道了。如果還拿地球來說事,那還是100%。(繼續保留意見)文明的壽命:我們自己的文明崩潰沒有?那麼我們就不能對全宇宙的外星文明壽命比比劃劃。所以這個方程目前來說就是一頓操作猛如虎,一看結果......別說方程,這裡面的很多個參數天文學家和天體物理學家之間都無法爭出個所以然來,根據不同的觀點,銀河系中的文明的數量可能從0(我們是孤獨的)到超過1500萬(遍地外星人)不等。除非我們找到另一個文明,或者調查更多的行星,否則整個方程毫無意義。
德雷克升級版:天體生物學的哥白尼極限
這就是最近得出的36個文明的來源,這個新的等式是什麼?為什麼能得出如此精確的數字答案?實際上這是媒體斷章取義了,它仍然是一個範圍,範圍仍然超級大。36個新文明只是中間的一個估計值,就像x+y+z=3,z=1,x、y不知道,假設x=1,你就可以得到y=1,但萬一假設是錯的呢?
它完全是德雷克方程的查缺補漏版本:
假設文明的平均壽命(在德雷克公式中L)是100年的假設(非常短的假設),假設任何有生命的星球都能形成智慧生命。新的天體生物學哥白尼極限將表明:如果一種文明能存活數千年,並在這段時間內不斷發出信號,在我們的星系中就會有更多的文明,而不僅僅是36個。
如果智能生命遠比地球上的生命要稀少,那麼這個估值將低於36。
這種新方法利用一些最新的研究和發現:
恆星形成的歷史含有重金屬的恆星的比例(富含金屬的恆星更有可能是巖石行星)行星處於宜居帶的概率
加上這些新的假設後得到的結論是離我們17000光年的範圍內至少還有一個文明,但是我們要把這個結論加上「有可能」,因為這個結論是基於假設,假設表示並不確定,因為結論也並不確定。
不過,銀河系直徑約為105000光年,所以可能性會進一步擴大,但對於地球來說,假設最近的外星文明離我們還是太遠了,我們無法飛過去打聲招呼。即使我們朝哪個方位接收它們的無線電信息,發送與回復需要3.4萬年,而人類無線電的發明剛過去100年。距離很好的規避了一個實際問題,如果它們真的存在為什麼我們接收不到它們的任何信息,在銀河系中也沒有探尋到它們任何的蹤影。
到最後你會發現,其實這個新的方程是建立在一大堆假設的基礎之上,這些假設的來源於新的發現,並且這些假設適用於地球人,地球生命,地球的演化,地球的結構。然後我突然想到了一系列問題:如果什麼都跟地球一樣,外星人有多大的概率會長成地球人?外星文明有多大的概率也會出現數理化,出現相同的科技,相同的文明?外星人為什麼不會是矽基生物呢?我們拿地球自身的樣本套在銀河系中是否有效?
地球上的生命是怎麼開始的呢?
德雷克方程最大的不確定性之一歸結為在特定環境中生命出現的可能性。環視我們的鄰居金星,它看起來並不像存在生命。儘管我們不能確切地說在金星的雲層下面或者木衛二、土衛二冰層之下的海洋裡隱藏著什麼,但我們在模擬早期地球環境中,發現了生命的前兆——有機物。
如果簡單的分子是生命的成分,那麼閃電就是生命分子的推進器。有機物之後的生命是「自然「還是「偶然」發生」?這一直是科學家們公開爭論的一個領域,但是關於地球上的生命是如何開始的卻有兩種不同的理論。
第一種理論認為生命始於分子的自我複製。
分子通過一種編碼系統,類似於我們的單鏈RNA,來傳遞信息和製造更多的自己。在分子的自我複製分子中逐漸產生了細菌、古菌,最終產生了多細胞植物和動物。
1952年,米勒尤裡實驗證明,當無機鹼基分子受到閃電洗禮時會自發地形成胺基酸等基本有機分子。這就解釋了最初的生命是如何來自於一道閃電,換句話說就是地球早期大氣中的許多道閃電創造了有機分子,這些有機分子碰巧形成了一個自我複製的有機體。形成有機物是必然的,因為實驗隨時都可以做,結果都會出現有機物,那麼有機物是否會自我複製,如果自我複製就不好說了。
另一種理論被稱為有生源說理論:地球上的生命實際上並不是起源於地球!
有生源說認為生命起源於宇宙的其他地方,可能是遠古生物的太空巖石撞擊地球,於是地球上出現了生命的基礎。生源說並非主流理論,因為它並不能真正回答生命最初是如何產生的,並且它難以驗證。此外,大多數細菌和其他生物體在暴露在太空真空和太陽輻射下時幾乎會瞬間死亡,也有解釋說外來的生物具備特殊的基因,並躲在太空巖石中存活下來。
最後
無論從哪種理論出發我們都得不到星球生命誕生的概率。德雷克也好,天體生物學哥白尼極限也罷,它們都邁不過去生命誕生的概率這道坎。
這就像我們通過地球上的物理原理來了解宇宙間的物理原理(根據宇宙學原理),我們通過地球來了解其他行星,通過太陽來了解其他恆星,通過太陽系來了解其他星系,如果我們不能把地球生命研究透了就不要指望拿著地球生命的模板去計算外星生命,這相當於哪個未知數,然後假定未知數,得出一個不知道靠譜不靠譜的結果,除非哪天我們尋找到外星人,外星生命,外星文明,或許我們可以跳過地球的步驟來計算外星文明。